DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-023
І. О. Маначин1,*, к.т.н., ст.д., с.н.с., ORCID 0000-0001-9795-6751
В. П. Петрушa1, м.н.с. ORCID 0000-0002-1031-3241
О. Л. Руденко1, к.т.н., с.н.с., ORCID 0000-0001-6068-9901
В. В. Чугуй1, пров. інж.
С. О. Почитаєв1, інж. 1 кат.
Д. В. Єськов2, аспірант,ORCID 0009-0001-3286-9291
1 Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
2 Дніпровський державний технічний університет
* Автор для листування: imanachyn@gmail.com
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСІВ ПОЗАПІЧНОЇ ДЕСУЛЬФУРАЦІЇ ЧАВУНУ ЗЕРНИСТИМ МАГНІЄМ
Анотація. Позапічна десульфурація чавуну стала необхідною та надійною ланкою між доменним та сталеплавильним виробництвом при виробництві якісної металопродукції. Оцінка ефективності видалення сірки з чавуну визначає якість технології знесірчення в цілому, забезпечуючи якісне й повне видалення сірки з розплаву. Найбільшого поширення у практиці позапічного знесірчення чавуну знайшов реагент – магній, що має унікальні властивості взаємодії з розплавом чавуну. Обґрунтовано необхідність комплексного та всебічного підходу до оцінки та вибору технології позапічної десульфурації чавуну. Представлені фактичні дані щодо технологій коінжекції вапна з магнієм (CaO + Mg) та моноінжекції зернистого магнію за українською технологією вдування на різних металургійних підприємствах. Показано, що одним із основних параметрів і показників є витрата реагенту, яка визначає всі основні характеристики процесу. Проведено порівняльний аналіз різних технологічних показників за різними технологіями вдування магнію у розплав чавуну. Найменші питомі витрати реагенту при моноінжекції магнію зумовлюють найменші витрати при промисловому освоєнні цього процесу. Фактичні показники промислових продувок свідчать про те, що моноінжекція зернистого магнію характеризується найменшими витратами реагентів – у середньому 0,42 – 0,55 кг/т чавуну, найменшою тривалістю операції десульфурації – у середньому 5,5 – 7,7 хв, забезпеченням надглибокої десульфурації чавуну – до 0,0003 – 0,001 %, ступенем десульфурації – до 99 %, високою інтенсивністю видалення сірки – у середньому 12 – 14,4 %/хв, високим ступенем засвоєння реагенту – у середньому 75– 92 %. Зроблений висновок, що моноінжекція зернистого магнію є пріоритетним і найбільш економічним процесом позапічної десульфурації чавуну, перевершуючи інші технології знесірчення за багатьма показниками.
Ключові слова: позапічна десульфурація чавуну, порошкоподібне вапно, гранульований магній, витрата реагентів, ефективність знесірчення.
Посилання для цитування: Порівняльний аналіз ефективності процесів позапічної десульфурації чавуну зернистим магнієм / І. О. Маначин, В. П. Петрушa, О. Л. Руденко, В. В. Чугуй, С. О. Почитаєв, Д. В. Єськов // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 364-374. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-023
Перелік посилань
1. Voronova, N. A. (1983). Desulfurization of Hot Metal by Magnesium. Iron & Steel Society
2. Robey, R., Whitehead, М. (2014). Out-of-blast processing of cast iron, taking into account specific production conditions. MPT International, 1, 16-24
3. Molchanov, L., Nizyaev, K., Boychenko, B., Stoyanov, A., & Synehin, Ye. (2013). Ladle desulphurization of liquid iron in context of the tasks of national industry. New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering, 2, 38-41
4. Zborshchik, A. M., Kuberskii, S. V., Pismarev, K. E., Akulov, V. V. & Dovgalyuk, G. Ya. (2010). Comparison of ladle technologies for hot-metal desulfurization. Steel Transl., 40, 35–37. https://doi.org/10.3103/S0967091210010092
5. Shevchenko, A. F., Bashmakov, A. M., Vergun, A. S., Manachin, I. A., Kislyakov, V. G., Trotsenko, E. A., Yie, Liu Dong & Rui, Yang Jia (2019). Modern High-Performance Complexes of Extra-Deep Desulphurization of Cast iron by Mono-Injection of Magnesium. Metallurgist, 62, 965–973. https://doi.org/10.1007/s11015-019-00734-w
6. Shevchenko, A. F., Manachin, I. A., Shevchenko, A. M., Dvoskin, B. V., Vergun, A. S., Shevchenko, S. A., Rudenko, A. L., Bashmakov, A. M., & Kurilova, L. P. (2013). Technical and economic indices of different processes of external pig iron desulphurization comparative analysis. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy, 27, 97-110. http://jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000839597
7. Vergun, A. S., Shevchenko, A. F., Kislyakov, V. G., Molchanov, L. S., & Dvoskin, B. V. (2019). Sulphur and gas removal from hot metal by injecting disperse magnesium in a gas jet. Steel in translation, 49(1), 45-49. https://doi.org/10.3103/S0967091219010133
8. Lindström, D., Nortier, P., & Sichen, D. (2014). Functions of Mg and Mg–CaO Mixtures in Hot Metal Desulfurization. Steel Research International, 85(1), 76–88. https://doi.org/10.1002/srin.201300071
9. Shevchenko, A. F., Manachin, I. A., Vergun, A. S., Dvoskin, B. V., Kislyakov, V. G., Shevchenko, S. A., Ostapenko, A. V. (2017). Out-of-furnace desulphurisation of cast iron in ladles. Technology, research, analysis, improvement. Dnipro-VAL. ISBN 978-966-8704-75-8
10. Rudenko, A. L. (2014). The analysis of patterns of interphase sulfur distribution in the injection treatment of iron with magnesium. Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 57(8), 13-18. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-8-13-18
11. Rudenko, A. L. (2016). Kinetics of interfacial transition of sulfur during ladle refining of iron by magnesium. Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 59(12), 896-902
12. Schrama, F. N. H., Beunder, E. M., Van den Berg, B., Yang, Y., & Boom, R. (2017). Sulphur removal in ironmaking and oxygen steelmaking. Ironmaking & Steelmaking, 44(5), 333–343. https://doi.org/10.1080/03019233.2017.1303914
13. Zborshchik, A. M., Kuberskii, S. V., Dovgalyuk, G. Ya. & Vinnik, K. V. (2011). Effectiveness of fluidized lime in the desulfurization of hot metal in 300-t casting ladles. Steel Transl., 41, 741–744. https://doi.org/10.3103/S096709121109021X
14. Zborshchik, A. M., Kuberskii, S. V., Dovgalyuk, G. Y. & Belomerya, V. N. The Efficiency of Using Fluidized Lime for Desulfurization of Iron in 300-Ton Charging Ladles. Scientific papers of Donetsk National Technical University. Series: Metallurgy, 13(194), 53-60. https://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/handle/123456789/14635
Рукопис надійшов до редакції / Received 18.01.2026
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
