Оценка рафинировочных свойств шлака, образующегося при прямом легировании металла марганцем в ковше

Abstract

По ходу процесса прямого легирования (ПЛ) стали марганцем в ковше на выпуске, с использованием в качестве восстановителя алюминия, образуются глиноземно-известковые шлаки. Расчетом показано, что сульфидная емкость шлаков находится в диапазоне LgCs = (-3,4)-(-3,2). Наличие раскисленной зоны под шлаком позволяет иметь по ходу процесса коэффициент распределения серы на уровне 60-80. Учитывая это, представленный шлак может аккумулировать до 45-49 % исходной серы в металле. Введение кинетического запаздывания обнаружило низкую эффективность процесса десульфурации только образующимся покровным шлаком, который из-за кинетических ограничений не превышает 13-22 %. Высокая степень десульфурации, наблюдаемая в процессе ПЛ в ковше на выпуске на реальных плавках, объясняется удалением серы марганцем в виде сульфидов. Эффективность этого механизма в условиях ПЛ в 2,0-2,5 раза выше процесса десульфурации только шлаком. Образующийся высокоосновной шлак с достаточной сульфидной емкостью выполняет роль среды, ассимилирующей сульфиды марганца и удерживающей серу от ресульфурации, которая маловероятна из-за высоких рафинирующих характеристик шлака и технологических факторов, влияющих на его жидкоподвижность.

В ході процесу прямого легування сталі марганцем в ковші на випуску з використанням як відновника алюмінію утворюються глиноземно-вапняні шлаки. Розрахунком показано, що сульфідна ємність шлаків знаходиться в діапазоні LgCs = (-3,4)-(-3,2). Наявність розкисленої зони під шлаком дозволяє мати в ході процесу коефіцієнт розподілу сірки на рівні 60-80. Враховуючи це, представлений шлак може акумулювати до 45-49 % наявної сірки в металі. Введення кінетичного запізнювання виявило низьку ефективність процесу десульфурації тільки покривним шлаком, яка через кінетичні обмеження не перевищує 13-22 %. Високий ступінь десульфурації який спостерігається в процесі ПЛ в ковші на випуску на реальних плавках пояснюється видаленням сірки марганцем у вигляді сульфідів. Ефективність цього механізму в умовах ПЛ в 2,0-2,5 рази вище процесу десульфурації тільки шлаком. Утворений високоосновний шлак з достатньою сульфідною ємністю, виконує роль середовища яке асимілює сульфіди марганцю і утримує сірку від ресульфураціі, яка малоймовірна через високі рафінуючі характеристики шлаку і технологічні фактори, що впливають на його рідинорухливість.

In the process of direct alloying of steel by manganese in the ladle at the outcome with using aluminum as the deoxidizer, alumina - lime slags are formed. Calculations show that the sulphide capacity of slags is in the range of LgCs = (-3,4)-(-3,2). The presence of deep – killed under the slag zone, during the process allows you to have the coefficient sulfur distribution at 60-80. Taking this into consideration, presented slag can accumulate up 45-49 % of the original sulfur in the metal. An introduction of kinetic delay revealed low efficiency of desulfurization process that is only formed by coating slag , which does not exceed 13-22 % due to kinetic limitations. The high degree of desulfurization is observed in the direct doping process in ladle at the release during real melting and is explained by the remove of sulfur by manganese in the form of sulphides. The effectiveness of this mechanism in terms of direct doping is in 2,0-2,5 times higher than only slag desulfurization process. The resulting highly basic slag with high sulfide capacity, acts as a medium that assimilates manganese sulphides and retains sulfur from desulfurization, which is unlikely due to high refining slag characteristics and technological factors which affect its fluidity.