Кузнецов Д. Ю. Розвиток теорії розподілу кремнію між металом і шлаком та вдосконалення технології виробництва малокременистих сталей в агрегаті ківш-піч

Об'єкт дослідження - процес рафінування металу при його позапічній об-робці в агрегаті ківш-піч. Мета - вдосконалення технології позапічної обробки малокременистих сталей в агрегаті ківш-піч, що забезпечує регламентований вміст кремнію шляхом його видалення з металу в сталерозливному ковші, на основі розвитку теоретичних уявлень про механізм процесів відновлення і окислення кремнію в системі метал-шлак. У роботі використані теоретичні і експериментальні методи дослідження, які базуються на основних положеннях теорії металургійних і масообмінних процесів. Лабораторні дослідження окислювально-відновних процесів між металом і шлаком під час позапічної обробки виконані в лабораторній криптоловій печі. Промислові дослідження ефективності технології видалення кремнію в сталерозливному ковші виконані в агрегаті ківш-піч ПАТ "Алчевський металургійний комбінат" з використанням методу планування експерименту. Під час досліджень використані сучасні прилади контролю температурних умов позапічної обробки сталі, сканувальний рентген-флуоресцентний спектрометр для хімічного аналізу шлаку, вакуумний оптичний емісійний спектрометр для хімічного аналізу металу, зважувальне електронне устаткування. Для математичного моделювання фізико-хімічних і технологічних параметрів позапічної обробки, а також для статистичної обробки даних використана ПЕОМ. Вперше встановлений механізм знекремнювання низьковуглецевої малокременистої розкисленої алюмінієм сталі при її обробці під відновним шлаком в агрегаті ківш-піч в результаті протікання реакції силікотермічного відновлення магнію. Одержали подальший розвиток уявлення про вплив парних реакцій на кінетику відновлення кремнію в заключному періоді одержання в агрегаті ківш-піч низьковуглецевої малокременистої розкисленої алюмінієм сталі. Вперше встановлений механізм, що регламентує зміну вмісту алюмінію і вуглецю в низьковуглецевій малокременистій розкисленій алюмінієм сталі в ході її обробки в агрегаті ківш-піч з одночасним знекремнюванням шляхом подачі оксиду магнію в область горіння електричних дуг. Вперше визначена частка кремнію, відновлюваного із кремнезему шлаку при одержанні в агрегаті ківш-піч низьковуглецевої малокременистої розкисленої алюмінієм сталі. Розроблена технологія впроваджена на ПАТ "Алчевський металургійний комбінат", підтверджений економічний ефект склав 313092 грн. Сфера використання - позапічна обробка малокременистої сталі в агрегаті ківш-піч.