О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава
Термодиффузия элементов в жидких чугунах и сталях встречается довольно часто. Этим явлением объясняются многие процессы – разный состав чугуна по чугуновозным ковшам, сернистая настыль на нижней части футеровки миксеров, изменение характера окисления серы в мартеновских печах при переходе от периода...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Процессы литья |
|---|---|
| Дата: | 2016 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167385 |
| 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: | О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава / А.М. Скребцов, Д.Н. Проценко, А.С. Качиков, В.А. Алексеева, М.В. Помазков // Процессы литья. — 2016. — № 3 (117). — С. 19-24. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-167385 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Скребцов, А.М. Проценко, Д.Н. Качиков, А.С. Алексеева, В.А. Помазков, М.В. 2020-03-26T19:45:17Z 2020-03-26T19:45:17Z 2016 О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава / А.М. Скребцов, Д.Н. Проценко, А.С. Качиков, В.А. Алексеева, М.В. Помазков // Процессы литья. — 2016. — № 3 (117). — С. 19-24. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0235-5884 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167385 669.131.6:539 Термодиффузия элементов в жидких чугунах и сталях встречается довольно часто. Этим явлением объясняются многие процессы – разный состав чугуна по чугуновозным ковшам, сернистая настыль на нижней части футеровки миксеров, изменение характера окисления серы в мартеновских печах при переходе от периода рудного к чистому кипению и т. д. Кроме известных линейных зависимостей окисления серы и углерода в плавильных агрегатах обнаружены также случаи их обратно пропорциональной зависимости. Термодифузія елементів в рідких чавунах і сталях зустрічається досить часто. Цим явищем пояснюються багато процесів – різний склад чавуну по чавуновізних ківшах, сірчиста охолодь на нижній частині футерівки міксерів, зміна характеру окислення сірки в мартенівських печах при переході від періоду рудного до чистого кипіння і т. п. Крім відомих лінійних залежностей окислення сірки і вуглецю в плавильних агрегатах виявлені також випадки їх зворотно пропорційної залежності. The thermal diffusion of elements in liquid cast irons and steels occur quite often. This phenomenon explains many of the processes, such as different composition of cast-iron on the ladle car, sulfureous scaffold on the underbody of mixers lining, change of character of sulfur oxidation in Martin furnace in transition from a period of ore to the boiling real etc. Except well-known linear dependences of sulfur oxidation and carbon in melting aggregates also cases of their inversely proportional dependence were found out. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Процессы литья Получение и обработка расплавов О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава Про велику термодифузійну рухливість сірки в залізовуглецевих розплавах і нове в залежностях швидкостей її окислення і зневуглецювання розплаву On High Thermal Diffusion Mobility of Sulfur in Iron-Carbon Melts and Findings in the Oxidation and Decarbonizing Speed Dependences of the Melt Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| spellingShingle |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава Скребцов, А.М. Проценко, Д.Н. Качиков, А.С. Алексеева, В.А. Помазков, М.В. Получение и обработка расплавов |
| title_short |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| title_full |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| title_fullStr |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| title_full_unstemmed |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| title_sort |
о большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава |
| author |
Скребцов, А.М. Проценко, Д.Н. Качиков, А.С. Алексеева, В.А. Помазков, М.В. |
| author_facet |
Скребцов, А.М. Проценко, Д.Н. Качиков, А.С. Алексеева, В.А. Помазков, М.В. |
| topic |
Получение и обработка расплавов |
| topic_facet |
Получение и обработка расплавов |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Процессы литья |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Про велику термодифузійну рухливість сірки в залізовуглецевих розплавах і нове в залежностях швидкостей її окислення і зневуглецювання розплаву On High Thermal Diffusion Mobility of Sulfur in Iron-Carbon Melts and Findings in the Oxidation and Decarbonizing Speed Dependences of the Melt |
| description |
Термодиффузия элементов в жидких чугунах и сталях встречается довольно часто. Этим явлением объясняются многие процессы – разный состав чугуна по чугуновозным ковшам, сернистая настыль на нижней части футеровки миксеров, изменение характера окисления серы в мартеновских печах при переходе от периода рудного к чистому кипению и т. д. Кроме известных линейных зависимостей окисления серы и углерода в плавильных агрегатах обнаружены также случаи их обратно пропорциональной зависимости.
Термодифузія елементів в рідких чавунах і сталях зустрічається досить часто. Цим явищем пояснюються багато процесів – різний склад чавуну по чавуновізних ківшах, сірчиста охолодь на нижній частині футерівки міксерів, зміна характеру окислення сірки в мартенівських печах при переході від періоду рудного до чистого кипіння і т. п. Крім відомих лінійних залежностей окислення сірки і вуглецю в плавильних агрегатах виявлені також випадки їх зворотно пропорційної залежності.
The thermal diffusion of elements in liquid cast irons and steels occur quite often. This phenomenon explains many of the processes, such as different composition of cast-iron on the ladle car, sulfureous scaffold on the underbody of mixers lining, change of character of sulfur oxidation in Martin furnace in transition from a period of ore to the boiling real etc. Except well-known linear dependences of sulfur oxidation and carbon in melting aggregates also cases of their inversely proportional dependence were found out.
|
| issn |
0235-5884 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167385 |
| citation_txt |
О большой термодиффузионной подвижности серы в железоуглеродистых расплавах и новое в зависимостях скоростей её окисления и обезуглероживания расплава / А.М. Скребцов, Д.Н. Проценко, А.С. Качиков, В.А. Алексеева, М.В. Помазков // Процессы литья. — 2016. — № 3 (117). — С. 19-24. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT skrebcovam obolʹšoitermodiffuzionnoipodvižnostiseryvželezouglerodistyhrasplavahinovoevzavisimostâhskorosteieeokisleniâiobezugleroživaniârasplava AT procenkodn obolʹšoitermodiffuzionnoipodvižnostiseryvželezouglerodistyhrasplavahinovoevzavisimostâhskorosteieeokisleniâiobezugleroživaniârasplava AT kačikovas obolʹšoitermodiffuzionnoipodvižnostiseryvželezouglerodistyhrasplavahinovoevzavisimostâhskorosteieeokisleniâiobezugleroživaniârasplava AT alekseevava obolʹšoitermodiffuzionnoipodvižnostiseryvželezouglerodistyhrasplavahinovoevzavisimostâhskorosteieeokisleniâiobezugleroživaniârasplava AT pomazkovmv obolʹšoitermodiffuzionnoipodvižnostiseryvželezouglerodistyhrasplavahinovoevzavisimostâhskorosteieeokisleniâiobezugleroživaniârasplava AT skrebcovam provelikutermodifuzíinuruhlivístʹsírkivzalízovuglecevihrozplavahínovevzaležnostâhšvidkosteiííokislennâíznevuglecûvannârozplavu AT procenkodn provelikutermodifuzíinuruhlivístʹsírkivzalízovuglecevihrozplavahínovevzaležnostâhšvidkosteiííokislennâíznevuglecûvannârozplavu AT kačikovas provelikutermodifuzíinuruhlivístʹsírkivzalízovuglecevihrozplavahínovevzaležnostâhšvidkosteiííokislennâíznevuglecûvannârozplavu AT alekseevava provelikutermodifuzíinuruhlivístʹsírkivzalízovuglecevihrozplavahínovevzaležnostâhšvidkosteiííokislennâíznevuglecûvannârozplavu AT pomazkovmv provelikutermodifuzíinuruhlivístʹsírkivzalízovuglecevihrozplavahínovevzaležnostâhšvidkosteiííokislennâíznevuglecûvannârozplavu AT skrebcovam onhighthermaldiffusionmobilityofsulfurinironcarbonmeltsandfindingsintheoxidationanddecarbonizingspeeddependencesofthemelt AT procenkodn onhighthermaldiffusionmobilityofsulfurinironcarbonmeltsandfindingsintheoxidationanddecarbonizingspeeddependencesofthemelt AT kačikovas onhighthermaldiffusionmobilityofsulfurinironcarbonmeltsandfindingsintheoxidationanddecarbonizingspeeddependencesofthemelt AT alekseevava onhighthermaldiffusionmobilityofsulfurinironcarbonmeltsandfindingsintheoxidationanddecarbonizingspeeddependencesofthemelt AT pomazkovmv onhighthermaldiffusionmobilityofsulfurinironcarbonmeltsandfindingsintheoxidationanddecarbonizingspeeddependencesofthemelt |
| first_indexed |
2025-11-25T22:34:36Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:34:36Z |
| _version_ |
1850567846658048000 |
| fulltext |
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117) 19
Получение и обработка расплавов
УДК 669.131.6:539
А. М. Скребцов, Д. Н. Проценко, А. С. Качиков,
В. А. Алексеева, М. В. Помазков
Приазовский государственный технический университет, Мариуполь
О БОЛЬШОЙ ТЕРМОДИФФУЗИОННОЙ ПОДВИЖНОСТИ
СЕРЫ В ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВАХ И НОВОЕ
В ЗАВИСИМОСТЯХ СКОРОСТЕЙ ЕЁ ОКИСЛЕНИЯ И
ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ РАСПЛАВА
Термодиффузия элементов в жидких чугунах и сталях встречается довольно часто. Этим
явлением объясняются многие процессы – разный состав чугуна по чугуновозным ковшам,
сернистая настыль на нижней части футеровки миксеров, изменение характера окисления
серы в мартеновских печах при переходе от периода рудного к чистому кипению и т. д. Кро-
ме известных линейных зависимостей окисления серы и углерода в плавильных агрегатах
обнаружены также случаи их обратно пропорциональной зависимости.
Ключевые слова: чугун, сталь, сера, углерод, термодиффузия, скорости окисления серы
и углерода.
Термодифузія елементів в рідких чавунах і сталях зустрічається досить часто. Цим явищем
пояснюються багато процесів – різний склад чавуну по чавуновізних ківшах, сірчиста охолодь
на нижній частині футерівки міксерів, зміна характеру окислення сірки в мартенівських печах
при переході від періоду рудного до чистого кипіння і т. п. Крім відомих лінійних залежностей
окислення сірки і вуглецю в плавильних агрегатах виявлені також випадки їх зворотно про-
порційної залежності.
Ключові слова: чавун, сталь, сірка, вуглець, термодифузія, швидкості окислення сірки та
вуглецю.
The thermal diffusion of elements in liquid cast irons and steels occur quite often. This phenom-
enon explains many of the processes, such as different composition of cast-iron on the ladle car,
sulfureous scaffold on the underbody of mixers lining, change of character of sulfur oxidation in
Martin furnace in transition from a period of ore to the boiling real etc. Except well-known linear
dependences of sulfur oxidation and carbon in melting aggregates also cases of their inversely
proportional dependence were found out.
Keywords: cast iron, steel, sulfur, carbon, thermal diffusion, oxidation rate of sulfur and carbon.
Введение
Механизм различных химических реакций в агрегатах выплавки чугуна и стали
представляет большой интерес для теории и практики производства метал-
лов. Однако этот механизм изучен ещё недостаточно исчерпывающе. Так, напри-
мер, для одной из основных реакций сталеплавильного производства, касающей-
ся кинетики удаления серы в различных сталеплавильных агрегатах, известный
учёный В. И. Явойский в своей монографии [1] пишет, что результаты многочис-
ленных исследований этого процесса «не дают основания для уверенного ответа
на вопрос о характере основной реакции, обусловливающей переход серы из ме-
талла в шлак».
В настоящей работе поставлена задача – рассмотреть некоторые особенности
реакции десульфурации металла в связи с появлением в печати публикаций о боль-
шой её термодиффузионной подвижности по сравнению с другими примесями –
углеродом, кремнием, марганцем и фосфором [2, 3].
20 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117)
Получение и обработка расплавов
В основе этой работы − экспериментальные данные, ранее опубликованные в
литературе [4-7], также обсуждается новое, обнаруженное авторами, явление раз-
новидностей зависимостей скоростей десульфурации и обезуглероживания металла
в железоуглеродистых расплавах.
Поведение серы в жидких чугуне и стали
Теплота термодиффузии серы положительна (+74,2 кДж/моль) и по абсолютному
значению больше, чем отрицательные теплоты других элементов железоуглероди-
стых расплавов – C, P, Mn, Si, соответственно -6,2; -7,9; -63,5; -64,6 кДж/моль [2, 3].
Поэтому сера при термодиффузии перемещается к более холодной, а остальные
элементы − к более горячей части металлургической системы [2, 3]. Этим объясня-
ется ряд хорошо известных факторов при производстве металлов.
Так, например, при плавке чугуна в доменной печи в нижней её части, более хо-
лодной, по сравнению с более высокой частью, скапливается чугун с повышенным
содержанием серы из-за её термодиффузии к этой поверхности. Этим явлением
объясняется известный факт, что при выпуске чугуна из доменной печи в самых
первых ковшах, то есть с самым холодным чугуном, наблюдается самое большое
содержание серы, а в последних ковшах (самый горячий металл) – повышенное
содержание кремния и марганца (отрицательная теплота термодиффузии) [2, 3, 8].
В миксере, как известно, нет перемешивания расплава. Сера из-за термодиффу-
зии перемещается к нижней более холодной его поверхности и взаимодействует с
другими элементами расплава или футеровки. Она образует различные соединения
– FeS, MnS, CaS и др., которые не могут всплыть к поверхности расплава, оседают
на поверхности миксера и образуют настыли. В работе [1] отмечается, что на за-
воде «Запорожсталь» при ремонте миксера на его футеровке обнаружили настыль,
которая содержала 4,2-5,8 % S и 28-47 % Mn. Если проанализировать химический
состав настыли в атомных процентах, то можно прийти к выводу, что, наиболее
вероятно, она содержит в равных долях соединения FeS и MnS. В Череповце при
эксплуатации миксера на бессернистых чугунах (0,020-0,050 % S) настыли на его
поверхности не образуются [1].
Процесс десульфурации железоуглеродистых сплавов заключается в связывании
серы в малорастворимые (MnS) или нерастворимые (CaS, MgS, Na
2
S) в металле
сульфиды, которые переходят в шлаковую фазу [8].
В некоторых источниках [9] утверждается, что в жидком металле удаление серы
из него определяется произведением концентраций N = [% Mn]·[% S], которое
постоянно и от температуры не зависит. При таком подходе к явлению авторы [9]
сделали вывод, что в жидком чугуне легко происходит удаление серы в шлак, а в
стали при повышенных температурах такой процесс не возможен.
В работе [5] приведены опытные значения пяти температур чугуна и соответ-
ствующие им значения величин N. В работе [6] для температур чугуна 1200, 1400,
1600 0С приведены три кривые равновесных содержаний (в %) серы и марганца в
железоуглеродистом сплаве. Для наибольшего изменения кривых зависимостей,
а именно – при содержании 0,5 % Mn, вычислили произведение [% Mn]·[% S]. При-
няли, что чугун является эвтектическим, для которого Т
л
= 1130 0С = 1403 К. Для
опытов из работ [5, 6] вычислили его перегрев над точкой ликвидус ΔТ = Т
i
, K/Т
л
,К.
На рис.1, по данным работ [5, 6] показано значение величины N в зависимости от
относительного перегрева металла ΔТ. Из рис.1 видно, что опытные данные работ
[5, 6] хорошо согласуются друг с другом. Если экстраполировать на рис.1 началь-
ный участок кривой прямой линией, то получим, что при минимальном перегреве
расплава N ≈ 1,1, то есть практически минимально возможное.
Из рис. 1 можно сделать вывод, в противоположность мнению авторов публи-
кации [9], в сталеплавильных ваннах из-за термодиффузии серы возможна также
десульфурация металла при любом начальном значении величины N.
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117) 21
Получение и обработка расплавов
О возможности протекания такой
реакции на подине печи или вблизи
её могут свидетельствовать следую-
щие два факта.
Первый факт. Процессы десуль-
фурации металла и термодиффузии
серы проходят с выделением тепло-
ты, поэтому по принципу Ле-Шателье
они протекают на более холодных
поверхностях. Такой поверхностью в
сталеплавильных агрегатах является
подина печи. По данным В. С. Кочо,
даже в хорошо кипящей сталепла-
вильной ванне, температура на по-
дине её на 30-40 градусов меньше, по
сравнению с поверхностью расплава.
Второй факт вытекает из анализа
экспериментальных данных работы
[4]. По данным работы [4] для мар-
теновских печей ёмкостью от 55 до
350 т и площадью S зеркала металла
на уровне порогов завалочных окон
от 30 до 78 м2 построили зависимо-
сти скорости окисления серы от-
дельно в периоды рудного и чистого
кипения (рис. 2). Из рисунка видно,
что в периоды рудного и чистого
кипения зависимости имеют прямо
противоположный характер: в пери-
од рудного кипения, с повышением
ёмкости печей и соответственно
площади зеркала ванны S, скорость
окисления серы уменьшается, а в
период чистого кипения − наоборот,
увеличивается. Это свидетельствует
о том, что кинетика обессеривания
металла изменяется. Из литературы
[1] известно, что в период рудного кипения в мартеновских печах углерод преиму-
щественно окисляется в переходной шлакометаллической зоне, а в период чистого
кипения развивается процесс окисления углерода на подине печи. По-видимому,
поверхность подины печи, как наиболее холодная граница раздела металл-огне-
упоры, является местом протекания реакции десульфурации металла в период
чистого кипения ванны.
Взаимосвязь скоростей окисления углерода и серы в различных сталеплавильных
агрегатах и новая оригинальная зависимость этого явления
В практике сталеплавильного производства обычно наблюдается линейная за-
висимость между скоростями окисления углерода (VC) и серы (VS).
Так, например, в работе [4] по табличным данным рассмотрели зависимость
между VC и VS для мартеновских печей ёмкостью от 55 до 350 т. Нашли, что в период
рудного кипения при увеличении VC от 0,15 до 0,55 %С/час величина VS увеличивается
от 0,0035 до 0,0050 %S/час. Такая же тенденция сохраняется и в периоды чистого
кипения ванны при несколько меньших значениях величин VC и VS.
В качестве второго примера подобных зависимостей привёдем результаты
ΔТ = Тi/Тл
N
=
[%
M
n
]⋅
[%
S
]
Рис. 1. Коэффициент N = [% Mn]•[% S] реакции
десульфурации железоуглеродистого сплава в
зависимости от перегрева расплава над точкой
ликвидус Тл, то есть ΔТ = Тi/Tл; × – по данным
работы [5]; ο – работы [6]
22 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117)
Получение и обработка расплавов
работы [6]. Сталь выплавляли в 6-ти тонной дуговой электропечи с основной футе-
ровкой. Изучали процессы обезуглероживания и десульфурации металла в период
рудного кипения на сталях марок 2ХН13НБ, 2ХН3НВ, 4Х13НБ, Х19 и конструкционной
высокопрочной. Нашли, что при увеличении V
C
от 0,010 до 0,060 %С/час значение
VS увеличивается от 0,005 до 0,025 %S/ч.
Совсем иную зависимость
между обсуждаемыми величи-
нами (VC и VS) мы обнаружили
по экспериментальным данным
работы [8]. Плавку металла про-
водили в высокочастотной печи
с магнезитовой набивкой. Масса
металла составляла 4 кг. Его
начальный химический состав
был следующим: 1,6-1,8 % С;
0,4-0,5 % Si; 0,5-0,6 % Mn; до
0,05 % P. При нагреве металла
до 1430-1440 0С начинали его
продувку кислородом. Продув-
ку проводили через кварцевые
трубки диаметром 5-6 мм −
внутренний, и 10-12 мм − на-
ружный. Расход кислорода был
6 л/мин. По экспериментальным
данным работы [8] вычислили,
что расход кислорода составлял
Температура, расплава, 0С
V C
V
S
(%
/ч
ас
)2
Рис. 3. Произведение скоростей окисления углерода
и серы Vc⋅Vs, (%/час)2 в зависимости от температуры
расплава t,0C при интенсивной его продувке кисло-
родом (по данным работы [8])
Рис. 2. Скорость окисления серы (%S/час) для мартеновской печи емкостью от 55 до 350 т
(а, б) и площадью зеркала ванны на уровне порогов завалочных окон от 30 до 78 м2 (в, г) в
период рудного (а, б) и чистого кипения ванны (в, г); цифры у точек − количество печей; об-
щее количество плавок для печей: 55 т − 553; 100 т − 100; 130 т − 200; 185 т − 1323; 350 т − 236
Ёмкость печи, т Площадь зеркала ванны, м2
Ёмкость печи, т Площадь зеркала ванны, м2
С
ко
р
о
ст
ь
о
ки
сл
е
н
и
я
с
е
р
ы
, %
S
/ч
ас
С
ко
р
о
ст
ь
о
ки
сл
е
н
и
я
с
е
р
ы
, %
S
/ч
ас
а б
в г
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117) 23
Получение и обработка расплавов
40,5 м3 на тонну металла. Заметим, что в обычном мартеновском процессе для
продувки металлического расплава расходуется кислорода от 5 до 15 м3/т, то есть
в несколько раз меньше.
Мы, по данным работы [8] при продувке железоуглеродистого расплава повы-
шенным количеством кислорода, кроме обычных линейных зависимостей между
величинами VC и VS (положительных или отрицательных), впервые обнаружили обрат-
но пропорциональную зависимость обсуждаемых величин. Поэтому мы вычислили
произведение VC·VS в зависимости от температуры (рис. 3). Из рис. 3 видно, что
произведение VC·VS практически линейно увеличивается с температурой. Объяснить
это можно тем, что при повышенном расходе кислорода для продувки металла, в
первую очередь, окисляется углерод, а затем − сера.
Выводы
• Явлением термодиффузии серы и других элементов (кремний, марганец) в же-
лезоуглеродистых расплавах объяснён разный состав металла по разным ковшам
чугуна при выпуске его из доменной печи, а также образование серных настылей в
нижней части миксеров.
• По опубликованным экспериментальным данным показано, что произведение
[% Mn]·[% S] увеличивается с температурой расплава, и обессеривание металла,
при наличии градиента температуры в ваннах сталеплавильных печей, вполне может
осуществляться на более холодных поверхностях подин печей.
• При анализе десульфурации металла в мартеновских печах различных ёмкостей
и площадей зеркала ванн нашли, что характер десульфурации расплава изменяется
при переходе от рудного к чистому кипению. Это явление объяснили изменением
режима окисления серы: в рудное кипение оно происходит на границе раздела
шлак–металл, и в чистое кипение − на границе раздела, или вблизи её, жидкий
металл-подина печи.
• Впервые выявлено, что одной из особенностей продувки железоуглеродистого
расплава повышенным количеством кислорода является подчинение скоростей
окисления углерода (VC) и серы (VS) не как обычно линейной, а обратно пропорцио-
нальной зависимости. Значение произведения VC·VS линейно увеличивается с тем-
пературой что означает − в этом случае сначала окисляется углерод, а затем сера.
1. Явойский В. И. Теория процессов производства стали / В. И. Явойский. – М.: Металлур-
гиздат, 1963. – 820 с.
2. Кузьменко П. П. Электроперенос, термоперенос и диффузия в металлах / П. П. Кузьменко
– Киев: Вища школа, 1983. – 152 c.
3. Скребцов А. М. Термодиффузия элементов в металлах, обобщение экспериментальных
данных по тепловым эффектам процесса / А. М. Скребцов, В. В. Терзи, Д. Н. Проценко,
А. О. Секачов, А. С. Качиков // Процессы литья. – 2015. – № 2(100). – С. 64-69.
4. Борнацкий И. И. Десульфурация мартеновской стали / И. И. Борнацкий. – М.: Металлур-
гиздат, 1955. – 116 с.
5. Поволоцкий Д. Я. Удаление серы при производстве стали / Д. Я. Поволоцкий. – Киев: Из-
дательство Академии наук Украинской ССР, 1955. – 68 с.
6. Попова Н. В. Десульфурация стали / Н. В. Попова. – М.: Металлургия, 1965. – 97 с.
7. Ростовцев С. Т. Теория металлургических процессов / С. Т. Ростовцев. – М.: Металлургиз-
дат, 1956. – 516 с.
8. Шимон Ш. Удаление серы в газовую фазу при продувке металла кислородом / Ш. Шимон,
Е. В. Абросимов, К. Г. Трубин // Применение радиоактивных изотопов в металлургии. Сб.
XXXIV Московского института стали. – 1955. – С. 146-177.
9. Мартеновское производство стали. – М.: Металлургиздат, 1947. – 720 с.
24 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2016. № 3 (117)
Получение и обработка расплавов
1. Yavoiskii, V. I. (1963). Teoriia protsessov proizvodstva stali [Theory of processes of steelmaking].
Moscow: Metallurhizdat [in Russian].
2. Kuzmenko, P. P. (1983). Elektroperenos, termoperenos I diffuziia v metallakh [Electrotransfer,
thermotransfer and diffusion in metals]. Kiev: Vyshcha shkola [in Russian].
3. Skrebtsov, A. M., Terzi, V. V., Protsenko, D. N., Sekachov, A. O., & Kachikov, A. S. (2015).
Termodiffuziia elementov v metallakh, obobshchenie eksperimentalnykh dannykh po teplovym
effektam protsessa [Thermal diffusion of elements in metals, the generalization of experimental
data on thermal effects of the process]. Protsessy litia. – Casting Processes, 2(100), 64-69 [in
Russian].
4. Bornatskii, I.I. (1955). Desulfuratsiia martenovskoi stali [Desulfuration of martin steel]. Moscow:
Metallurhizdat [in Russian].
5. Povolotskii, D.Ya. (1955). Udalenie sery pri proizvodstve stali [Removal of sulphur during steel
production]. Kiev: Izdatelstvo Akademii hauk Ukrainskoi SSR [in Russian].
6. Popova, N.V. (1965). Desulfuratsiia stali [Desulfuration of steel]. Moscow: Metallurhiia [in Russian].
7. Rostovtsev, S.T. (1956). Teoriia metallurhicheskikh protsessov [Theory of metallurgical processes].
Moscow: Metallurhizdat [in Russian].
8. Shimon, Sh, Abrosimov, E.V., & Trubin, K.H. (1955). The removal of sulfur in the gas phase during
the blowing of metal with oxygen. The use of radioactive isotopes in metallurgy. Sb. Moskovskoho
instituta stali [in Russian].
9. Martenovskoe proizvodstvo stali [Martin production of steel]. (1947). Moscow: Metallurhizdat
[in Russian].
Поступила12.04.2016
|