Позадоменна десульфурація чавуну: теоретичні основи, сучасні технології та аналітично-розрахункова обробка показників десульфурації

О. Воденнікова, Л. Воденнікова, Д. Бабошко, П. Головков
Отримано 25.05.2021, Доопрацьовано 09.10.2021, Прийнято 19.11.2021, Опубліковано 17.12.2021
Анотація

Метою роботи є аналіз досвіду сучасних технологій позадоменної десульфурації чавуну та на їх основі аналітично-розрахункова обробка відомих експериментальних та розрахункових даних показників десульфурації чавуну. Поставлена мета в роботі вирішується наступними завданнями: визначити найбільш техніко-економічно ефективні реагент-десульфуратори для позадоменної десульфурації чавуну; проаналізувати сучасні методи позадоменної десульфурації чавуну; на основі відомих експериментальних та розрахункових даних запропонувати аналітично-розрахункову обробку показників десульфурації чавуну. При узагальненні та аналізі науково-технічної літератури з напрямку сучасного огляду українського та закордонного досвіду позадоменної десульфурації чавуну використовувався комплексний підхід. Аналітично-розрахункова обробка відомих експериментальних та розрахункових даних залежності ступеня використання магнію на десульфурацію чавуну від концентрації сірки в металі при застосуванні в якості реагент-десульфуратору гранульованого магнію марки МГП-99 (згідно з ТУ 1714-004-43055164-2004) та суміші гранульованого магнію й флюїдизованого вапна (згідно з ТУ У 26.5-00193714-042-2001) проводилася кореляційно-регресійним методом в програмі Excel (з оцінкою коефіцієнту детермінації). Показано залежність ступеня використання магнію на десульфурацію чавуну (на прикладі природно-легованого та переробного чавунів) від концентрації сірки в металі при застосуванні в якості реагент-десульфуратора гранульованого магнію та суміші гранульованого магнію й флюїдизованого вапна. Здобула подальший розвиток аналітично-розрахункова обробка відомих експериментальних та розрахункових даних з оцінкою коефіцієнту детермінації, що показує на можливості збільшення ступеня використання магнію на десульфурацію чавуну до 90 %. Результати теоретичного аналізу ефективності сучасних технологій позадоменної десульфурації чавуну можуть бути використані при викладанні спеціальних дисциплін для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 136 «Металургія». Показано можливості українських та закордонних металургійних підприємствах при використанні різних реагент-десульфураторів для позадоменної десульфурації чавуну досягти ступеня десульфурації чавуну в межах 50–99 % та вмісту сірки після десульфурації до 0,005 %.

Ключові слова:
десульфурація чавуну; реагент-десульфуратор; ступінь десульфурації; ступінь використання магнію на десульфурацію

Взято з Том 19, № 2, 2021

Сторінки 28–35

Використані джерела ЦИТУВАТИ
  1. Фурдичко Л.Є. Сучасний стан та перспективи металургійної галузі України: фінансові показники розвитку, експорт-імпорт продукції / Л.Є. Фурдичко, Ю.В. Скварко // Соціально-економічні проблеми сучасного періоду України. – 2016. – Вип. 3. – С. 102– 106.
  2. Богушевський В.С. Ковшове рафінування чавуну магнієвмісними реагентами / В.С. Богушевський, М.В. Каленчук // Матеріали для роботи в екстремальних умовах – 6 : Міжнародна наукова конференція (Київ, 1–2 грудня 2016 р.). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2016. – C. 354–357.
  3. Чуйко Н.М., Перевязко А.Т., Даничек Р.Е., Иванов В.Г., Козак В.В. Внепечные способы улучшения качества стали. – К.: Технiка, 1978. – 128 с.
  4. Газета Кабінету Міністрів України Урядовий кур'єр. Металурги повинні працювати на українському вугіллі [Електронний ресурс]. – 2021. – Режим доступу до ресурсу: https://ukurier.gov.ua/uk/articles/metalurgi-povinni-pracyuvati-na-ukrayinskomu-vugil/
  5. Роль и задачи внепечной обработки чугуна [Електронний ресурс]. – 2021. – Режим доступу до ресурсу: https://uas.su/books/2011/pigiron/211/razdel211.php
  6. Вергун А.С. Десульфурация металла в технологическом комплексе «УДЧ–конвертер» / А.С. Вергун, В.Г. Кисляков, В.Ф. Поляков и др. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : сб. научн. тр. – 2007. – Вип. 14. – С. 112–119.
  7. Вергун А.С. Десульфурация металла в технологическом комплексе «УДЧ–конвертер–КП» / А.С. Вергун, В.Г. Кисляков, В.Ф. Поляков и др. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : сб. научн. тр. – 2007. – Вип. 15. – С. 99–110.
  8. Франк Шрама. Сравнение ведущих методов десульфурации чугуна / Франк Шрама, Барт Ван Дер Берг, Гвидо Ван Хаттум //Теория и технология металлургического производства. – 2015. – № 1(16). – С. 38–43.
  9. Потапова М.В. Современные технологии внедоменной десульфурации чугуна / М.В. Потапова, Р.А. Ишмуратов, Т.М. Насыров // Теория и технология металлургического производства. – 2014. – №1(14). – С. 26–27.
  10. Робей Р. Внедоменная обработка чугуна с учѐтом конкретных производственных условий / P. Робей, M. Уайтхед // МРТ. Металлургическое производство и технологии металлургических процессов. – 2014. – №1(2014). – С. 16–24.
  11. Гранулированный магний МГП-99 [Електронний ресурс]. – 2021. – Режим доступу до ресурсу: https://ferrolabs.ru/products/magniy/granulirovannyy-magniy-mgp-99/
  12. Зборщик А.М. Пути повышения эффективности использования магния для внедоменной десульфурации чугуна / А.М. Зборщик, П.С. Харлашин, Н.В. Косолап // Вісник Приазовського державного технічного університету : зб. наукових праць. 2014. – Вип. 28. – С. 7–17.
  13. Сігарьов Є.М. Конспект лекцій з навчальної дисципліни «Позаагрегатна обробка розплавів» освітньо-професійної програми підготовки магістрів за напрямом 136 Металургія. – Камянське : ДДТУ, 2016. – 42 с.
  14. Внедоменная десульфурация чугуна вторичным магниевым сплавом / В.А. Дворянинов и др. // Металлург. – 1979. – №9. – С. 14–17.
  15. Технология обработки чугуна магнезийсодержащими брикетами /Б.М. Бойченко, К.Г. Низяев, А.Н. Стоянов и др.// Инновационные технологии внепечной обработки чугуна и стали : научно-практическая конференция. – Днепропетровск: Национальная металлургическая академия Украины, 2011.
  16. Позапічна десульфурація рідкого чавуну в контексті завдань вітчизняної металургії / Л. С. Молчанов, К. Г. Нізяєв, Б. М. Бойченко та ін. // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2013. – № 2. – С. 38–41.
  17. Зборщик А.М. Влияние условий растворения магния в чугуне на эффективность десульфурации металла / А.М. Зборщик // Тепло- и массообменные процессы в металлургических системах : материалы VIII Международной научно-технической конференции (Мариуполь, 7–9 сентября 2010 г.). – Мариуполь : ПГТУ, 2010. – С. 102–107.
  18. Зборщик А.М. Эффективность использования флюидизированной извести для десульфурации чугуна в 300-т заливочных ковшах / А.М. Зборщик, С.В. Куберский, Г.Я. Довгалюк, В.Н. Беломеря // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Сер.: Металургія. – 2011. – Вип. 13 (194). – C. 53–60.
  19. Десульфурация чугуна в кислородно-конвертерном цехе ОАО «Алчевский металлургический комбинат» / А.М. Зборщик, С.В. Куберский, Г.Я. Довгалюк и др. // Металл и литье Украины. – 2010. – № 7. – С. 9–12.
  20. Грибоводов С.С. Аналітично-розрахункова обробка показників позадоменної десульфурації чавуну /С.С. Грибоводов, О.С. Воденнікова, Л.В. Воденнікова // Молоді вчені 2019 – від теорії до практики: збірник матеріалів X Міжнародної конференції молодих вчених. Секція 1 «Металургія, машинобудування, металообробка» (Дніпро, 7 березня 2019 р.). – Дніпро: НМетАУ, ІнІФН, 2019. – С. 20–23.
Vodennikova, О., Vodennikova, L., Baboshko, D., & Golovkov, P. (2021). Off-domain desulfurization of cast iron: theoretical foundations, modern technologies and analytical and computational processing of desulfurization indicators. Journal of Kryvyi Rih National University, 19(2), 28-35. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2021-1-53-28-35
uk