Ответы и объяснения

2014-02-10T09:19:07+00:00
Перемешивание металла со специально приготовленным (синтетическим) шлаком позволяет интенсифицировать переход в шлак тех вредных примесей (серы, фосфора, кислорода), которые удаляются в шлаковую фазу. В тех случаях, когда основная роль в удалении примеси принадлежит шлаковой фазе, скорость процесса пропорциональна площади межфазной поверхности. Если основной задачей является удаление из металла неметаллических включений определенного состава, т° соответственно подбирают состав синтетического шлака (например, металл, выплавленный в кислой печи обрабатывают основным шлаком; металл, выплавленный в основной печи, -кислым). Если необходимо снижение содержания серы в ме' талле, то подбирают шлак с максимальной активностью СаО и минимальной активностью FeO и т.п. Во многих случаях задача заключается, во-первых, в получении шлака заданны* состава и температуры, и, во-вторых, в разработке способа получения максимальной поверхности контакта шлаковой и металлической фаз. При этом должны быть обеспечены усЛ0' вия, необходимые для последующего отделения шлака от металла. Обработка стали в ковше жидкими синтетическими шлаками как способ удаления из металла от нежелательных примесей была предложена в 1925 г. советским инженером д.С.Точинским; в 1933 г. способ обработки металла жидкими извес1ково-глиноземистыми шлаками был запатентован французским инженером Р.Перреном. Практическую проверку прошел ряд разновидностей способа обработки металла шлаками различного состава: 1) жидкими известково-железистыми шпаками для дефосфорации; 2) кислым шлаком для снижения содержания кислорода и оксидных неметаллических включений; 3) жидкими известково-глиноземистыми шлаками для десульфурации и раскисления металла; 4) шлаками различного состава во время разливки и кристаллизации металла для удаления вредных примесей и получения хорошей поверхности слитка. В 1927 г. А.С.Точинский впервые в мире провел промышленные эксперименты по дефосфорации бессемеровской стали известково-железистым шлаком, а в 1928—1929 гг. рафинировал основную мартеновскую сталь кислым шлаком для раскисления (содержание кислорода в металле удавалось снизить на 30—55%). Позднее известково-железистые шлаки (60—65% СаО и 20—35 % оксидов железа) неоднократно применяли для обработки конвертерной стали, получая высокую степень дефосфорации. Так, содержание фосфора в томасовской стали удавалось снизить с 0,06 до 0,01 %, а в рельсовой бессемеровской стали с 0,05—0,09 до 0,01—0,03%. Однако опыт показал, что обработка известково-железистым шлаком углеродистого металла приводит, вследствие протекания реакции (FeO) + [С] = СОГ + ¥еж к бурному вскипанию и выбросам. Кроме того, обработка железистым шлаком затрудняет проведение операции раскисления металла. Метод обработки стали известково-глиноземистым шлаком, начиная с 1959 г., исследовался ЦНИИЧМ и рядом заводов. В соответствии с разработанной технологией шлаки с высоким содержанием СаО и Добавками А12О3 (для снижения температуры их плавления и обеспечения необходимой. жидкотекучести) расплавляют в специальной электропечи и заливают в сталеразливочный к°вш при выпуске стали из сталеплавильной печи или из конвертера. При сливе металла на находящийся в ковше син-1етический шлак обе взаимодействующие фазы (сталь и шлак) Интенсивно перемешиваются, шлак эмульгирует в металле и в какой-то степени эмульгирует метаЯл в шлаке с последующим разделением фаз. Интенсивность и, глубина протекания процесса определяются высотой падения струи металла и шлака, физическими характеристиками и составом шлака и др. Основной целью является обеспечение в процессе обработки максимальной межфазной поверхности. Наибольшее влияние при этом имеет высота падения струи металла, а также вязкость шлака.