align = "justify "> В° при добавках 10 кг/т сталі.
При продуванні нейтральним газом температура стали знижується в результаті нагрівання газу до температури металу і прискорення теплопередачі від металу до футерування і в атмосферу за рахунок інтенсифікації перемішування. Тепловтрати за рахунок нагріву нейтрального газу розраховують за рівнянням (83), а за рахунок прискорення теплопередачі температура стали перші 2-3 хв падає зі швидкістю 2,5-5,0 В° /хв і надалі 1,0-1,5 В° /хв ( менші значення відносяться до ковшів більшої місткості).
На всіх етапах витримки металу в ковші і його транспортування температура падає на 0,5-1,0 В° /хв (менші значення відносяться до ковшів більшої місткості). Виходячи з цього розраховують величини D t В° 3 , D t В° 6 .
За час вакуумування температура стали падає на 30-70 В° залежно від час вакуумування (швидкість зниження температури становить для 100 т ковша 2-3 В° /хв, 300т ковша 0,7-1,3 В° /хв.
Виходячи з проведених розрахунків тепловтрат визначають необхідну час нагрівання сталі на установці ківш-піч. Швидкість нагріву становить 2-4 В° /хв. При розробці температурного режиму позапічної обробки сталі (рис. 2) слід мати на увазі можливість суміщення в одному агрегаті ряду технологічних операцій: обробки жужільними сумішами, розкислення, вакуумування, підігріву.
8. Позапічної обробки сталі. Десульфурація стали жужільними сумішами
В
Процес десульфурації можна представити рівнянням реакції:
В
[S] + (CaO) = (CaS) + [O]
Константа рівноваги реакції дорівнює:
В
kp = (1)
У результаті можна записати:
[S] = (2)
Висловимо значення XCaS - мольну частку сульфіду кальцію в шлаку через концентрацію сірки, тоді XCaS = (3)
де - сума молей компонентів шлаку - CaO, CaS, SiO2, Ai2O3 та ін в 100 р. шлаку. Підставляючи вираз (3) в ур-ня (2) отримаємо:
(4)
У результаті логарифмування ур-ня (4) отримуємо:
lg LS = lg
(5)
Цього ур-ванні перший доданок є величиною постійною при незмінній температурі, другий доданок визначається основностью шлаку, а третє - активністю кисню і коефіцієнтом активності сірки в розплаві.
При рафинировании простих, що не легованих сталей можна прийняти значення fS = 1 і ур-ня (5) запишеться у вигляді:
(6)
При експериментальному вивченні розподілу сірки між рідким металом і шлаками системи CaO - MgO - Al2O3 - SiO2 для коефіцієнта розподілу сірки LS отримали емпіричне рівняння, що має ту ж структуру, що і рівняння (6)
(7)
Ефективність процесу десульфурації зазвичай оцінюють ступенем десульфурації - (в частках)
. br/>
Виведемо співвідношення між LS і. Для цього запишемо два рівняння:
В
де: mме і mшл маси металу і шлаку при обробці сталі в ковші.
З ур-ня (9) получаем:
mме Г— ([S] H - [S] K) = mшл Г— (S) K = mшл Г— LS Г— [S] K. (9)
Поділивши вираз в рівнянні (9) на [S] H отримаємо:
mме = mшл Г— LS (10)
Введемо в ур-ня (10) величину кратності шлаку (в частках) тоді отримуємо з ур-ня (10):
В
Приймаючи, маємо:; й тоді:; або (11)
Таким чином співвідношення між і LS має вигляд: (12) (у долях або у відсотках при множенні на 100).
З аналізу ур-ня (7):
В
випливає, що величина LS - коефіцієнта розподілу сірки між рафінувальних шлаком і металом визначається в основному двома чинниками:
а) основностью шлаку
В
b) активністю кисню в металі в процесі рафінування шлаком в ковші.
Істотний вплив на величину LS повинна надавати величина aO. Враховуючи, що одночасно з рафінуванням стали шлаком відбувається процес її розкислення ферромарганцем, ферросилицием і алюмінієм, необхідно попередньо розрахувати зн...
