Десульфурация чугуна

Проведенные исследования показали, что надежность работы фурмы повышается при работе на природном газе, а требуемое количество транспортирующего газа снижается. Это можно объяснить тем, что образующийся в испарительной камере при диссоциации метана сажистый углерод экранирует канал фурмы, уменьшает нагрев транспортируемых частиц магния и позволяет снижать скорость истечения реагента на срезе ка

нала фурмы. Замена воздуха природным газом позволила уменьшить на 20 % расход газа-носителя или при том же расходе газа-носителя увеличить минутный расход магния. Соответственно уменьшается отношение газ : твердое. Процесс обработки чугуна магнием в струе природного газа протекает спокойно, количество выплесков из ковша не превышает 0,05 % (от массы металла).

Одной из особенностей процесса обработки чугуна магнием в струе природного газа является образование восстановительной атмосферы над металлом и шлаком в ковше, что влияет на химический состав шлака. Проведенные исследования показали, что при обработке чугуна магнием, инжектируемым в струе сжатого воздуха, количество оксидов железа в шлаке увеличивается (суммарное количество кислорода, связанного с железом, в 1,3—3,0 раза), а при обработке чугуна магнием, инжектируемым в струе природного газа, оно практически не изменяется. Как и предполагалось, сгорание отходящего из металла водорода в ковше играет также положительную роль, поскольку препятствует охлаждению всплесков металла и шлака. При этом содержание водорода в чугуне возросло с 3,6-10~4 (при работе со сжатым воздухом) до 6-10~4% (при работе с природным газом).

Сода

Сода Na2CO3 – активное обессеривающее вещество, благодаря чему присадка ее к чугуну осуществляется наиболее простыми методами, чаще всего подачей на желоб или в ковш во время выпуска чугуна из доменной печи. При соприкосновении с жидким чугуном сода плавится, образуя на поверхности металла слой активного по отношению к сере шлака. При плавлении соды часть ее разлагается по реакции: Na2CО3 = Na2О + CО2. Количество разложившейся соды зависит от ее температуры и условий перемешивания соды с металлом. Оксид натрия взаимодействует с сульфидом железа по реакции: Na2O + FeS=Na2S + FeO. Железо из образовавшейся закиси железа восстанавливается растворенным в чугуне углеродом: FeO + С = Fe + CO. Эта реакция предупреждает развитие реакции восстановления железа растворенным в чугуне кремнием с образованием оксида кремния 2FeO + Si = 2Fe + SiO2, который может активно взаимодействовать с оксидом и карбонатом натрия, образуя при этом силикат натрия и снижая обессеривающую способность соды: Na2CO3 + SiO2 = Na2SiО3 + СО2. По этой же причине недопустимо попадание печного шлака в ковш, где идет обессеривание чугуна содой. В присутствии железа может идти и восстановление натрия из соды. Большая часть металлического натрия не успевает прореагировать с серой и, превращаясь в пар, сгорает над поверхностью чугуна, образуя ослепительное желтое пламя. Образующийся при обессеривании сульфид натрия частично улетучивается с газами, а частично переходит в шлак.

При обессеривании чугуна содой нельзя допускать длительного контакта содового шлака с чугуном в ковше – содовый шлак активно взаимодействует с футеровкой ковша, разрушая ее. Повышение же концентрации SiO2 в шлаке над чугуном может вызвать обратный процесс перехода серы из шлака в чугун. Этому способствует также понижение температуры шлака и чугуна при остывании в ковше. Обессеривание чугуна содой в желобе и в ковше, будучи наиболее простым, является и самым неэкономичным. Большое количество соды теряется от распыливания, выносится из ковша и желобов восходящими тепловыми потоками, а при восстановлении натрия значительная часть его сгорает без всякой пользы в кислороде воздуха. Кроме того, процесс обессеривания содой сопровождается выделением вредных испарений, ухудшающих условия труда и затрудняющих выполнение операций по выпуску чугуна. При расходе соды 12-16 кг/т чугуна описанным способом обессеривание составляет 45-55%.

Для лучшего использования обессеривающей способности соды в разное время были предложены различные способы присадки соды к чугуну, однако, все эти способы не нашли широкого промышленного применения вследствие сложности и недостаточной стойкости приспособлений для ввода соды в чугун и высокой стоимости соды.

Библиографический список

1. Воронова Н.Л. Десульфурация чугуна магнием. М.: Металлургия, 1980. 239с.

2. Шевченко А.Ф., Двоскин Б. В., Вергун А.С и др. Сопоставление эффективности способов десульфурации чугуна // Сталь. 2000. №8. С.14 .17.

3. Крупенников С.Л., Филимонов Ю,П., Мазуров Е.Ф., Кузьменко А.Г. Определение оптимальной скорости ввода порошковой проволоки с магнием при десульфурации чугуна // Сталь. 2000. №8. С.8 .21.

4. Поляков В.В. Ресурсосбережение в металлургии. М.: Машиностроение, 1993. С. 142 .146.

5. http://steeldom.ru/

 Скачать реферат