Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами
The results of calculation and analytical developments for the implementation of the most rational mechanism of various technologies of desulfurization of hot metal based on the injection of lime and magnesium are presented. It is shown, that the ways of implementing rational decisions and the mecha...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/170 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471966911594496 |
|---|---|
| author | Шевченко, А.П. Manachin, I.A. Двоскін, Б.В. Кисляков, В.Г. Шевченко, С.А. Єлісєєв, В.І. Вергун, О.С. Остапенко, О.В. |
| author_facet | Шевченко, А.П. Manachin, I.A. Двоскін, Б.В. Кисляков, В.Г. Шевченко, С.А. Єлісєєв, В.І. Вергун, О.С. Остапенко, О.В. |
| author_sort | Шевченко, А.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-29T17:24:37Z |
| description | The results of calculation and analytical developments for the implementation of the most rational mechanism of various technologies of desulfurization of hot metal based on the injection of lime and magnesium are presented. It is shown, that the ways of implementing rational decisions and the mechanism of these processes are different. When blowing calcium oxide, it is necessary to organize a chemical interaction with the participation of Al introduced from outside, as well as the destruction and dispersion of the zone of flow from the lance into hot metal using gasforming additives in cast iron. A comparison of the calculated costs of various reducing agents indicates that the use of magnesium and hot metal manganese seems to be the least rational, since it is accompanied by the highest costs. For all particle sizes, a velocity of less than 80 m/s is irrational, since it is accompanied by a sharp decrease in the depth of particle penetration into the molten iron. It is shown, that when blowing powdered reagents with a particle diameter of < 0.8 mm, particles practically do not penetrate into the molten iron.
This phenomenon is undesirable, as it is accompanied by a sharp decrease in the active surface of the introduced reagent. In the case of mono-injection of magnesium, it is necessary to ensure a granular composition of the reagent and a high (more than 50 m/s) flow rate into the molten iron. When granular reagents with particle diameters of more than 0.4 mm are blown in, the velocity parameter is decisive, since it provides the possibility of introducing reagent particles into the hot metal to a depth of up to 20–25 mm. In accordance with the recommended parameters for the injection of granular magnesium in most hot metal treatments, the magnesium content in cast iron after refining exceeds the equilibrium values of the equilibrium system [Mg] – [S]. The latter provides stability and reliability of the process of hot metal desulfurization by mono-injection of granular magnesium. The degree of desulfurization is up to 95–99 %. Theoretical provisions are confirmed experimentally. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:56Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-170 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:56Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1702023-06-29T17:24:37Z Theoretical and technological bases of exchange processes during injection desulfurization of hot metal with various reagents Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами Шевченко, А.П. Manachin, I.A. Двоскін, Б.В. Кисляков, В.Г. Шевченко, С.А. Єлісєєв, В.І. Вергун, О.С. Остапенко, О.В. magnesium lime stone injection desulfurization desulfurization efficiency particle velocity магній вапно інжекція десульфурація ефективність десульфурації швидкість частинок The results of calculation and analytical developments for the implementation of the most rational mechanism of various technologies of desulfurization of hot metal based on the injection of lime and magnesium are presented. It is shown, that the ways of implementing rational decisions and the mechanism of these processes are different. When blowing calcium oxide, it is necessary to organize a chemical interaction with the participation of Al introduced from outside, as well as the destruction and dispersion of the zone of flow from the lance into hot metal using gasforming additives in cast iron. A comparison of the calculated costs of various reducing agents indicates that the use of magnesium and hot metal manganese seems to be the least rational, since it is accompanied by the highest costs. For all particle sizes, a velocity of less than 80 m/s is irrational, since it is accompanied by a sharp decrease in the depth of particle penetration into the molten iron. It is shown, that when blowing powdered reagents with a particle diameter of < 0.8 mm, particles practically do not penetrate into the molten iron. This phenomenon is undesirable, as it is accompanied by a sharp decrease in the active surface of the introduced reagent. In the case of mono-injection of magnesium, it is necessary to ensure a granular composition of the reagent and a high (more than 50 m/s) flow rate into the molten iron. When granular reagents with particle diameters of more than 0.4 mm are blown in, the velocity parameter is decisive, since it provides the possibility of introducing reagent particles into the hot metal to a depth of up to 20–25 mm. In accordance with the recommended parameters for the injection of granular magnesium in most hot metal treatments, the magnesium content in cast iron after refining exceeds the equilibrium values of the equilibrium system [Mg] – [S]. The latter provides stability and reliability of the process of hot metal desulfurization by mono-injection of granular magnesium. The degree of desulfurization is up to 95–99 %. Theoretical provisions are confirmed experimentally. Представлено результати розрахунковоаналітичних розробок для реалізації найбільш раціонального механізму різних технологій десульфурації чавуну на основі вдування вапна і магнію. Показано, що шляхи реалізації раціональних рішень і механізму цих процесів різні. При вдуванні оксиду кальцію необхідно організувати хімічну взаємодію за участю внесеного ззовні Al, а також руйнування і диспергування зони закінчення потоку з фурми в чавун за допомогою газоутворюючих в чавуні добавок. Зіставлення розрахункових питомих витрат різних відновників свідчить, що застосування магнію і марганцю чавуну представляється найменш раціональним, через те що супроводжується найбільшими питомими витратами. Для всіх типорозмірів частинок швидкість руху менше 30 м/с є нераціональною, оскільки супроводжується різким зменшенням глибини впровадження частинок в розплав чавуну. Показано, що при вдуванні порошкоподібних мелених реагентів з діаметром частинок < 0,8 мм, частинки практично не занурюються в розплав чавуну. Таке явище є небажаним, бо супроводжується різким зменшенням активної поверхні реагенту, що вводиться. При моноінжекціі магнію необхідно забезпечити зернистий склад реагенту і високу (більше 80 м/с) швидкість витікання потоку в розплав чавуну. При вдуванні зернистих реагентів з діаметром частинок більше 0,4 мм параметр швидкості є визначальним, тому що забезпечує можливість занурення частинок реагенту в розплав чавуну на глибину аж до 20–25 мм. При дотриманні рекомендованих параметрів вдування зернистого магнію в більшості обробок чавуну вміст магнію в чавуні після рафінування перевищує рівноважні значення системи рівноваги [Mg] – [S]. Останнє забезпечує стійкість і надійність процесу десульфурації чавуну моноінжекцією зернистого магнію. Забезпечується ступінь десульфурації до 95–99 %. Теоретичні положення підтверджено експериментально. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-29 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/170 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 27 No. 7-9 (2019): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 27 № 7-9 (2019): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/170/171 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | магній вапно інжекція десульфурація ефективність десульфурації швидкість частинок Шевченко, А.П. Manachin, I.A. Двоскін, Б.В. Кисляков, В.Г. Шевченко, С.А. Єлісєєв, В.І. Вергун, О.С. Остапенко, О.В. Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title | Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title_alt | Theoretical and technological bases of exchange processes during injection desulfurization of hot metal with various reagents |
| title_full | Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title_fullStr | Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title_full_unstemmed | Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title_short | Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| title_sort | теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами |
| topic | магній вапно інжекція десульфурація ефективність десульфурації швидкість частинок |
| topic_facet | magnesium lime stone injection desulfurization desulfurization efficiency particle velocity магній вапно інжекція десульфурація ефективність десульфурації швидкість частинок |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/170 |
| work_keys_str_mv | AT ševčenkoap theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT manachinia theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT dvoskínbv theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT kislâkovvg theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT ševčenkosa theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT êlísêêvví theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT vergunos theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT ostapenkoov theoreticalandtechnologicalbasesofexchangeprocessesduringinjectiondesulfurizationofhotmetalwithvariousreagents AT ševčenkoap teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT manachinia teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT dvoskínbv teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT kislâkovvg teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT ševčenkosa teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT êlísêêvví teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT vergunos teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami AT ostapenkoov teoretičnítatehnologíčníosnoviobmínnihprocesívpriínžekcíjníjdesulʹfuracííčavunuríznimireagentami |