DOI: 10.52150/2522-9117-2024-38-146-167
Єлісєєв Володимир Іванович, к.ф.-м.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-4999-8142. E-mail: ovoch-isi@outlook.com
Маначин Іван Олександрович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-9795-6751. E-mail: ovoch-isi@outlook.com
Молчанов Лавр Сергійович, к.т.н., зав. відділом, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-6139-5956. E-mail: metall729321@gmail.com
Кисляков Володимир Геннадійович, к.т.н., с.н.с., зав. відділу, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0002-1775-5050. E-mail: ovoch-isi@outlook.com
Руденко Олександр Леонідович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-6068-9901. E-mail: ovoch-isi@outlook.com
МАТЕМАТИКО-АНАЛІТИЧНИЙ АНАЛІЗ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ І ПАРАМЕТРІВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОЦЕСУ ДЕСУЛЬФУРАЦІЇ ЧАВУНУ МАГНІЄМ
Анотація. Метою роботи є математико-аналітична оцінка з використанням методів математичної статистики та сучасних комп’ютерних прикладних програм одиничного впливу температури, початкового та кінцевого вмісту сірки, глибини рідкої ванни та маси чавуну, маси ковшового шлаку, інтенсивності подачі магнію, витрати газоносія та вільного борту в ковші на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм. Виконана математико-статистична обробка фактичних даних, що характеризують процеси десульфурації доменного чавуну зернистим магнієм, забезпечила можливість більш обґрунтовано прогнозувати необхідні питомі витрати магнієвих реагентів у процесі розробки технологічної документації для створення нових комплексів десульфурації чавуну магнієм. Зіставлення отриманих результатів математико-статистичної обробки з результатами теоретичної оцінки впливу технологічних факторів і параметрів на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм дозволило оцінити наявність і потенційні можливості підвищення ефективності процесів десульфурації чавуну, що реалізуються в різних вихідних умовах. З метою вдосконалення технологічних процесів десульфурації чавуну магнієм рекомендовано контролювати та, при необхідності, коригувати хімічний склад та параметри ковшових шлаків для підвищення їх основності та сульфідної ємності. Показано доцільність, по мірі розширення скомпонованого банку фактичних даних, продовжити їх математико-статистичну обробку з метою уточнення одиничного впливу на ефективність процесу десульфурації чавуну вихідних умов та параметрів обробки.
Ключові слова: десульфурація, чавун, статистична обробка, ківш, шлак, міксер.
DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-146-167
Посилання для цитування: Математико-аналітичний аналіз впливу технологічних факторів і параметрів на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм / В. І. Єлісєєв, І. О. Маначин, Л. С. Молчанов, В.Г. Кисляков, О. Л. Руденко // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2024. Вип. 38. С. 146-167. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-146-167.
Перелік посилань
1. International Magnesium Association The Global Voice for magnesium, October 21, 1999.
2. Воронова Н. А. Десульфурация чугуна магнием. М. : Металлургия, 1980. 239 с.
3. Шевченко А. Ф., Большаков В. И., Башмаков А. М. Технология и оборудование десульфурации чугуна магнием в большегрузных ковшах. Киев : Наукова думка, 2011. 205 с.
4. Шевченко А. Ф., Маначин И. А., Вергун А. С. и др. Внепечная десульфурация чугуна в ковшах. Технология, исследования, анализ, совершенствование. Днепр : Днепро – VALб 2017. 252 c.
5. Зборщик А. М. Анализ исследований десульфурации чугуна магнием. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2001. №6. С. 18-20.
6. Зборщик А. М., Климанчук В. В., Косолап Н. В. Эффективность современных технологий десульфурации чугуна магнием. Металл и литье Украины. 2006. №3-4. С. 20-22.
7. Зборщик А. М. Влияние растворимости и условий растворения магния в чугуне на эффективность десульфурации металла. Черная металлургия. 2014. №4. С. 26-34.
8. Шевченко А. Ф. Комплексный подход при выборе и оценке технологии внепечной десульфурации чугуна. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. Дніпропетровськ: ІЧМ НАН України, 2010. Вип. 22. С. 106-120.
9. Hot metal desulphurization by CaCMVlg coinjection in Usiminas Steel Shop 2 / C. Sergio, P. Alessandro, V. Jose Flavio, J. Lee // ISS Steelmaking Conference, Chicago, USA. 1999. P. 183 – 201.
10. Шевченко А. Ф. Разработка и развитие теории и технологии процессов внепечной десульфурации чугуна в ковшах вдуванием диспергированных реагентов. Дисс….д-ра техн. наук 05.16.02.- Днепропетровск : ИЧМ НАНУ. 1997. 426 с.
11. Зборщик А. М. Развитие теории и процессов десульфурации и модифицирования чугуна магнием. Дисс….д-ра техн. наук 05.16.02.- Донецк: ДГТУ. 1995. – 324 с.
12. Вергун А. С. Развитие теории и разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий ковшевого рафинирования чугуна перед кислородно-конвертерной плавкой. Дисс….д-ра техн. наук 05.16.02. Днепропетровск : 2003. 388 с.
13. Сигарев Е. Н. Научное обоснование и разработка комплексной энергоэффективной технологии конвертерного производства железоуглеродистого полупродукта. Дисс….д-ра техн. наук 05.16.02.- Днепропетровск : ИЧМ НМетАУ. 2012. 531 с.
14. Зборщик А. М. Анализ термодинамики и кинетики десульфурации чугуна магнием. Сталь. 2001. №7. С. 17-20.
15. Мачикин В. И., Складановский Е. Н. Исследование десульфурации чугуна магнием. Сталь. 1979. №4. С. 251-254.
16. Охотский В. Б. Модель десульфурации чугуна. Магний. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2001. №1. С. 23-25.
17. Дюдкин Д. А., Гринберг С. Е., Маринцев С. Н. Механизм десульфурации чугуна гранулированым магнием. Металлург. 2001. №4. С. 38-40.
18. Irons G. A, Guthrie I. L. Кинетика десульфурации расплавленного железа с использованием пара магния. Metallurgical Transactions B. 1981. №12B. P. 755-767.
19. Irons G., Guthrie I. Кинетические аспекты десульфурации чугуна магнием. Metals Society. 1981. №3. P.114-121.
20. Конопля В. Г., Плохих П. А. О механизме десульфурации чугуна при обработке его магнием. Металлургия и коксохимия. 1985. №88. С. 49-55.
21. Носоченко О. В., Баптизманский В. И., Иванов Е. А., Шевченко А. Ф., Двоскин Б. В., Лонский А. М., Поживанов М. А. Закономерности десульфурации чугуна гранулированным магнием. Сталь. 1993. №8.
22. Вергун А. С. Механизм процесса десульфурации чугуна магнием. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000. №3. С. 19-22.
23. Rudenko A. L. The Kinetics of Interfacial Transfer of Sulfur During Hot metal Treatment with. The Seventh International Conference on Material Technologies and Modeling MMT – 2012, Ariel Univesity Center of Samaria Ariel, Israel, August 20-23, 2012. P. 138-149.
24. Изучение закономерностей взаимодействия холодного двухфазного магнийсодержащего потока с расплавом чугуна при истечении на больших глубинах рафинирования ванны // Отчет по НИР. Институт черной металлургии НАН Украины. № госрегистрации 0106U03771. – Днепропетровск, 2005. 253 с.
25. Белай Г. Е., Дембровский В. В., Соценко О. В. Организация металлургического эксперимента. Москва : Металлургия, 1993. 256 с.
26. Организация эксперимента / В. И. Баптизманский, Ю. Н. Яковлев, Ю. С. Паниотов. К. : УМКВО, 1992. 244 с.
