zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УГЛЕРОДНОЕ РАСКИСЛЕНИЕ СТАЛИ

 

Похвалитый А.А., Кулик А.Д.,

Полетаев В.П., Кащеев М.А.

Украина, г. Днепродзержинск,

Днепродзержинский государственный технический университет

 

Аннотация. Статья посвящена обзору способов уменьшения окисленности конвертерной стали за счет остаточного углерода. Представлены некоторые способы реализации углеродного раскисления. Приведены данные о положительном влиянии продувки нераскисленной стали аргоном для снижения её окисленности.

Ключевые слова: конвертер, сталь, углерод, кислород, раскисление, аргон

 

До конца продувки в металле остается некоторое количество кислорода. Его концентрация и активность к моменту выпуска металла из конвертерного агрегата определяется составом металла (прежде всего содержанием углерода) и шлака (в основном активностью оксидов железа), температурой ванны. Почти весь содержащийся в металле кислород находится в растворенном состоянии, а содержание оксидных неметаллических включений в этот период плавки очень незначительно. Во избежание отрицательного влияния кислорода на свойства стали его концентрацию в жидком металле снижают ниже предела растворимости даже в охлажденном состоянии. [1]

Наиболее распространенным методом раскисления является осаждающий метод, при котором присадкой твердых раскислителей кислород связывают в прочные оксидные соединения. Как правило, на следующих этапах внепечной обработки (вплоть до разливки) одной из главных задач является снижение содержания неметаллических включений в готовой стали.

Оксидные неметаллические включения представляют собой конденсированную фазу, которая формируется в процессе раскисления металла элементами раскислителями. Например, в малоуглеродистой легированной алюминием стали (содержание Al не менее 0,02%) неметаллические включения представлены в виде недеформирующихся частиц корунда (Al2O3). Их количество зависит от содержания кислорода в металле перед раскислением и степени удаления продуктов раскисления. Чем больше содержание кислорода в металле перед началом раскисления, тем больше оксидных включений в готовой стали. При этом следует отметить, что при использовании осаждающего способа раскисления получить чистую от неметаллических включений сталь – практически не возможно. [2]

Поэтому возникла необходимость искать пути раскисления металла без металлических раскислителей и, следовательно, без загрязнения металла оксидами. В последние годы много сделано для внедрения углеродного раскисления, однако до полного или даже значительного снижения расхода металлических раскислителей еще далеко. [3]

Заметное распространение получило вакуумное углеродное раскисление за счет того, что раскисляющая способность углерода при низком давлении значительно увеличивается. Таким образом, задача получения стали с особо низким содержанием углерода и кислорода (оксидных включений) во многих случаях успешно решается с помощью внепечной вакуумной обработки металла перед раскислением, однако это не всегда можно осуществить. В ряде цехов отсутствует необходимое оборудование. В некоторых случаях, например, при выплавке кремнистой электротехнической стали выпуск металла из конвертера без раскисления затрудняет десульфурацию. Применение печи-ковша возможно поможет в этом, но при этом возникает опасность науглероживания металла.

Многочисленные исследования показывают возможность выполнения углеродного раскисления без понижения давления (т.е, при атмосферном давлении) за счет продувки металла определенным (достаточным) количеством аргона. Данного эффекта в вакуумной индукционной печи достигли Щуле с сотрудника­ми [4], применив вместо вакуума атмосферу аргона. По Нельсону [4], в лабораторных условиях в результате продувки аргоном и присадки стехиометрического количества углерода в качестве раскислителя удалось снизить содержание кислорода в стали с 0,05—0,07 до 0,01 %.

Представляет интерес возможность глубокого обезуглероживания металла и удаления из него кислорода непосредственно в конвертере, как это осуществляется в процессе аргонно-кислородного рафинирования. При этом выпуск плавки в ковш можно использовать для раскисления и десульфурации стали синтетическим шлаком или твердой шлакообразующей смесью (ТШС). Для снижения содержания кислорода и углерода в металле перед выпуском плавки в ковш авторами работы [5] была предложена залповая продувка инертным газом через донные продувочные устройства.

Расход аргона определяли при помощи следующей формулы, м3/100 кг стали:

,                     (1)

где - коэффициент степени достижения равновесия между металлом и газом; К1 и К2 – константы равновесия для СО и СО2; и- начальная и конечная концентрация углерода, %; - начальная концентрация кислорода, %.

Согласно формуле (1) удельный расход аргона, необходимый для выполнения рафинировочных операций, находится в пределах 1 м3/т стали. Авторами отмечается заметное снижение концентрации кислорода и углерода. Так, содержание углерода в металле снижалось с 0,017-0,025 % до 0,008-0,015 %, кислорода - с 0,07-0,12% до 0,055-0,085%. Однако, в некоторых плавках содержание кислорода в металле оставалось практически неизменным или даже повышалось. Данный эффект можно объяснить интенсивным взаимодействием высокоокисленного шлака с металлом в период относительно продолжительной продувки аргоном (7,5-10 минут).

Фундаментальные исследования в области обработки нераскисленного металла аргоном выполнены в работе [6]. Исследования были выполнены на опытном 1,5-т конвертере Института черной металлургии (ИЧМ). В качестве донных дутьевых устройств для подачи нейтрального газа использовали трубчатые одноканальные фурмы внутренним диаметром 3-4 мм. Расход нейтрального газа в период послепродувочного перемешивания составлял 0,164-0,264 м3/(мин*т). По итогам исследований при исходном содержании углерода 0,035 % снижение его содержания в результате перемешивания составило 0,0085-0,0175 % (абс.) при расходе нейтрально­го газа 0,21-0,64 м3/т и 0,0125-0,022 % (абс.) при расходе 0,685-1,32 м3/т. При этом снижение содержания кислорода за время перемешивания составило 20,5-39,6 % (отн.). При расходе газа 0,4 м3/т степень удаления кислорода находится в пределах 7-16 %, а при расходе 0,8 м3/т - 32-58 %, т.е. повышение удельного расхода аргона способствует снижению концентрации кислорода металла. Также была установлена довольно четкая взаимосвязь снижения концентрации кислорода в металле с содержанием углерода в стали: чем выше содержание углерода до перемешивания, тем меньше удаляется кислорода.

Авторами работы [6] также отмечено, что влияние послепродувочного перемешивания на изменение содержания Feобщ в шлаке имеет неустановленный (неопределенный) характер: в одних случаях оно увеличивается на 2,57 %, в других - примерно на такую же величину уменьшается. Колебание содержания Feобщ в шлаке указывает на возможность (негативного) влияния высокоокисленного шлака на процесс углеродного раскисления металла при продувке аргоном, т.к. в раскислении участвует кислород шлака.

В работе [2] выполнен анализ влияния окислительного потенциала шлака на активность кислорода в металле. Авторами установлено, что при содержании углерода в металле более 0,05% существенное влияние на активность кислорода оказывает реакция окисления углерода, а при содержании углерода менее 0,04 % доминирующее влияние на активность кислорода в металле оказывает окислительный потенциал шлака.

Выводы. Выполнен анализ влияния различных факторов (концентрация углерода, окисленность шлака, продувка аргоном) на процесс углеродного раскисления стали. Установлено положительное влияние продувки аргоном нераскисленной стали на снижение её окисленности. Степень снижения окисленности может достигать 38-52% (отн.) при условии расхода аргона не менее 0,8 м3/т стали. Для достижения положительного эффекта при углеродном раскислении необходимо максимально снизить влияние окислительного потенциала шлака.

 

Литература

1.     Бойченко Б.М. Конвертерне виробництво сталі: теорія, технологія, якість сталі, конструкції агрегатів, рециркуляція матеріалів і екологія: Підручник / Б.М. Бойченко, В.Б. Охотський, П.С Харлашин – Дніпропетровськ: Дніпро-ВАЛ. – 2006. – 454 с.

2.     Назюта Л.Ю. Анализ окисленности конечного металла при выплавке стали в большегрузных конвертерах / Л.Ю. Назюта, В.С. Денисенко // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. – 2011. – № 22. – С. 68-76.

3.     Лякишев Н.П. Некоторые проблемы современного сталеплавильного процесса / Н.П. Лякишев // Труды третьего конгресса сталеплавильщиков. (Москва, 10-15 апреля 1995 г.). Москва. – 1996. – С. 11-15.

4.     Аргон в металлургии. Перевод с немецкого под ред. П.П. Арсентьева. – М: «Метал­лургия». – 1971. – с. 120.

5.     Рафинирование металла от углерода и кислорода с помощью залповой продувки аргоном в конвертере / А.Я. Стомахин, Г.И. Васильев, В.В. Рябов, М.Г. Королев, Л.С. Климашин, В.И. Савченко // Труды второго конгресса сталеплавильщиков. (Липецк, 12-15 октября 1995 г.). Москва. – 1994. – С. 105-107.

6.     Эффективность послепродувочного перемешивания металла в конвертере при комбинированной продувке / В.В. Смоктий, Ю.И. Жаворонков, Н.И. Хохлова, В.А. Кравченко // Труды первого конгресса сталеплавильщиков. (Москва, 12-15 октября 1992 г.). Москва. – 1993. – С. 45.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info