"Сталь" №4, 2001 г

А. Фрейссмут
СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ПЕРЕДЕЛЬНОГО ЧУГУНА

Контроль и удаление серы из передельного чугуна являются важными факторами в производстве стали. Начиная с 1965 г. требовалось удалить свыше 99 % общего количества серы, вносимой коксом и другими шихтовыми материалами, или 11 кг/т чугуна, либо в доменной печи, либо в агрегате для производства стали (конвертере), либо с помощью внедоменной обработки К концу 70-х годов существовало множество пневматических дутьевых способов десульфурации чугуна. Несмотря на разнообразие решений, основными признаками технологии являются следующие: процесс полностью основан на вдувании с помощью фурмы — в качестве несущего газа в большинстве случаев используется азот; десульфураторы — либо смеси на основе карбида кальция + известь/известняк, либо смеси на основе магния + известь или карбид кальция. Предусматривается вдувание в ковши торпедного типа (сегодня используется мало) или в заливочные ковши. Применяется совместная инжекция (ко-инжекция) — подача двух (или даже трех) компонентов к погружаемой фурме с помощью раздельных узлов вдувания. Десульфурация чугуна в ковшах торпедного типа. Вдувание в ковши представляется наиболее привлекательным, поскольку позволило бы увязать обработку с транспортным перемещением чугуна. При этом его температура на 30 -50 °С выше, чем в последующих ковшах после перелива. Однако лишь в отдельных случаях удается преодолеть проблему скопления образующегося в процессе десульфурации шлака. Исследований по удалению шлака из ковшей проводилось мало, по-видимому, из-за неопределяемости его состояния и химического состава и их влияния на общий коэффициент полезного действия обработки чугуна. Более высокая температура чугуна — благоприятное условие для десульфурации с помощью карбида кальция/извести. Однако сократить выдержку ковшей после обработки во избежание зарастания шлаком крайне затруднительно. Десульфурация чугуна в заливочных ковшах. Эта обработка получила широкое распространение по многим очевидным причинам. Можно удалят ь определенное количество серы до желаемых значений, скачать перед продувкой попутный доменный шлак (что, однако, случается довольно редко), так как неизвестна его поглощающая способность серы, которую он связыват в процессе обработки. Строго говоря, попутные шлаки перед обработкой должны быть стабилизировали, хотя стабилизация и без того наступает спустя несколько минут после вдувания соответственно подо- бранных материалов, но никогда не известно, сколько реагентов требуется для этого. Заливочные ковши оснащаются крышкой, а это позволило бы умен ьшить или исключить доступ воздуха. Влияние кислорода на десульфурацию в литературе многократно описывалось, но оно не принимается во внимание при создании новых установок. Фактору влияния доменных шлаков на последующую десульфурацию ранее уделялось мало внимания. Теперь его основные черты известны. Прежде всего процессу десульфурации мешает не соответствующая ему основность. Доменный шлак должен обладать высокой десульфурирующей способностью уже в печи, хорошо растворять щелочи, быть маловязким и иметь хорошие гидравлические свойства, Решающим для десульфурации является высокая способность шлака поглощать серу сразу после выпуска, или должна быстро создаваться такая возможность. Это следует принимать во внимание при выборе десульфураторов. Установки для вдувания. Вдувание с помощью полностью пневматических устройств подучило довольно широкое развитие.      Не следует ожидать в этой области особых новшеств, которые смогли бы существенно поднять общий коэффициент полезного действия обработки. Необходимость дозирования десульфураторов с высокой равномерностью инициировала разработку механической подачи в газовый поток. Если это удается сделать надежно, то можно говорить об оптимальном способе дутья при заданных условиях. Однако нередко допускают необоснованно большой расход газа для того, чтобы гарантированно преодолеть сопротивление на пути потока от питателя к фурме. Установки ко-инжекции применяются прежде всего для введения десульфураторов, содержащих определенное количество магния. Этот процесс хорошо пригоден для того, чтобы уменьшить неизбежную сегрегацию гранул магния. Обычные конструкции не позволяют исключить колебание соотношений обоих компонентов в короткий период вдувания. Появление механических питателей позволило уменьшить такую неравномерность. Создание тройных систем вдувания ("три-инжек-ция") задумано с тем, чтобы несколько уменьшить в шлаке содержание корольков.