Л'м. °с

А'м. °^С

15

10

5 0

15

10

5 0

0,1 0,2 0,3 т_в А

м

0,5 0,6 0,7 ТвпЛ б

пр

пр

а

Рис. 3.13. Зв'язок М1Ж приро- щгминм температури металу: М паприкшщ продувки I моментом введения ванна 1„/т_пр; б — наприкшщ про­душен к(._м I моментом введен­ии паиияку ^т_Вп / ^тпр

'пр

На тепловий режим впливае не лише маса добавки сипких, а й мо­мент уведення п в конвертер. Що шзшше вводить добавку вапна, то Меише вона впливае на температуру ванни (рис. 3.13, а). Це пов'язано II тим, що шзш добавки вапна неповшетю беруть участь у продеа шла­коутворення.

Такий самий характер впливу на температуру ванни мають моменти йнедеиня добавок вапняку (рис. 3.13, б).

Теилов1 втрати конвертера через мурування, внаслщок випромшю- Нипия через горловину, з водою, що охолоджуе фурму, порхвняно неве­лик! 1 не перевищують 5 %, причому зменшуються 31 збшьшенням м1еткосп конвертера.

3.5.2.8. Режим шлакоутворення

Шлакоутворення — найважлив1ша складова технологи конвертерноГ Планки. Воно визначае Х1Д дефосфорацп, десульфурацп металу, ютотно Нпливае на стшюсть футер1вки. Ранне утворення активного основного Шлаку значно зменшуе виноси 1 викиди металу. За звичайних умов Практики ККП шлакоутворення часто здшснюеться з недостатньою И1НИДК1СТЮ, що призводить до неповного засвоення вапна шлаком (60 — МО %) 1 затягування процеав видалення шкщливих дом1шок.

Шлак при ККП утворюеться внаслщок окиснення дом1шок чавуну, Ийдходження оксид1в 13 сипких матер1ал1в, розчинення футер1вки 1 пе- ренажно розчинення вапна. Спочатку накопичення шлаково!' фази зде- ЙГмыиого в1дбуваеться внаслщок окиснення складових чавуну (сшн- 1(1и», мангану, зал1за), а пот1м домшуюча роль у зростанш и юлькосп Переходить до иродесу розчинення вапна. Вапно розчиняеться пере- Ийжпо 1пд впливом оксидов РеО, Ре₂0₃ 1 Мп О, при цьому процес в у монах достатньо високоУ температури починаеться з утворення твер­ди х розчишв унаслщок замщення в кристал1чнш Гратщ СаО частини щIи Са²⁺ на йони Ре²⁺ 1 Мп²⁺. У М1ру зб1лыдення концентраци Но||1н Ге²⁺ 1 Мп²⁺ поступово знижуеться температура плавления, 1 иннйппм шари шматк1в вапна починають оплавлятися. Склад кшцево- ю шпаку залежить вщ складу чавуну, вм!сту вуглецю в стал! (що вш

нижний, то быыие в шлаку оксид1в феруму), режиму дуття та шшпх факторов. Загальна галькють шлаку, що утворюеться пщ час продунки переробного чавуну, становить 10—16 % маси металу.

Асимшящя вапна шлаком складаеться 13 таких процеав:

1. зовшшнього масоперенесення, а еаме, дифузшного пщведення Ре(), МиО та 1нших оксид1в-розчинник1в 31 шлаку до поверхш вапна, 1 вщвг деиия оксиду кальщю, що розчинився вщ М1жфазно1 гранищ в гли бинш шари шлаку;

2. внутршнього перенесения, а еаме, проникнення рщкого шлаку и пори, трщини 1 по границях зерен шматюв вапна, 1 наступноТ дифузп оксид1в-розчинник1в у Гратку вапна з утворенням 61лыи легкоплавких, шж СаО, твердих розчишв 1 х1М1чних сполук у поверхневому шарь

Особливютю умов розчинення вапна е наявнють у верхнш частит ванни первинно'! реакцшно'1 зони, де воно зазнае комплексного впливу дуже високих температур 1 шлаку з переважним вм1стом оксид1в феру му. Це зумовлюе пор1вняно швидке формування активного основного шлаку.

Формування шлаку вщбуваеться за такими реакщями:

((Ре, Мп|₂ ЗЮ₄) + 2(СаО) = (Са₂5Ю₄) + 2(|РеО, МпО|); (3.50)

2(СаО) + 5Ю₂ = (Са₂ЗЮ₄); (3.51)

[31] + 2 (РеО) + 2 (СаО) = (Са₂ЗЮ₄) + 2 [Ее]. (3.52)

У раз! збшыиення вм1сту кремнезему в шлаку 1 незмшного сшввщно шення шших його складових спочатку шлак розрщжуеться, його склад перемщуеться 13 гетерогенно\' зони до гомогенного розплаву, що зумои люе зростання юлькосп СаО, збшьшення активност1 шлаку щодо зас воення вапна. Проте взаемод1я шлак1в, що м1стять кремнезем, з вапном зазвичай вщбуваеться з утворенням щ1льних оболонок ортосилшачу кальцш (СаО)₂ ЗЮ₂ з температурою плавления 2130 °С, як1 перешко джають подальшому проникненню розчинниюв усередину шматка вам на. Тому пщвищення концентрацп кремнезему понад оптимальну до сить негативно впливае на процес розчинення вапна в шлаку.

Збшыиення вмюту в шлаках оксщцв феруму й мангану сприятливо впливае на процес розчинення вапна. Активна д1я на розчинення вап на оксид1в феруму насамперед пов'язана з 1хшм впливом на в'язюсп. шлаку. Зменшення в'язкост1 шлаку, що прискорюе зовн1шне перене­сения, найб1льше за абсолютною величиною за пщвищення його окис­нення. Введения у киснево-конвертерш шлаки оксиду магшю до вмн-.ту 6 % позитивно впливае на процес розчинення вапна: зменшуетыя в'язкють шлак1в (знижуеться енерпя зв'язку часточок шлаку внас./п док пщвищення к1лькост1 часточок, що мають р1зш заряди) 1 пщви щуеться перенесения оксиду кальцш, що розчиняеться за одиницю ча<-у

а б в

Рис. 3.14. Зв'язок М1ж прирощенням:

а — основност1 кшцевого шлаку 1 моментом уведення у ванну вапна /б — основност1 кшцевого шлаку 1 моментом уведення у ванну вапняку т_В1] / т_11р; в — основное™ кшцевого шлаку 1 моментом уведення у ванну плавикового шпату т_ш / т_]1р

Значний вплив температури на процес шлакоутворення 1 розчинення вапна пов'язаний 13 в'язюстю рщких фаз. Температура особливо впливае на асимшяцда вапна шлаком тод1, коли вона перевищуе температуру плавления фаз, яю утворюються у поверхневих шарах шматшв вапна.

Для збагачуваиня шлаку, що формуеться, оксидами феруму продув­ку починають за пщвищено'Г вщсташ наконечника фурми до р1вня спо- К1ЙН01 ванни.

На основшсть концевого шлаку впливае не лише юльшсть шлакоутво- рювальних речовин, а й час 1'х уведення в конвертер. Основшсть конце­вого шлаку знижуеться за шзшшого введения вапна, досягае мошмуму при значенш аргументу 0,25 вщ тривалосп продувки 1 пот1м зростае (рис. 3.14, а). М1шмум пов'язаний з утворенням тугоплавких ортоси- Л1кат1в кальцш. У раз1 шзшшого введения вапна шлакоутворення вщбу­ваеться по легкоплавкому феритному шляху з прискореним масопере- несенням унаслщок активного асим1лювального впливу оксид1в феру­му й мангану, збыьшених значень температури та швидкост1 зневугле- цювання. Максимальне значения аргументу становить 0,46. Подальше зб1лынення цього параметра призводить до р1зкого зношення футе-

|)1ВКИ.

Змицення добавок вапняку до моменту закшчення продувки (рис. 3.14, б) зумовлюе зниження приросту основносп внаслщок того, що добавка не встигае розкластися 1 засво!тися.

Вплив моменту введения плавикового шпату на основшсть кшцево­го шлаку (рис. 3.14, в) пояснюеться тим, що чим ближче до закшчен- ми продувки, тим вища частка оксиду феруму (II) в шлаку. Це по- лМпнус як кшетичний процес розчинення вапна, так 1 гщродинам1чш умови у ванш.

1<1 пцевий шлак мае такий склад, %: СаО — 40 — 50, ЗЮ₂ — 15 — 20, !•'«•< > 12-15, Ре₂О_э - 2-5, МпО - 5-10, М§0 - 4-6, Р₂0₅ - I .1, N 0,2-0,3, (Са0)/(8Ю₂+Р₂0₅) - 2,5-3,5.

Повному та швидкому розчиненню вапна й утворенню потргбнот шлаку сприяють таю заходи:

1. оптимальний склад чавуну, який переробляють;

2. присадки оксид1в мангану в шлак у вигляд1 манганового вапняку та вапна, а також манганово! руди;

3. дотримання шд час продувки оптимальних сшввщношень окис нення шлаку 1 швидкост1 окиснення вуглецю, за яких досягаеться нам швидше розчинення вапна;

4. шдвищення вмщту в шлаку МдО до оптимального значения;

5. шдвищення температури ванни 1 перегр1вання шлаку В1дносмо температури його плавления;

6. уведення спещальних флюс1в, що розртджують шлак 1 сприяють розчиненню вапна, причому плавиковий шпат значно ефектившший за боксит. Енергшшша асимшящя вапна шлаком у раз! використання СаР, пояснюеться резким зииженням температури плавления сплав1в СаО - СаР, за шдвищено! концентрацп СаР₂ 1 р1зкого шдвищення активност! ок сидхв феруму за певноТ !х концептрацп, але хоча б за незначно! концент ради СаР₂ (0,5-2 %);

7. використання синтетичиих шлакоутворювальних матер1ал1в. Вал но, просочене з поверхш оксидами феруму й мангану, брикети, котуни або агломерат, виготовлеш з порошкопод1бних сум1шей вапна з деякимп оксидами (Ре₂О_э, А1₂0₃, МдО, МпО), мають низьку температуру плав лення 1 велику поверхню контактування часточок;

8. використання м'яковипаленого швидкореагуючого вапна;

9. заздалепдь приготовлен! шлакоутворювальш матер1али;

10. усунення грудкування вапна — розосередження дуття, залишения в конвертер! частини шлаку, введения вапна «гад чавун».