автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка и достижения технологии десульфурации чавуну магнием, вiдновленим с редкими металлами

6 ии <

п / поп »-¿О

ДЕР1&ВНП КЕТЯЛЭРПЯПа ШДЕШ9 ЗКРЙШ

Направах рукописи

ПЕРЕВОЗЧИКОВ Олександр 1горевич

Р03Р0БИЙ I Д0СЛ1Д1ЕНИЯ ТЕХНОЛОГИ ДЕШЬвУРАЦП ЧЯВШ ЙАГН1БМ, В1ДН0ВЛЕНИН У Р1ДК0И» ЙЕТАЛ1

Спец1альн1сть 05. 16. 02. "йвталург!я чорких нетал1э"

Автореферат дисертацИ-на здобуття вчено1 ступви! кандидата техн!чних наук

Дн1пропвтровськ, 1993

ï.u-j r J bHüuiiotid на «¿^едр! иьтйлурП i стал1 ,5н1пропетрйвського 10<ил^1)г!йниг0 llíCljiTyTÜ

НАУКСБЙЙ KEPJbJiMK:

^i.Kîcp тexiii чьих. Наук, про-ргсор

БОйЧЕИКС Борис Ияхойяавич

061Ц1Й!)'! ОПОНЕНТИ: доктг.р ïexml4i;iix наук, лауреат г.рекН Ради НШстр1в УРСР, даркьвноí npeull ькраIни

цвндидаг теан1чнкх .чаук, дицйьт

В1ХЛЕБ1;УК Eajepifi Антонович шйТОХЛ Бйяйдииир IeauifQiN

ПрозIдна устанава - Дн1провськый ивтаяург1йний котНнат iul ©.t. Дзермшського

Захист'вЦбудетьсс и..-____У/____ 1993 р. в ¿¿—год.

на зас1дашп спец1ал1зоваио1 вченоГради'К 008.02.01 пи лрнсидв8н;ш очено! ступзн! в галуз1 ыеталургИ чорних иетал1в при Державн1й и в ¡i талупгiíiHiñ академИ Укра1ни £320635, и.Ди1пропетровськ, пр.Га-í гар!на, 4) г :

3 ÄitcopiauicB иохиа озкайоиитись у б1бя1отец1 акаденИ йвтореферат роз!сланий ¿¿.-...Ж. 1933 р.

Бчений сскратар вп8ц1ал1зсвано1'/'/

ради канд.техн.наук, доцент/

f,' U ПЙНЮТОВ íplft Семенович

I I 4ÁJ]

ЗЙГАЛШ ХЙРВКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Aктyaльнictь роботи -

Для пЦвимння якост! I эимення соб1еартост1 аетадопроццкцИ необх1дно використання в сталеплавильному вироЗыицтв! чавун!в з низьким ви1стом с!рки, Для знивення вм1сту с!рки в переройних чавунах в даний час наШльв прогресивники с: технолог!I внв_п1чно1 десульфурац!! чавуну. Однак, використовуван! технолог!1-ма»ть ряд недол1к!в: вимагавть коштовних 1 деф!цитних реагент!в, не придатн! для обробки "холодних" чавун1в: процес десульфурац!! при цьоку супроводвусться п!роефектои, забрудненням атмосфери.

В цьому зв'язку ванливиии I актуальними являвтьса досл1двення направлен! на розробку новях економ!чних технолог1й одеряання низькос1рчастого чавуну 1 стал!, в тому чисд! за рахунок використання електрометалург!йного в!диовлення иагн!и н!д • вароа р!дкого металу 1з в!дновлезчо1 суи!в1 на основ! дегевих _ 1 недиф!цитних иатер!ал!в, таких як обпалений кеталург1йний магнезит 5 феросил!ц!й, з застосуванняи для п!д!гр!ву суи!в! дугового розряду.

Мета роботи.

йетои дисертац1йно! роботи с досл!двення 1 розробка ново! технолог!! десульфурац!! чавуну магн!еи яляхои його одерганнз п!д варом р1дкого неталу з в!дновлгвчо! сум1в!, що дозволить экснеити ковтовн!сть .обробки, виклячити охолодження чавуну 1 !нв! нёдол!ки, властив1 в!домим-техиолог!яы,

Б робот! булп поставлен! 1 вир!вен! сл1дувч! задач!:

- досл!двен! умови ,!снуваннз дугового розряду п1д нарой нетали та вплив на них газопроникност! ! електропров!дност! в1дновлввчо1 сцм!и1:

- вивчен! теплоф!личн! властивост! * сум1в1 та розроблен! принципов! положения вибору гранулометричного складу;

- розроблена технолог!я приготувания в!дновдвпчо1 сды£н1 та формування блок!в на основ! нагнезиту 1 феросил!ц!п та вивчен! умови досягнення .оптинальних показник!к електропров!дност! 1 газопроникност!;

- в-изначений ,вплив р!зних параиетр!в процесу на ступ!нь десульфурац!!; ' -

- розроблен! технолог!чн1 основи десульфурац!! чавуну еляхои одеряэння магн!я п!д паром р!дкого металу з в!дновлвичо! сум!в!;

- розроблена конструкц1я пристроп для випробування технолог!! в досл!дно-проиислових умовах. • . '

Наукова новика.

Роэроблена та випробувана' в досл1дно-прокнслоаих уновах нона технолог1я десдльфурацИ, в яи!й вперсе вйр1вене питания сильного одерсання нагн!я i десульфурацИ, а такое ыО'Шлив1сть регулввання тиску пар1в иагн1ю електричноп поту«н!ств, цо забезпечуе стаб!льн!сть процесса в р!дкоиу чавун!. Встановлвн1 ф!зико-х!м!ч(п законои!рност1 процесу.

Роэроблена 1 о1дпрацьована конструкц!я 1 гёометричн! параметр« електрод!в для п!двадення електрично! потужност! I в!дновле»чогс блоку...

Внзначений KexaKÍ3H i к!нетика процесу в!дновлення иап-Лв i десульфурацН на основ! териодинаа!чних розрахунк!в при эб!я.ьвеноыу тиску пар!в Maruin.

Практична ц!нн!сть роботи,

Прк рейл!зацП розроблено! технолог!i у дссл!дно-проиислових уиовах досягнено знизвння вм!сту с!рки до О,Oí X, цо дозволяс випускати чавун з показиикакн по с!рц1, вЦпое! давчими akoctí nspuoi катс-ropii, Одерсання Tatsoi якост! чаауну за iusnan технолог1яш! або безпосередньо в докенн!?» печ! пов'язано з! значникп експлуатацКшиии затрата«;, а в ряд! випадюв взагал! пекохливо. Використания долоапно- i ьапняиовуглгцевих сун1веА -дозволить обробляти такой i сталь.

Реал1зац1я результапв роботи.

Результат« роботи реализован! в оснозннк тех!чнкх р!веннях ряконструкцП сталеплавильного виробни^тва на Запор13ы<оку кзталургШюкц Kowóinari "ЗапорЛЕсталь" з пропктованоиу ннсноно-конверторнону Цеху при вибор! заход1В для' обробки чавуну з меток знчкення ьнлету cip:;»:.

Лпробац1я роботи.

По катер!ала1: дисертацН зроблен! допов^д! на республпмнсыий ncK'jepeiiqi i "Повнеснис эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в черной металлургии", на ececocanifi Kots-jepeKUii "Экологические проблей« литейного производства России", на C!!Hno3Í!ji¡í ст'алепяавидь!:а;;!d, на нау;:оьо-техн!чних конферешЛях Докбаськогс г!рничз-иеталург ¡С:наго ¡нституту.

Публп:ацП.

Ochookí результати роЗотк викладен! у 7 »-¿уксгвкх нубл1кац1ях та 3 азторських св1лоцтвах на вп:;ах1д.

Обсяг роботи.

Л"сертац1я складаеться !з пступу, 7 роздШв, i ehchobkíe,

ü

biíKJURCHd ;ia 143 строках ¡¡аыинописного тексту, втоиу числ! bmíipje II таблнць, 36 иалвик1в, 2 додатка та список- 'ииксристаиоН jMTspai'jpn 1з 91 найаенцван.ча. '

'2'íICT ДИСЕГ'ТПЦП '

'j ••ступ! 5 раз a i л! ":11терзтурн;:Л аглгд" из. ücmúbí асал1зу и 1 тчч-)ил!ш:< 1 здру5пи.;х л17ерату'р>шх д2-:рел дастьса короткий игляд ii.üijD'ji'X тз;снолэг1Г(ннх схс-и одорза;.ч1Я • гп'зь:чосiрчэстих чавун!о d .'.[¡íi-ji з застосдсаииэк иапПв. Вс! а она уиовио розд!л;-.ктьса iu дв{ гм.ты: з виксрнсганмя-! изтчл^ногс jzrnl-з i з ncnrp.^niii .'icro б -lObJl. Д.1з t-гох p35¡Hi;ci!¡iin i¡8o6xiAWifl r.i.'parpiз ■ur'jHij. СпосоЗк з лаптасугзшш» . ¡:етал1ч1ШГО нагн i о дчать й1л!.-> któ6i.ibiii ргздльтгт.:, зла зиаагавт!» зикористаиня козтогп'-.га :>>• г ■ij.'i»..ii'ro .'2ги1с. C'jiiiji i сяссоС'л з пйпрродп i и аЦкозльлг.ги •:сгн1й iiÉn(i¡j4ia з робот! i &и:<игаз1ь знйчкего пгрегрки -.cru-íj (мгепп Н5 - .«00 К).та, u¡c правило, дгль иеста5!лы;::П рег«;.:.т.»т, Той 1.1 • 'г.с иг íc'.i'jc 2.i-:[!'•], згбозпе"'рчого г,-.. ¿с::ч

;■■!■"■-'íí¡i;j '¡аз и^^р.'.сгл.шл :,зта:::ч!;йГо маппз I ;:о ниаггес^г«) значнего nopcrpÍDy аетаг.д.

В цьочц зз'ээку делятся порспектиз!::« з точки зару ií!.4¡iiko-i;küiío:j!чних показки::!з роэробка тохаологП всгд8;м-т и i днап.-:;:: ча i c¡:;!j! ¡пд t:¿p оЗрооялвзного «талу ' та стз:рси::у

ооирад безпуиродкъо :¡ сунЫ. цьо ту вся oncprÍJ, !l¡;'i.r::bit!.c'í ь леку Ryrosoro рЬзрйДЦ, ьлкористйБуеться r;j t¡j:-'-'i:!¡f:H:w «aniiu i ni;;irpio>j чавуиу, забезяйчдеться де«.'рз

четалу i з:кл;:а nasepx:iicTb ионтзкту саз. Татай ut чг.пг^с ' складного те.*иояог1йиого ойлзднани^, добре ni дл;.т.>г

yr.p.uUi! lililí í ав ÍOUJT'.IJ'.-Ui i .

В г- n i л i л i "Tso[ieT!i4iii zcc тЦгеншГ поерш-л?«! Tcopcwiii uc;;o/;¡ Wj-abiyjpaii! i. Докладна ри-глинута ст.^Цл ц!дновяг!П!Л иагнгл ■jWjjitfcu ;< auiii дугового ро~ряду. alineo, д^гаваЛ розря* ';-¡s3 i cay; s.tij л:г:о в газепену •:« • пгророму середсриц!. Тому ni.? чаиijü'j э в1даовлЕй'{1й cy¡jiai по.' н.чна (..¿ишнндти лорогшша, заяовне.ча газон чи парой. Кр1и того, ra:jonoAÍfi4Í речоЕИп::, 3KÍ знаходиться в nuprjfíiíJ'ií, nosiüiHi бит частично 1он1з»эал1.

TfymRüiiaulMiia оцШка г врахуваиияа ¿оияивост! протЬс-^ння р{з:шл лэрйлелышх реакцШ в прочее! »{дковлсиня чагн!о показала, зо к-лй01льэ iuoBlpmtí:» с рсакцП (i)', С2). (3), г;о пряведс«! дал!.

k

ЯГЩО-ЩО-М* (2)

а к шклшио ь робот i , реакц1я в!дновлсшш uaruiv в!дноснтьси до гьтерогвш^х реакц!й, прот!кавчкх на твврдо-р!дк!й поверхн!) з вид1яеннг* гаэштд!бних пар iв капйв.

Тска рвакц1я при атносферноку тиски зд1йснветься 'при теыги-ратцр!, пареб!львувч!й 2200 К. I enepria Пббса (в)льна ehapria) 14), i р1внова«на температура реакцН (5), i riHToai теорвгичи! витратн eneprii залегать в!д феростатичного тиски чавкну.

'' АО^мш+ггфЯ'-цЩР (4) ■

ЩЩР <5)

Для тако! реакцй" авкдк1сть прот1каннз л!и1туетыя нвидккгв взавино! ыолекулирно! дифузИ, «¡о викликае neperpls cusiai ' i в1дновленн'я uarnis через дисоц1ац!в компонентов о1дион«£ичо! сц»iыi з подальвих утвореиняи в 1Шзькотез»перйтур!:их зонах тйгоплаики* i«.. Твбто, в!дновленна ьагн1н в зон! дугового розрая1! вЦйуьасиса '-за двома «exanisMaiin: гьтерофазноиу та 1он1зац1'шоуу^ ^астковд участь iieaiiijií;, .чрот!каачих по гетсрогразноку (¿i шиОсщншйну ьвхаи^змаьи остановит» не првдставлягться иохливиы.

.¡¡»значения díjií>íioí eneprii реакцИ гетирофазнаго вЦновланкя aaniin показало, цо цей процес з врахуваннаи 4«.'росгатичного ¡isc¡;y ноелиенй при тоипературах 2100 - 3200- К. Ториодин/ипчн! розрахушш довали, чо серед»! питом! ритрати eneprii скдздавть 5,1 кВт.г fía иДин киограи в!дновленого uaruia, а вих1д иагн!и - 0,2 кг/дг cyalBi. /)ля AicouloHiuro в!дновлення Kaniiri показник теореткчних затрат eneprii складас 13,9 кВт,г/кг кагн!и. .

Порад з процесоы в1дновлеммя магшв о робот! розглянут! процеси засвОенна магн1и чавунон, тобто десульфурац1я. Десульфурац!я чавунц в!дбуваеться в уиовах, díauíhhhx в!д звнча(1но1 десульфураци иетал!чииц xaruictf. Охолодеошш пар i в iiarHic р!дким чавуноа зд!йснабтьса за частки секунди, I в чавун1 з'являвться др16н! бульбаики пар i в uarHis, вы!цавч1 в соб! сил!кати кагн1в та Íksí

продукт» рсакцН. Розрахунки в1льно! -енергИ та напрямку вс1х можлиоих в даких укоеах реакц1Д показали, цо окр!м десульфурацИ парами магн1в в чавун! мовливе прот1нзннз реакцП (6) эв'зування с1рки безпосерсдиьо диспергаваиоп в1дновлвпчоп сум1в1!П. йдв 1мов1рн1сть ц1б1 рсакцН невелика 1з-за иало! поверхн! контакту фаз. Найб1льв ториодинан1чно ¡коварной в реакц!я зв'зуваиня с!рки параки магн1и (7) охолодменними до температури р1дквго чавуку. Ця реакц!я в основному зд1йснв£ться через попередие роэчкнеиня •изг.н!п в розплав!. ' ,

У

(7)

Ну основ! тернодинаы1чких розрахунк!в визиачений оптинальнкЯ х{н1ч1Шй склад в1д!'.оплвачо1 сум1®1 Стабл.1)

Таблица I

Склад в1дновлввчо1 суа1в!

Компонент

Оксид ^аги!п ( Що ) ИрсипШ ( Ы )

Зал130 ( ) ■

Д1оксид крчшпи С Оксид патр{п С паг$)

Разом

Вм1ст,2 оаг.

74.130

12.971

4,370

6,000

2,229

100

Вм1ст,иоль/кг суу!и1

13,469 4,015 10,700 0,998

о.зв

Запропоновано форкувати суй1э в блоки з розм1щениш! в них електродами. 0ск1льки в!д граиулоивтричного-складу залесить плопа контакту Фаз, а в!дпоо1дно I нвидгЛсть реакцП в1дпзвлення магн1а, в робот! досл{дяени(1 граиулонетричний склад сук!в1. Цей показшт такоя вплпвае 1 па газопрсникн1сть син1п1, яка в своп черту визначао ступне утрииування пар!в нагн1а в поровшш!, а в1дпов1дно, 1' впливэв на уноси 1сиувашш дугового розряду. Принцип внбору оптимального гранулокетрнчного -складу, забезпечуячого мШкальну

'Ь

гаиипроники1сть 1 иаксимальну циы<1сть, грунтуеться на рац{овальному сп1вв1дноаенн1 фракц!й. Выведена формула (В) для вибору Фракц1йного складу сум1и£, яка приведена иначе.

(8)

де:

. <4 - коеф1ц1сит, залевачий в1д типу компоненте, «¡й;

(I - показник, характеризупчий розпод!лення вузьких фракц ¡й м1в грубозернистое складавчов сум1в! ! враховувчий в1дновення грубозернисто! та тонкоднсперсно! складаючих в сумЫ Сп=0,5-0.9);

- роз«1р бддь-яко1 пром1вно! ран!ве задано! фракцН, ым;

- рози!р найкрупн1во! фракцН сум1в1, км.

Одержана залевн!сть (кал.1) дозволяе вибрати оптимальний склад суи1я1 1з 1снувчих на конкретному п!дприемств1 поровк!в.

ЗалеЕн1сть уявно! пористосН суи!в1 блок!в в1д значекь коеф!ц1енпв <1 та в

Мал.1

*

Б р'ооог! ■проведений теОригичмй анал13 умов 1сьуваиня дугового и оск!льки для ¡)еял1зац1! розробленс! технолог!! необхгдна

А..ГИ етаМльиа наявшсть в пороянкн! п!д вароы чавуиу. ОскЛльки стипп дугового розряду аахан!чно нетрквкий пров1днкк, В1Н мою або при 1 уватись струной до поверх«! *еуи!в! та вунтуватись 1!' .:ле.1'.г(,опри'в-!дн(г.тьа, аоо в!д8тоэхуватись полеи стрцмд пропкапчого на елс'ктродах, 13 дугово! порокнини. Обидва явища не'баван! для ьрииидыш процесу, тоыу для !х усунення в робот! вквчена еле1;трогфов!ди!сть, роэ!гр1то1 су!ип! та р!дко1 пл!аки на ст1нках дугпвог порохнини. Найдвний опткиальиий И' псказник, акий дор1внсс О.и - 1.1 0и -.си , показана ыоалив!сть заданна'' пвабх1дио! сликтропров!дност! ■ гранцлоыетричнии складой та какц'ентрз^сз Iпату нагрШ.

Ь роздШ " Експеониептальн! досл1дзешш по розрзбц! технолог!! десульфурацИ чавуну ;*агн!ем, в1днозленки в рЦкому метал!" на баз1 ясоретичних припуценьь выкопан! лайоратор!и досл^дження по вивченнв (ешод/зи'мих .сара.я г р ис тик вдновлвачо! сцк:п в залзяност! в!д грлиулоайтричного складу при заданоцу хШчноау склад!. Одере^и! земгносп, як! даать мо»лав!сть п!д!брати гранулоиетричиий склад (1пС.л. 2) з заданоа газопроникн1ств,

Зизмачений оптныальний тиск пресуаакнл вЦновлгвчих бл;шв з в-.шеристаннлм пресового обладканнл (30 -90 !Ша). Встановлено, цО недопустимо пр^кладанн! суи!э! енкористозувати Фрак1(! 1 крулн1стп б]льи \ ни, Ёкспзрииента/.ыю побрана для в!дновлосчо1 суЛа! оь'яздшче (низькоиодульне р!дкс скло).

Оскиьки температура реакцП вЦновлення иагн1п перевивдс т^кпературу плагиаты бьчьяост! конструкциях иатер!ал!в, я1сля крг-аедешш лабораториях досл!д1В, Як. електрзди було запропоновано анкиристати еле>:тротехн1ч!шй граф1т, а для запоб!гания надк!рного роЛгр1оу трастового елоитродз по довати, рози1цати граф!т в т:>«ст1ст1н.|1 сталь«! трубки,

Розройлена методика разрахушсу геонетрл^ших рози!р!в ь!дчо!)леычого блоку, диаиатра гранита га зое1изньагд д!аиетра Си сталыш^ трубки (9).

Тайлиця 2

'JuiiiiUHa цсниышх характеристик б1дноь.иецчо1 (.ijülitl в Ззлс«н0ст1 ё1д гранулоиегричнигй складу

К Характеристика

ojuUi bonnSllBinil Клас Dulcí,'(. cyiiiil

Напилит 3-1 30 Густина 1910 кг/мЗ,

ойпгяен^й НО 1-0 32.5 Газопроникн1сть - 84

1 Феросил i и i Й 2-0 15 tíiqiíicTb в затвердев-

ОС 75 ноиу стан i висока

р;дки скяо аа;,уль 22.5

2.2

У 1гкезит 1-0 62.5 Густина 1720 кг/иЗ.

обнальний НО Гаэоприиимйсть - 46.

2 ©сросил1и1й 1-Û - 15 Míijüierb в затвер^яе-

M 75 líSlií! rrólii fcitCOÍ. >.

1'1дку сило цодуль 22.5 Tpliiniíii

2.2 i

Нагнезит 0.3-0 62.5 Густина 1910 кг/ыЗ.

ССцаЛСНЛь НО Газопрони^асть - 32,

3 0ьросил1ц1й 1-0- 15 Tpit¡üi!ll,_

$С 75 üiiliiicTb в затвердяе-

Р1дке скло модуль 2.2 22.S ноау cTäiii невисока ,

üäi лазит 3-1 64.5 i Густина 169Û кг/ыЗ. ,

'обналсний НО 1-0 Газопроникн1сть - 74.1

i 4 3>gpuc№iii4ÍA 2-Ü 15 Tpis;í!iií!, ;

ФС 9Û При BUftUdillli 1

Р1дке скло модуль 22.5 руЛнусться i

2.2

tl

С Э)

J рабочий струм,od;

Г час i.fi5JDi:u, с;

д!аиетр графНового елэктроду, и.

Йизигчепа нвобхЦиа електрична потушисть для адъ'юненнз процссу, падишя патетиалу дугового стовба та триааniсть обрабки, чо с{дпогЛдяо складавть 30-33 !13т/м2 торца блоку, С11 — 14i*102 B/u, 10 15 xn. Pa'jfjaxoBiiid истока' ¡шщевих pianocTCA Стзбя, 3) тилература pooirpisy слектрод1в топлозиы пстокои (10) (тсипиуатура Bii'jTpiBHLoi noacpxüi) в!д оброблисмого чаЕуну та зроблен1 виоодн n.so cTiflnicTfi йлектрсз^в.

Таблица 3

jцiн.'-.-!i'iji теаператури с сериднп! блоку при o6po6i;i ивталу

IdC Теынсратара повергн1 eapiß

i 1 ОД г 1 i r 2i г . 3 Д г 4Дг 3 А Г 7 елек.

L ' 0 0.00 0.024 0,048 0.072 0.096 0.12

К

1 2 3 4 3 6 7 8 п

0 Ö.il 16S8 238 299 239 298 238 233

1 ¡üb.! 1 Ö3Q filö 2Si3 238 ' 238 238 420

210. 2 юза 6 4 Я ' 423 238 233 238 ' 542

"j 315,3 i69a 74E 423 333 238 238 6S4

-1 -120.4 1G38 740 500 353 . 322 238 735

J 525.5 1П30 aoo 500 336 ■ 322 303 308

5 630.6 1033 000 613 396 347 303 1030

7 735.7 1633 613 458 347 326 1152

8 840. Я 1638 458 36-1 326 1274

rJ 9-15.0 IC39 334 343 1333

í

í,n lí-»iilli<Jiaptl 1> BJpi U = 1 O ÜUÜHÜIH Щ-th it-t Tckihip'jíijpd середоь'ада. та кос$1циит топловШач! усерсмип цилЬ^ру f. к - И Вт/кЗК); jf - i дли яустоШого цил!ндру.

3 ií[Jdxyaamia»i теоретичных припуцонь та результате гшг.сри^мк лабораториях експсрнкснт!в внконап! «осл1д£сш1Я по десу;|ьфур4,П ч-juijiiy по jdüponoüíicaiilíl . тихполоШ ил . ЛутугiiJCbíiut»; валь!цг-яииарнаму .,ч<зиод1. При проведена! дося!д8еннь використовув.эли досл!дло - прцхисловкА пристр!й, з допоиогои лкоги оброСлили чаьун в У т i.ouíii. ВЦноолвечу сум!; "оптимального гргнулоыетри'шого спкаду íTaún. 2 cyais Н 1) £.ориували в блоки оагов 25-26 кг. з розкЦеыши и ihi;: електр^дзьи ooBiilsiitoro диаметра стально1 трубки 18 ыа. за aunoiíoroí! спс1|1алышго пресосого обладнаная, Для спрос туеанна запуску блоки форхуоали з пусковими noposmiauu, ' а дли зменьсиня BHtlKlj струиу ,U Otí'EHl олоку - 3Í UíítliOU tí 1 C-Jiü,ra cyaitaa. П!слд форкувакпя блики висуаували при теат;ратур1 6S000 К па npoTüJi 3.5- 4 годин. Готов! вЦновлвсч! блоки за допсиогов спец1ального пристроа крамол вводили в кова t мал.2 ) i на них иидасалн 'слсктрачну noryaitlст^ 1ÍC160 кВт, ^ результат! <¿ol-c вшмкав дуговпй роэрад з uanpyrou 100-210 Б í струаои BOO ,ft. Запшбленна блон!в у косе складало 600-700 их., а час обробки -10 20 хв. [Ид час досл1диснь ревстрували теьшературу чавуну, ртрук f напругу, зцйшвзли час ообробг.н, визначали витрэти в!дновл*,ечо! cyuiai, забирали клинову пробу, й такой пробу длл ьизнауон|1Я залиш'.овЬго ва1сту с1рки. Основа! технолопчн! параметр« обрнбки чадуяу в 5-т kobbI, а таков i! результати приведен! в тгбл[ ¡1, Паал£з експеринеитальиих даинх дав иогливкть одераати залай!,осп' ступени десульфурацн в!д знииенна теипвратурн обпойлхскоги чз£.уну, !штомо1 витрати cyulel та enepril, часу обробки та ступень эаевг:лфя uanila Скал. 3.4.G),

Приведен! залваност! показувть, цо зи!на сгупсп* дь^ул!фу^ацП оберпена иронорц!йна зинхцшш теипиратцри чавуну, право щспмоМйна з великий кое$!ц1снтои кру^тизпи питоаии затрата!. сyiáiai т« eatprii, а такох часу' обробки. 0дрхап1 залсЕност1 добре погодьувгьс? з utileтичник:! эаконон1рностааи проНкакчих процес!в.

Результат хШчпого анал1зу лог! fini параыстри проце

ш десаяьфурацИ чавцну та техно-

Таблица 4

No BHICT Сту- Температура '¡'ас Струи Нал- Витрати зитра- Сту- Енергв-

юс cipiîii, 7. niltb 4aD;J!iy 00- П руга eiteprii ти су- п1иь тичиий

ДУ До Шел* де роб В ггДж/г niai за- КПД

суль До ГНсля ки. чавуну кг/т езо- процесу Прим!тки

ortpo- ооро фу- . об 00 с. (кВт. г/т) чавун ЕНЯЯ десуль-

бки бки ра роб роб cyiii- i>ypaui 1.

lui ни, ки Di г

г К К. (ааг

ni DU

1 0,062 0.012 04,52 1625 1580 600 600 185 13320(3,7) 3,23 60,4 60,0 Обробка проНкас

СПОК1ЙНО

2- 0,080 0,011 86,25 1640 1608 900 600 • 190 20520(5,7) 3,68 73,1 53,9 Тс« само

3 0,051 0,022 56,86 1675 1635 '600 580 180 12528(3,48) 3,32 34,1 37,1 Вит!:: частики пар-

р!в samiB через

тр1циаи

4 0,058 0,013 77,59 1682 1620 SOO 530 210 22302(6.20) 3,42 51,3 32,2 • Обрайка прот1кас

. CnOKiftHQ

S 0,50 0,009 83,ЭЗ 1054 1625 S00 Ш 205 22140(6,16] 3,13 58,55 34,0 Tes саве

6 0,078 0,01 87,18 1658 1630 1200 610 205 30012(8,341 3,37 •63,5 36.2 Гор!ння частшш

пар!в garnie в

к!нц( обробки

?. 0,078 0,014 87,18 1658 1G2C 1200 580 185 25752(7,15) 4,02 62,1 33,7 Обробка проПгае

спок1Яне

8 0,082 0.011 86159 1633 1610 1200 600 190 27350(7,60) •1,03 68,7 41^5 * Тев саке :

Обробка чавуиу в ковш!

\JL

1-чугуковазний ковв; 4-бульбавки в1дновленого

2-блок для десульфурацП чавуиу: naniin;

3-дуговий розряд; 5-дугова порохиииа;

6-дверсло жквлышя (niuimft трансфорнатор)

Иал, 2

Залссн1сть ступенп десульфурацН в1д знияекня тсипсратури оброблвемого чавуиу

mI

90 SO 70 со £0 40

w ¿o го но

ÓD*T¡i

Зш«чш1я тенператури чавуиу п1д час обробки

Нал. 3

ч

ч

ч

Залсхн!сть ступени десульфурацп в!д питоаих витрат cjmííí та eiiepril

№

SS ib 40 BD 52 40

У ' У

я . i

/

;

i í J ч 5 о-чпт * ílniHui витрати cyaiai

Qhñfi/r

p Z li tí 3 lo V/ Питоьп витрзти eneprll •"'■w

Нал. 4

Зэлознкть ступени десульфурацН в!д часу обробкн та ступени зас&осння uariila

ИП г

Л

го го m

50

чо

s

Í

f.

H

год нов не о ш, tea *Час обробкк

То То ¿о.. iff ~¡ívl Ступ1нь засвоенна магн!о cynlai Нал. 5

hut- ! и <-!". bíihüiluili АчЫдКШЬи Ilüi'.d:i3j.« LHCûKy ¡.ТйМЛЬНкП. !,•(>. 111.1 ь «Ц U'jpOtí 1>1ДК(1Г0 MdByuy В ийзнэчвних SJaCUdX, Bu

bU' i 1 рл»ь''- íl|. j;;,i;ILii lcït BHÓOpy uclx llupänCTpiß.

Úaiii xiui'iiioro npuo оброолсного fcCT i;:¡j robupait. np<. ic

«к i- г.ьрсдиьоиу li ус:Ц спробах b.iíct cipuu зшыився Пд 0.07X до 0.012а, г о i'i т о на 0,6 кг/т. СтугЛнь дссуль^црац! i при цьоыу дер i пен (¡5 402. 1з цьогв binliiac, г;с зг1дно ctoxíüüo rpi i pionamw рсакцм ди цяъуу,-зчJ i (8) ловиннь використатись 0.45кг/т ioniiii, або 2,25 iír im iíoúw, í!(jpin¡vijC4ii j теоретично розраховенн* з BpaxyEdi;¡U;¡ ctcaíoustp 1 i р'Бншша рсакцИ в1дновле:шя ¡мппи (3), И KÍHBbii;:i ta i)i luta ^íiBotuiis aariJin, одергапа п1дтссрдвеннл tipuucii теоретично »Köpauoi !p¡3HKO-xitíÍ4iini водсл! процесу. Пп'« цьо^у !:uci'i,¡lti!t використашш цпсргП та cyjiul склйдае и i дпос i дно 5Ö-55Z г J СО 5W,

L розд'1я1 "Розроо:;а ¡:o¡!CTpy:iiil i ccí¡cbi.¡.:< с уз л i и нрнстрол та ic¿t¡»<ort i ¿ю'лдаьздрац!i чавуну" нз осиоз! пролдсинх noenijtsotit. рчзр^бяйнл 1«х»юдаг1ч1;а exeto ярмстроь та ь-узлмп uoúcmu Aero «ишлрукцИ, ТехнологImjm схсаа передбгчае ¡¡.1яви1еть диыш1Ц 1|ригз7«Би;::!я cyisiecfi та фориувлш блок1а, на üisomj ¡.озьЦ-:ш1 роз«ол.чш>-31;!шус«<1 взльц!, u:ú'j^uci;óct¡:ú та с ¡долька каийрл; ■д1шшч1 üOpsúKH чаиуку- з прпстрьск для пасдеиьл Сш:а в копы, оснащении сисге.чос ексргопостачаннг.

í'cjpüSacíí! onuocnl аоисиги ï cxiioïïor i i дс-гульсур'¡i'i, с^ть ïïko i полагай о B«roToaü'tüi ц1ль.чо; cyaiai обгп-.ленигр- исталу^Пйиого «ariic-JUTij, çepociului» тл pinncro сила, çopuyBam:i блоков та Ii спалонн« в «iiiuijuußajüüx копсах алкхоа пед-г-и в1Д!юв/и2'Л блоки сяоктрично! иэтуьиист! día nimiuro троцсл»р*.лорл. Обов'язковоа otiepauhia технологи е усунышя пклл ейробик. 1

Б роэдШ "TcxiiIkd- скоаои!'ша оцЬгка застосчиати t¿X!¡c.:orií десульфурацИ ч^зупи uariiien" з,айсн>;на оц1ика • сиотнНчи.о! t^citTituüocTi резрооясио! технолог i I у nopißjw:iui з {скцшшш iip.j Бйроонкцтв! hi^büocitmacthx ча«ун1в. Показано, цз загадьнз ekohoüí4¡ia ефект!шйсть десцльфцраи 1 i чпиукц при зниеошш euiciy clpiüi с iibouy в!д 0,07 до 0,01 У. дли теплового КПД 0,5 т^ косс>{ц1снта засвоення uarnia 0,3 при noiysiiocTi обладпаиня .1,7 илн.т/р t i;ocoiUiéiiTÍ загрузни по часу 0,b у iiopiniiaimi з тсхнслиг1сЕ ¡няс!:туса!шя грашлаоианвгь uariiui, будс склад^тн 15?6 Тис.крб/р в uíuiX i3S0 pouy,

8ИСН0ВКИ

На основ! проведоиих досяЦхснь роэробяе;!'.!^ та випробуваичр г дпслЦио-промислових цнзвах иовий спос!б яесуяьФчраиП иеплургииих розплзв!п машин, о(диопясииы п1д -зроа рЦкого мсталу ?оросил1ии» 1з обпалсиого мстэлургШмго иагнезиту в зон! дугового елсктгичн«г<1 рпзряду та тсхмолог1я для його зд1йснспия. НзЛзаглиз1виия особливостями кстоду с поеднаиня процес1в в!дноплснпя магц1о при п1дп1!чопоку тиску тэ дссульфурацИ чзвуну, а такох моглквкть регулЕваиия ситрат пзр!в мзгн1з електричноа потузн1ств, .«с забозпсчус стаб1льи1сть процссу досульфурац!1. ' .

При пьоху установлено сл1дуачс.

1. В1диовлсш1я магн1я в зон! дугового розраду здЫснастьсв за двома мсхан1змами: гстсрофазному та д1ссац1йноау.

2. ПзШльв тсриод;шаи1чио 1ков1р!:оя с десульфурац1я чзвуну вллхом зв'зувлпия с!рки пзрами маш1п та охэлодзспия до температур» р1дкпго чавуну. Ця рсакц1я в основному прот!кзе через попередне •розчинеппя яапМп в розплои1.

3. Оптималышй х1м1'п:ий склад в1дновлзачо1 суи!я1 и нзнэчасться термодпная^инхи роэрлхункаки 1 е сл1ццв'нм, X : обпаленнй ксталург1йний магнезит варки НО - 62,3, оеросил1ц1й 75 7. ■ ¡5, р!дко сгсло з модулем 2,2 22.5.

Оптииалышй граиулометричний склад вкзначсиий, вихедячи 1з значения нсобх1дпо{ гэзопроникност! (2,8 - 3,0 лмз.од.) та слектропров1диост1 сун 1 вI (0.8 • 1,1 Си.си ), а та<:он исдопустякост! виповистапия ¿ракцИ крупи1ста б!льп як 4 ка ! склада1:, нзгнезит обпаленнй клэсу 3 ! 30, кязеу 10 - 32,5, фероснл1ц1й 75 У. класу 2 0 15.

П. Ыдновляячу суи1э нсобгЛдно формуватк з блоки з розчНсиики в ни:; елсетродзк» з 'електротсхнНиего граф!ту, за-пресоваиого в тосстостпт1 стальн! трубки" зови1знього д1 амстру 18_км.

6. Оптнкальник тиском прссуванмя блок1з при використанн! преезо! оснастки с 30-30 ИПз.

7. Чеоги 1снува!шя дугового розряди ззбзэпечувться в1дпсг1дм!ш впбором грапулоистричиого складу сум1я1. !1собх!дн1 для здПснсння процссу слсктрнчна потузЕикть. пгд1шш потенц'элу дугового • стосба та чзс обробвп ч*вупи з ковз1 складавть в!дпор1д."о 30 35 ИВт/ч" торц? " ;оку. .-(11 ИЫО* В/и, 10-15 ха. Необидно С-орсуватн Олокк з кохлиактп згглиблення 1х па дна ковзд.

8. 3 пронос! сксперииситалышх досл1дзеиь та випробусснь в дос л I дно опитТфпкислових умовах досягиуто оисоко! стаб1льнссг1 дугового розряди п!д изрек р1лксгв чавуну в вибрато: уновах та

аначних розультат1в у знияенн1 вм1сту с!рки в чавун1 (з-0,07 до 0,01 %>,

9. При цьому ковф1ц1бнти використання сумisi та електроенергИ складаить в1дпов1дио 60-65 X, 50-55 X.

10. Ступ1ш> досульфурацИ обернено пропорц1йна зникеннв температуря чавуиа та пряно пропорцМно залежить в1д питоыих витрат сум1м! та enepril, а таком часу обробки.

Iii При використанн1 доломИно- та вапняно-вуглецевих сум!вой можливе застосування технолог!! для обробки стал!.

Нам1чене впровадження технологÜ в новому киснево-конверторному цеху на металург1йному кокб!нат1 "Запор!жсталь".

Основний зи!ст дисертацй вДдображено в сл1дуичих роботах:

1. Перевозчиков fl.H. и др.Термодинамические закономерности процесса восстановления магния ферросилицием/ Й.И. Перевозчиков, 5.Н. Бойченко, В.Н. Дробный/ Донбас.горно-иеталлург. ин-т.-йлчевск, 1993,-12 е.: ил.-Деп. в ГИТБ дкраины 26.05,93, Но 1030-Нк93.

2. Перевозчиков П.И. и др. 0 взаимодействии высокотемпературной газо-паровой фазы с расплавом при десульфурации способов глубинного восстановления/ П.И. _ Перевозчиков, Б.М. Бойченко, C.B. Перевозчикова/ Донбас. горно-металлург. ин-т, йлчевск, 1933.-9 с.-Деп. в ГНТБ Украины 30.03.93. Но 820-Ук93.

3. Перевозчиков Й.И, и др. Высокоэкономичная экологически чистая технология повывения качества металлов при внепечной обработке/ Й.И. Перевозчиков, С.Б. Зссельбах, В.И. Кравченко: рсспубл. конф. "Повыжение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в черной металлургии": Тез. докл., сентябрь 1983.-Днепропетровск.

4. Перевозчиков А.И. и др. Электродуговое рафинирование и модифицирование, чугуна/ Й.И. Перевозчиков, С.Б. Зссельбах, В.И. Кравченко/ Известия вузов// Черная металлургия.-1990.-Ко 7.- С. 104.

5. Пергвозчикое А.И., Перевозчикова C.B. Высокозкономичная экологически чистая технология десульфурации чугуна магнезитовой восстановительной снесьв: всесовз. конф. "Экологические проблемы литейного производства России": Тез. докл.., июнь 1991 г.-Пенза.

6. Поло«. рев. 4329188, Способ обработки чугуна/ Й.И. Перевозчиков, С.Б. Зссельбах, Е.Б. Теплицкий, В.Н, Дорофеев (СССГ); Коммунар, гарно-иеталлург. ин-т (СССР).-Опубл. 17.11.8?.

7. Перевозчиков Л.И. и др. Дисулъфурация чугуна изгнёзитосой !л.ч.оганоиительной си^сыз/ А.И. Перевозчиков, С.Б. Эссельбах, П.У. Кравченко// Литейное производство.-139Ö.-Но 5.- С. 3-6.

3. Способ обработки чугуна/ Перевозчиков Л.И. Ип?орц. листок, 1933, Ворсыиловг. тер. центр-науч.-техмкч. ннц.

9. П.с. '1724035 СССР, ИКИ .С21 C1/Ö0. Устройство дли десульфурзцяи чугуна / Л.И. Перевозчикяз, И.':!. Кригульский, i3.il. Заворопкоп (СССР); Запороя. идустр. ин-т (СССР).-Но 4726361/02, Заявлено 03.07.Э9; Опубл. 07.04.32, 5пл. Но 13 - 3 е.: ил.

10. Л:с. ' 1063342 СССР, UKH. С21 С1/00, В 22Д 27/20. Способ ш>л5«!СИ!:я чугуна с варопидиим графятои и устройство для его с-еуйесталения/ П.Н. Перевозчиков,- С,5. Зссельбах, Н.П. Вудагьянц (СССР): Ноымундр. горно-металлург, ин-т (СССР).-Но 4273740/31-02; . Заявлено 01.07.37: Опубл. 15.03.31.Бил, Но 44.р.