ачення aO в розкислення металі. При отриманні конструкційного металу елементом, що визначає величину aO в сталі є алюміній, зміст якого для цього класу сталей складає в середньому 0,05%. За величиною KAl = [Al%] 2 Г— [aO] 3 можна розрахувати рівноважну з алюмінієм активність кисню - aO. Однак, при цьому необхідно мати на увазі, що використовується для розрахунку aO значення KAl буде різним при обробці в ковшах з різною вогнетривкої футеровкою; що було встановлено експериментально з використанням кисневих парасольок для вимірювання активності кисню [1]. Результати цих досліджень представлені в таблиці № 1. br/>
Таблиця 1 Значення K Al = [Al] 2 Г— < i> [a O ] 3
Кисла, шамотна футеровкаВысокоглиноземистая, смолодоломітоваябез SiCaс добавкою SiCaбез SiCaс добавкою SiCaВелічіна KAl10-1210-12 ,510-1310-13, 5
Нижче представлені розрахунки коефіцієнта розподілу сірки при обробці сталі в сталерозливних ковшах синтетичними шлаками і ТШС.
Обробка сталі синтетичними шлаками
Спробуємо розрахувати значення LS і при обробці стали синтетичним шлаком в сталерозливних ковші з різною вогнетривкої футеровкою.
Завдання № 1: Розрахувати величини LS і при обробці сталі в ковші синтетичним шлаком складу: CaO = 55%, Al2O3 = 35%, SiO2 = 5%, MgO = 5%, FeO = 1 %. Витрата синтетичного шлаку дорівнює 40 кг/т. Концентрація алюмінію в сталі Al = 0,05%. Розрахунки провести для двох варіантів: а) обробка металу в ковші з шамотної футеровкою, KAl = 10-12
б) обробка металу в ковші з високоглиноземисті футерівкою, KAl = 10-13. Температура металу в обох випадках дорівнює 1600OC
Варіант а). Розрахуємо активність кисню в розплаві KAl = [Al] 2 Г— [aO] 3 = 10-12, при цьому = 0,00075%. p> У цьому випадку:
lg LS =;
LS = 160.
В
Варіант б). Розрахуємо активність кисню в розплаві KAl = [Al] 2 Г— [aO] 3 = 10-13, при цьому = 0,00034%. p> У цьому випадку маємо:
lg LS = -2,78 + 1,65 + 3,79 = + 2,56.
LS = 330,
В
т. е. ще більш високі ступені десульфурації, практично недосяжні на практиці.
В обох випадках розрахунків отримали дуже високі значення LS, однак недостігаемимі на практиці.
Причиною настільки значної розбіжності значень LS і, розрахованих за ур-нію (7) і спостережуваних на практиці, на нашу думку, полягає в тому, що в проведених розрахунках не враховується процес помітного розбавлення складу рафінувальних шлаку за рахунок попадання в нього продуктів реакції розкислення стали, руйнування футеровки ковша, а в ряді випадків і попадання пічного шлаку при випуску металу. Повний баланс шлаку при рафинировании металу в сталерозливних ковші можна записати так:
= Mсіл. шл. + Моксіди + Мпечной шлак + Мфутеровка
Нижче зроблено спробу показати вплив розбавлення рафінувальних шлаку на коефіцієнти LS і.
Завдання № 2: Розрахувати значення LS і при обробці сталі в сталерозливних ковші синтетичним шлаком попереднього складу в кол-ве 40 кг/т. Умовно задаємося, що в ківш потрапляє 5 кг/т пічного шлаку складу CaO = 45%, SiO2 = 15%, MnO = 25%, Al2O3 = 5% і з футерування ковша складу SiO2 = 50% і Al2O3 = 30% переходить в процесі обробки 2 кг/т матеріалу футеровки в рафінувальних шлак. Розрахунок кількості оксидів, переходять у рафінувальних шлак у результаті процесу розкислення металу ведемо виходячи з таких умов проведення процесу: розкислення марганцем проводимо виходячи з умов отримання в сталі 0,4% Mn, угар Mn приймаємо рівним 15%; вміст кремнію в сталі задаємо рівним 0 , 45% Si, угар кремнію задаємо 20%, алюмінію = Al = 0,05%, угар алюмінію задаємо 80%. Результати розрахунків представлені в таблиці № 2. p> Таблиця № 2 Кількість оксидів, що утворюються при раскислении (розрахунок на 1 т. сталі)
ЕлементКонцентрація в сталі,% Вводиться в метал з урахуванням чаду,% Вигар елемента,% Утворюється оксидів, кгМарганец, Mn0, 400,470,070,90 Кремній, Si0, 450,5620,1122,40 Алюміній, Al0, 050, 2500,203,70 Ітого7, 00 кг
Зміна складу рафінувальних шлаку до кінця обробки представлено в табл. 3.
В
Таблиця № 3 Зміна складу рафінувальних шлаку.
МатеріалКол-во, кгСостав матеріалу, кгCaOAl2O3SiO2MgOMnO1. Синтетичний шлак4022 ,014,02,002,0-2. Оксиди - продукти раскісленія7 ,0-3 ,702,40-0, 903. Пічної шлак5 ,02,250,250,75-1, 254. Футеровка ковша2 ,0-0 ,601,00 - Разом: 54,024,2518,556,152,02,15 Склад кінцевого рафінувальних шлаку,% 10045,035,012,04,04,0
Розрахуємо значення LS і після розбавлення синтетичного шлаку продуктами розкислення, попадання ковшового шлаку і футеровки ковша для двох варіантів фут...
