Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Process Description-NLMK-C NRF0-160t-russian.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.24 Mб
Скачать

3.3Ковшевой шлак

Шлак должен обладать следующими свойствами:

  • Быстрое растворение при низкой температуре

  • Оптимальная вязкость

  • Хорошая способность к поглощению неметаллических включений и серы

Рис. 15 представлена трехфазовая диаграмма шлака, на которой показаны две предпочтительные зоны. Зона (1) для стали, раскисленной кремнией, зона (2) – для раскисленной алюминием. Диаграмма шлаковых фаз является ориентировочной. Температуры свыше 1600 °C приемлемы для растворения шлака в силу нагрева стали погруженными дугами.

Рис. 15 Диаграмма шлаковых фаз для системы CaO-Al2O3-SiO2

Углеродистые марки стали раскисляются кремнием или алюминием. Примерные составы ковшевых шлаков представлены в таблице.

Таб. 6 Состав ковшевых шлаков (типовой)

Состав шлака

Раскисление кремнием [1]

Раскисление алюминием [2]

(%)

(%)

CaO

40 ~ 50

45 ~ 60

MgO

 10

 10

Al2O3

 20

25 ~ 40

SiO2

25 ~ 40

 20

FeO + MnO

< 0.5

< 0.5

В сумме CaO, Al2O3 плюс SiO2 должно получиться около 90 %. Доля MgO в шлаке должна составлять 5-10%, чтобы минимизировать износ огнеупорной футеровки. Синтетическая шлаковая смесь должна выполняться после легирования. Смесь большей частью состоит из извести (CaO), и алюминатов (Al2O3 или боксит). Если имеется доломитовая известь, то доля MgO должна составлять не более 5%.

Плавиковый шпат (CaF2) из экологических соображений и в целях сохранения стойкости футеровки ковша лучше по возможности не использовать.

При производстве критических марок стали рекомендуется использовать предварительно расплавленные синтетические шлаки из-за низкого содержания водорода и их хорошей растворимости. Однако, их применение ограничено высокой ценой на них.

Чтобы накрыть электрическую дугу и защитить огнеупорный материал, необходимо около 10 кг шлака на тонну стали. Длина электрической дуги определяется ее напряжением. Во избежание науглероживания и в зависимости от мощности и размера ковша рекомендуется установить длину электрической дуги от 50 до 120 мм. Чем больше размер ковша, тем длиннее электрическая дуга.

3.4Десульфурация

Сера, наряду с фосфором, является одной из самых больших проблем при производстве стали. При остывании стали сера осаждается на границах частицы в форме FeS и образует низкоплавкую эвтектику, которая может привести к красноломкости. Снижения содержания серы в стали можно добиться с помощью элементов, обладающих химическим родством с серой, а именно, Ce, Ca, Mg, Na и Mn по сравнению с Fe, или с помощью шлака.

3.4.1Десульфурация с помощью шлака

Оксиды металлов образуют с серой стабильные сульфиды и не растворяются в железе. В отношении извести (CaO) уравнение десульфурации имеет следующий вид:

[CaO] + [FeS] = (CaS) + (FeO)

Так как способность к поглощению шлака у CaS с FeO не безгранична, в особых случаях шлак нужно удалять и добавлять новую известь. Исходя из вышеупомянутой реакции, эффективная десульфурация зависит от следующих факторов:

  • Температура шлака.

  • Состав ковшевого шлака и его основность.

  • Активность свободного кислорода (FeO+MnO).

  • Энергия перемешивания, которая влияет на коэффициент массообмена.

  • Количество ковшевого шлака.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]