Десульфурація - чавун
В СРСР і за кордоном було проведено велику кількість дослідів по десульфурації чавуну вапном, металевим магнієм, карбідом кальцію, а також сумішами, що містять в різних пропорціях соду, кухонну сіль, вапно, вапняк, плавиковий шпат та інші реагенти. Вапно погано змочується чавуном, тому без механічного перемішування процес знесірчення не протікає успішно. Знесірчення чавуну у обертової печі забезпечує значний розвиток реакційної поверхні між чавуном і десульфурато-ром в результаті механічного перемішування. При відпрацюванні чавуну у обертової печі витрата обпаленої вапна становить від 1 до 2% від ваги чавуну, крім того, витрачається близько 0 5% коксового дріб'язку. [16]
Присадка РЗМ в рідкі металеві розплави призводить до глибокого розкислення сталей, а також десульфурации чавунів. що обумовлено високою хімічною спорідненістю РЗМ до кисню і сірки. Практично всі РЗМ за ступенем хімічної спорідненості до кисню наближаються до магнію і кальцію. [17]
В роботі Шанахана [8] досліджувався вплив інтенсивності взаємного перемішування металу і шлаку на швидкість десульфурації чавуну. Результати цієї роботи показують різке збільшення швидкості видалення сірки з чавуну. Однак цих даних недостатньо для судження про лімітуючим ланці процесу. [18]
Металевий кальцій, силикокальций і комплексні кальцій-містять феросплави застосовують в якості розкислювачів при виплавці сталі, десульфурації чавуну і глобулярізаціі графіту в чавунних виливках. [20]
Десульфурірующая здатність окису натрію на 3 - 4, а карбіду кальцію на 1 - 3 порядки вище, ніж окису кальцію [38, 60] Найбільш широко для десульфурації чавуну в індукційних печах використовують технологічний або спеціальний ливарний карбід кальцію з темпі ратуроі плавлення не вище 1600 с перед обробкою карбідом кальцію шлаки викачуються і на поверхню металу закидається подрібнений реагент При перемішуванні металу частинки карбіду кальцію розміром 1 - 3 мм повинні захоплюватися в глиб розплаву Час обробки залежить від інтенсивності пров мешіванія метал ла і визначається дослідним шляхом, зазвичай воно складає. [22]
Якби протікання хімічної реакції відновлення оксидів заліза визначало швидкість десульфурації, то механічне перемішування не могло б прискорити цього процесу і не могла б в істотній мірі змінитися швидкість десульфурації чавуну. Оскільки, однак, швидкість десульфурації зростає при перемішуванні реагуючих фаз, можна вважати, що реакції (24) і (25) не є повільними в процесі видалення сірки з чавуну, хоча реакція (24) і є, мабуть, однією з найбільш повільних хімічних реакцій в системі метал - шлак. Залишається припустити, що десуль-фурація лімітується дифузійними процесами. Оскільки сірка і кисень знаходяться в одній групі періодичної системи Д. І. Менделєєва, можна припустити, що швидкість їх дифузії в шлаках обернено пропорційна іонним радіусів і коефіцієнт дифузії сірки в шлаку нижче, ніж кисню. Тому більш ймовірно, що швидкість процесу десульфурації визначається дифузією іона сірки в шлаку. Наявність градієнта концентрації сірки в шлаку викликає існування перепаду концентрацій інших іонів в шлаку. При цьому, очевидно, в будь-якій точці шлаку дол-електронейтральності. [24]
Однак у міру накопичення експериментальних даних про морфології графітних включень і розподілі в них домішок дедалі чіткіше виявляється обставина, що вплив модифікаторів позначається головним чином через розкислення і десульфурацию чавуну. [25]
При обробці рідкого чавуну наводять шлак шляхом послідовного розплавлення порцій флюсів. Десульфурація чавуну залежить від ряду факторів. [26]
Можуть протікати також реакції відновлення FeO кремнієм і марганцем чавуну. Це обумовлює велику повноту десульфурації чавуну окисом кальцію шлаку при більш високій температурі. Сприятливі умови для десульфурації чавуну створюються в горні доменної печі після виділення сірки коксу при горінні у фурм. [28]
Відповідно до їхніх схемою, видалення домішок з чавуну здійснюється в чотирьох послідовно розташованих закритих реакційних ємностях, з'єднаних закритими жолобами. У першій ємності з основною футеровкою проводиться десульфурация чавуну за допомогою пилоподібної вапна, вдувати в метал з природним газом. У другому посудині, що має кислу футеровку, відбувається окислення кремнію і марганцю внаслідок продувки чавуну киснем з пилоподібної залізною рудою або концентратом. У третій ємності з основною футеровкою проводиться дефосфо-рація металу. Для цього метал продувають пилоподібним железисто-вапняним шлаком в струмені кисню. Всі ці три операції здійснюються при порівняно низьких температурах, що не перевищують 1400 с, так як реакції видалення фосфору і окислення кремнію і марганцю більш успішно протікають при знижених температурах. [29]
З розглянутих кривих рис. 62 видно, що при збільшенні концентрації вуглецю і кремнію істотно підвищується значення коефіцієнта активності сірки в розплаві, а отже, при даній концентрації сірки і її активність. Цим значною мірою обумовлені кращі умови десульфурації чавуну в порівнянні з десульфурації сталі. [30]
Сторінки: 1 2 3