Маначин І. О. Розробка наукових положень і технології процесу ковшової десульфурації чавуну магнієм з високою інтенсивністю введення реагенту

Процес позапічного рафінування рідкого чавуну в ковшах вдуванням зернистого (гранульованого) магнію. Розвиток основних теоретичних положень та розробка технології інжекційного рафінування рідкого чавуну в ковшах з розосередженням тепло- та масообмінної зони в розплаві, забезпеченням високої інтенсивності введення магнію - аж до 250-400 г/с, швидкості десульфурації - 9 %/хв і більше, ступеню засвоєння магнію - аж до 96 %. Сучасні методи розрахунково-теоретичного аналізу, моделювання процесів інжекційного рафінування з використанням ЕОМ, фізичного моделювання процесів з використанням відеозйомки, спеціальної методики комп'ютерної обробки і аналізу відеозображень. Експериментальні дослідження виконані з використанням атестованих приладів. Розвинено уявлення про формування прифурменої та масообмінної зон в ковші з чавуном при різних умовах і параметрах інжекційного рафінування його магнієм. Встановлено залежність параметрів коливань поверхні розплаву, що рафінується, в ковші від параметрів інжектуючого газу. Отримав подальший розвиток метод розрахунку проникнення газовмісних потоків, що вдуваються в рідку ванну. Виявлено нові закономірності зміни швидкості фаз в магнійвмісному потоці при його витіканні з каналів фурм в рідкий розплав. Вперше реалізовано процес сталого вдування магнію без розубожуючих добавок через двосоплові фурми з високою інтенсивністю вдування магнію (аж до 420 г/с) і розосередженим введенням його в розплав. Вперше встановлено умови надійного поділу одного магнійвмісного потоку на два рівних з відхиленням параметрів одного потоку від іншого не більше як 5%. Відпрацьовані параметри подільної камери й її елементи закладені в конструкцію розробленої занурюваної фурми, за допомогою якої здійснюється розосереджене вдування магнію в ковші різного типорозміру із забезпеченням ступеня десульфурації чавуну аж до 98% і найменшою тривалістю операції вдування магнію. Наукові положення та розроблений технологічний процес перевірені та підтверджені в дослідно-промислових умовах. Впроваджено: 5 металургійних комбінатів із забезпеченням одиничної потужності - аж до 6,5 млн.т/рік, зі зниженням сірки в чавуні менше 0,002% та рекомендований до впровадження на усіх меткомбінатах України. Очікуваний економічний ефект від впровадження розробки (у порівнянні з іншими аналогами) становить 3,165 дол. США /т чавуну, при сумарному річному виробництві 19,45 млн. т/рік - 61,56 млн. дол. США/рік, частка здобувача - 1,85 млн. дол. США/рік. Металургія.