Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна
Рассмотрены вопросы внепечной десульфурации жидкого чугуна. Проанализированы основные достоинства и недостатки существующих технологий обессеривания чугуна. Определены наиболее перспективные технологии внепечной десульфурации чугуна для отечественных предприятий. Розглянуто питання позапічної десуль...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159663 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна / Л.С. Молчанов, К.Г. Низяев, Б.М. Бойченко, А.Н. Стоянов, Е.В. Синегин, О.В. Трохинин // Металл и литье Украины. — 2014. — № 4. — С. 3-6. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859644331622662144 |
|---|---|
| author | Молчанов, Л.С. Низяев, К.Г. Бойченко, Б.М. Стоянов, А.Н. Синегин, Е.В. Трохинин, О.В. |
| author_facet | Молчанов, Л.С. Низяев, К.Г. Бойченко, Б.М. Стоянов, А.Н. Синегин, Е.В. Трохинин, О.В. |
| citation_txt | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна / Л.С. Молчанов, К.Г. Низяев, Б.М. Бойченко, А.Н. Стоянов, Е.В. Синегин, О.В. Трохинин // Металл и литье Украины. — 2014. — № 4. — С. 3-6. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Рассмотрены вопросы внепечной десульфурации жидкого чугуна. Проанализированы основные достоинства и недостатки существующих технологий обессеривания чугуна. Определены наиболее перспективные технологии внепечной десульфурации чугуна для отечественных предприятий.
Розглянуто питання позапічної десульфурації рідкого чавуну. Проаналізовано основні переваги та недоліки існуючих технологій видалення сірки з чавуну. Визначено найбільш перспективні технології позапічної десульфурації чавуну для вітчизняних підприємств.
The article describes topical issues – problems of hot metal desulphurization. The main advantages and disadvantages of existing technologies of hot metal desulphurization were analyzed. The most perspective technologies of cast iron desulfurization for Ukrainian steelmaking plants were determined.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:25:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4 (251) ’2014
кафедры металлургии стали Национальной метал-
лургической академии Украины.
В соответствии с результатами проведенного ис-
следования определены лучшие по основным по-
казателям технологии внепечной десульфурации,
которые наиболее полно соответствуют условиям
отечественных металлургических предприятий.
Результаты проведенных исследований. Резуль-
таты сравнительного анализа существующих техно-
логий внепечной десульфурации железоуглероди-
стых расплавов приведены в таблице.
Сравнительный анализ эффективности примене- анализ эффективности примене-анализ эффективности примене- эффективности примене-эффективности примене- примене-примене-
ния различных технологий внепечной десульфура- различных технологий внепечной десульфура-
ции представлено на рис. 1.
Таким образом, в соответствии с представлен-
ными данными наиболее эффективны технологии
инжекции порошкообразных реагентов на основе
чистого магния, извести или их смесей, технология
ДГВ, обработка ЖШС, а также десульфурация содой.
Это вызвано использованием для рафинирования
активных реагентов (металлический магний, мелко-
дисперсная известь, сода или жидкие шлаки) и воз-
можностью их подачи непосредственно в объём жид-
кого металлического расплава.
Сравнительный анализ максимального рас-
хода десульфураторов, которые применяются в
различных технологиях внепечной десульфурации,
приведены на рис. 2. Согласно данным рис. 2 наиме-
нее затратными являются технологии инжекции сме-
сей на основе магния, ДГВ и обработка порошковой
проволокой. При этом расход активного реагента со-
ставляет менее 5 кг/т расплава, что вызвано исполь-
зованием более активных реагентов и успешной ор-
ганизацией их усвоения непосредственно в объеме
жидкого расплава.
Сравнение энергоэффективности наиболее
удачных технологий внеагрегатной десульфурации
расплавов представлена на рис. 3. В соответствии
с данными, представленными на нем, наименьший
прирост энергоемкости вызывает применение тех-
нологий инжекции извести, гранулированного маг-
ния и ДГВ.
Анализируя технологические особенности де-
сульфурации расплавов по различным технологи-
ям, можно сделать следующий вывод: большинство
П
остановка задач исследования. Производство
качественных марок сталей связанно с полу-
чением гарантированно низкого содержания
вредных примесей в конечной продукци. По-
скольку удаление серы из железоуглеродистого ра-
сплава значительно усложнено непосредственно в
плавильном агрегате из-за термодинамических осо-
бенностей этого процесса (необходима низкая окис-
ленность шлака, высокое содержание CaO в шлаке,
относительно низкая температура расплава), то на
большинстве современных предприятий операция
удаления серы из расплава осуществляется вне пла-
вильного агрегата.
В современных условиях мировой интеграции для
отечественной металлургии очень остро становят-
ся вопросы соответствия конечной продукции стан-
дартам ISO 90001, поэтому целью данной работы
является определенике наиболее перспективной
технологии внепечной десульфурации чугуна для
отечественных предприятий.
Методика проведения исследований. В ходе
проведения исследований выполнен анализ тех-
нологических особенностей процессов, реаген-
тов-десульфураторов и результатов, которые до-
стигаются при применении различных технологий
внепечного удаления серы из расплава. В качестве
технологических особенностей процессов внепеч-
ной десульфурации рассматривали режимы введе-
ния реагентов-десульфураторов в расплав, а также
необходимость испльзования дополнительного обо-
рудования непосредственно на рабочей площадке.
Анализ реагентов-десульфураторов предусматри-
вал определение химического состава и их затрат
на десульфурацию. Эффективность результатов
внепечного удаления серы из расплава определя-
ли по показателям максимальной степени десуль-
фурации расплава, которая может быть достигнута
при использовании конкретного реагента-десуль-
фуратора в определенном количестве. В процессе
определения энергоэффективности проведено мо-
делирование влияния степени процесса десульфу-
рации на прирост энергоемкости наиболее удачных
технологий внепечной десульфурации расплавов.
Моделирование проводилось на математико-ста-
тистических моделях, разработанных сотрудниками
УДК 669.162.267.6
Л. С. Молчанов, К. Г. Низяев, Б. М. Бойченко, А. Н. Стоянов, Е. В. Синегин, О. В. Трохинин
Национальная металургическая академия Украины, Днепропетровск
Анализ технологической эффективности различных
способов внепечной десульфурации чугуна
Рассмотрены вопросы внепечной десульфурации жидкого чугуна. Проанализированы основные достоинства и
недостатки существующих технологий обессеривания чугуна. Определены наиболее перспективные технологии
внепечной десульфурации чугуна для отечественных предприятий.
Ключевые слова: десульфурация, технологическая эффективность, энергоемкость, чугун, анализ
4 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4 (251) ’2014
технологий, которые рассматривались, связанные
с использованием дополнительного оборудования,
размещение которого требует наличие свободного
места непосредственно на производственном участ-
ке. Среди всех рассмотренных способов удаления
серы из расплава наименьшими габаритами обору-
дования отличаются технологии ДГВ и обработка по-
рошковой проволокой с активными реагентами.
Учитывая приведенные выше сведения, для ис-
пользования на отечественных предприятиях можно
рекомендовать технологии инжекции смесей на осно-
ве магния, извести и магния, а также ДГВ. Однако их
внедрение требует наличия свободного места непо-
средственно на производственном участке для уста-
новки дополнительного оборудования и проведения
частичной модернизации производственного цикла.
Выводы
Рассмотрены современные технологии внепечной
десульфурации железоуглеродистых расплавов.
Проанализированы технологические особенности
и основные показатели применения различных тех-
нологий внепечной удаления серы из жидких чугунов.
Результаты сравнительного анализа технологий внепечной десульфурации чугуна
Название
технологии Особенности ввода Состав
реагента, %
Расход
реагента,
кг/т
расплава
Степень
десульфурации,
%
Источник
Обработка
твердыми
шлаковыми
смесями (ТШС)
вводят на поверхность
расплава при наполнении
заливочного ковша
CaO = 65-85;
CaF2 = 10-25;
Al = 5-10
15-20 30-75 [1, 2]
Обработка
жидкими
синтетическими
шлаками (ЖСШ)
ЖСШ вводят в жидком
состоянии в ковш перед
наполнением
CaO = 50-65;
SiO2 ≤ 3;
Al2O3 = 30-45;
MgO = 3-5;
FeO ≤ 1;
CaF2 ≤ 10
10-50 60-80 [3]
Обработка
Na2CO3*
порошок Na2CO3 вдувают в
объем жидкого расплава через
фурму в струе газа-носителя
Na2CO3 ≈ 100 5-10 70-80 [4, 5]
Обработка
порошко-
образной смесью,
содержащей
известь
смесь подают на поверхность
расплава, который
перемешивается роторной
мешалкой и инертным газом
CaO = 90;
CaF2 = 5;
кокс = 5
5-10 60-80 [6, 7]
Инжекция смесей
на основе извести
и магния
реагенты инжектируются в
объем жидкого расплава через
фурму в струе инертного газа-
носителя
Mg = 30;
CaO = 70 5-8 65-75 [8, 9]
Инжекция смесей
на основе магния
гранулированный магний,
покрытый солями натрия,
инжектируют в объем жидкого
расплава через фурму в струе
природного газа
металлический
магний ≈ 100 0,3-0,5 70-80 [4, 7]
Ввод магния в
кусках
куски магния вводятся в
испарителях колокольной
формы в объем жидкого
расплава
металлический
магний ≈ 100 1,0-8,0 50-60 [5, 7]
Обработка по
технологии
дугового
глубинного
восстановления
(ДГВ)
активный реагент вводят
в форме оксида, который
восстанавливается
непосредственно в объеме
расплава по средству теплоты
электрической дуги
Al = 15-25;
MgO = 25-65;
CaO = 25-50
1,5-3,0 70-80 [10]
Обработка
порошковой
проволокой
порошковую проволоку,
содержащую активный реагент
вводят непосредственно в
объем расплава при помощи
трайбаппаратов
Mg = 78;
CaC2 = 22 0,3-0,6 50-60 [5]
* Применение Na2CO3 требует использования систем аспирации и газоочистки
5МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4 (251) ’2014
Сравнительный анализ максимальной степени де-
сульфурации расплава при обработке по различным техно-
логиям внепечного рафинирования
Сравнительный анализ максимального расхода
реагентов, применяемых в различных технологиях внепеч-
ной десульфурации
Рис. 1. Рис. 2.
Зависимость прироста энергоемкости чугуна от степени десульфурации при использовании различных техноло-
гий: 1 – инжекция гранулированного магния; 2 – инжекция смеси гранулированного магния и извести; 3 – введение про-
волоки, содержащей карбид кальция; 4 – инжекция пылевидной извести; 5 – введение проволоки, содержащей магний,
6 – обработка по технологии ДГВ
Рис. 3.
1. Десульфурация конвертерной стали в ковше кусковыми и порошкообразными шлаковыми смесями на основе из-
вести / А. М. Поживанов, В. Ф. Поляков, В. А. Одинцов и др.// Металлургическая и горнорудная промышленность. –
1991. – № 3. – С.13-15.
2. Борнацкий И. И., Мачикин В. И., Живченко В. С. Внепечное рафинирование чугуна и стали. – Киев.: Техника, 1979. – 168 с.
3. Эффективность использования известково-глиноземистого шлака при внепечной обработке стали / А. А. Фетисов,
А. Я. Кузовков, В. А. Ровнушкин и др. // Сталь. – 1990. – № 5. – С. 24-26.
4. Величко О. Г., Бойченко Б. М., Стоянов О. М. Технології підвищення якості сталі. Дніпропетровськ: Системні технології,
2009. – 234 с.
ЛИТЕРАТУРА
6 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4 (251) ’2014
5. Поживанов М. А. Внепечная металлургия чугуна. – К.: ФТИМС НАН Украины. – 2006. – 78 с.
6. Носкова Т. В., Перевалов Н. Н. Обработка стали вне плавильного агрегата порошкообразными реагентами // Ин-т
«Черметинформация», 1981. – Обзор информ. Сер. Сталеплавильное производство. Вып. 1. – 38 с.
7. Бойченко Б. М., Охотський В. Б., Харлашин П. С. Конвертерне виробництво сталі: теорія, технологія, якість
сталі, конструкції агрегатів, рециркуляція матеріалів і екологія: Підручник. – Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-
ВАЛ», 2006. – 456 с.
8. Dukelow Donald A. Denelplhunijation of National Steel Corporation // Proc. Low-Sulphur Steel. Symp. Ann Arbor. – Mich. –
1985. – Р. 107.
9. Ехансон Р. Инжекционная металлургия // Труды Международной конференции. Лулеа (Швеция). – М.: Металлургия. –
1982. – С.174-181.
10. Экспериментальные исследования десульфурации чугуна магнезитом в условиях ДЗПВ / К. Г. Низяев, А. Г. Величко,
Б. М. Бойченко и др. // Теория и практика металлургии. – 2001. – № 6. – С. 16-19.
Розглянуто питання позапічної десульфурації рідкого чавуну. Проаналізовано основні переваги та недоліки існуючих
технологій видалення сірки з чавуну. Визначено найбільш перспективні технології позапічної десульфурації чавуну
для вітчизняних підприємств.
Молчанов Л. С., Нізяєв К. Г., Бойченко Б. М., Стоянов О. М.,
Синегін Є. В., Трохінін О. В.
Аналіз технологічної ефективності різних способів позапічної
десульфурації чавуну
Анотація
Ключові слова
десульфурація, технологічна ефективність, енергоємність, чавун, аналіз
Molchanov L. S., Niziaev K. G., Boichenko B. M., Stoianov A. N.,
Sinegin I. V., Trohinin O. V.
The technological efficiency analysis of different ways hot metal
desulfurization
Summary
The article describes topical issues – problems of hot metal desulphurization. The main advantages and disadvantages
of existing technologies of hot metal desulphurization were analyzed. The most perspective technologies of cast iron
desulfurization for Ukrainian steelmaking plants were determined.
desulfurization, technological efficiency, energy consumption, cast iron, analysisKeywords
Поступила 08.04.14
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159663 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:25:21Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Молчанов, Л.С. Низяев, К.Г. Бойченко, Б.М. Стоянов, А.Н. Синегин, Е.В. Трохинин, О.В. 2019-10-11T18:38:44Z 2019-10-11T18:38:44Z 2014 Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна / Л.С. Молчанов, К.Г. Низяев, Б.М. Бойченко, А.Н. Стоянов, Е.В. Синегин, О.В. Трохинин // Металл и литье Украины. — 2014. — № 4. — С. 3-6. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159663 669.162.267.6 Рассмотрены вопросы внепечной десульфурации жидкого чугуна. Проанализированы основные достоинства и недостатки существующих технологий обессеривания чугуна. Определены наиболее перспективные технологии внепечной десульфурации чугуна для отечественных предприятий. Розглянуто питання позапічної десульфурації рідкого чавуну. Проаналізовано основні переваги та недоліки існуючих технологій видалення сірки з чавуну. Визначено найбільш перспективні технології позапічної десульфурації чавуну для вітчизняних підприємств. The article describes topical issues – problems of hot metal desulphurization. The main advantages and disadvantages of existing technologies of hot metal desulphurization were analyzed. The most perspective technologies of cast iron desulfurization for Ukrainian steelmaking plants were determined. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна Аналіз технологічної ефективності різних способів позапічної десульфурації чавуну The technological efficiency analysis of different ways hot metal desulfurization Article published earlier |
| spellingShingle | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна Молчанов, Л.С. Низяев, К.Г. Бойченко, Б.М. Стоянов, А.Н. Синегин, Е.В. Трохинин, О.В. |
| title | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| title_alt | Аналіз технологічної ефективності різних способів позапічної десульфурації чавуну The technological efficiency analysis of different ways hot metal desulfurization |
| title_full | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| title_fullStr | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| title_full_unstemmed | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| title_short | Анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| title_sort | анализ технологической эффективности различных способов внепечной десульфурации чугуна |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159663 |
| work_keys_str_mv | AT molčanovls analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT nizâevkg analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT boičenkobm analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT stoânovan analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT sineginev analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT trohininov analiztehnologičeskoiéffektivnostirazličnyhsposobovvnepečnoidesulʹfuraciičuguna AT molčanovls analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT nizâevkg analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT boičenkobm analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT stoânovan analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT sineginev analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT trohininov analíztehnologíčnoíefektivnostíríznihsposobívpozapíčnoídesulʹfuracííčavunu AT molčanovls thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization AT nizâevkg thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization AT boičenkobm thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization AT stoânovan thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization AT sineginev thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization AT trohininov thetechnologicalefficiencyanalysisofdifferentwayshotmetaldesulfurization |