Чмирков К. Ф. Вдосконалення технології одержання сталі в конвертерах малої ємкості при використанні залізовмісних брикеті, що містять карбід кремнію

Дисертаційна робота присвячена актуальній науково-технічній проблемі - заощадженню питомих витрат чавуну на 1 т сталі при виробництві киснево-конвертерної сталі за рахунок використання залізовмісних брикетів, що містять карбід кремнію. Вперше шляхом визначення теплофізичних характеристик БКЗМ, показано, що коефіцієнт теплопровідності, який змінюється з підвищенням температури, для дослідного зразка брикету з вмістом 50% карбідного шламу не має вираженої тенденції до значного змінення, що забезпечує рівномірний нагрів брикету в ході конвертерної плавки. Вперше на основі результатів математичного моделювання визначені температурні поля в тілі БКЗМ, з урахуванням зміни його складових частин, в процесі взаємодії з рідкими металургійними розплавами. З використанням цих відомостей встановлено термін та температурний інтервал руйнування брикету при його знаходженні в металевому та шлаковому розплавах. Розвинуті теоретичні уявлення щодо механізму розчинення брикетів в металевому та шлаковому розплавах. З використанням методики однаково доступної дифузійної поверхні, методів хімічного, петрографічного та рентгенофазового аналізу, в тому числі граничного шару БКЗМ після контакту з відповідним металургійним розплавом, встановлено, що: - в залізовуглецевому розплаві процес визначається дифузією кремнію та вуглецю в об'єм металу і стає можливим після руйнування плівки SiO2 на поверхні карбіду кремнію за рахунок термоудару; - в шлаковому розплаві процес визначається хімічною реакцією утворення легкоплавких з'єднань SiO2 з плівки зі складовими первинного конвертерного шлаку та їх подальшим переносом в об'єм шлакового розплаву. З використанням встановленого механізму розчинення брикетів розроблені основні технологічні положення вводу БКЗМ в ході конвертерної плавки. Згідно з проведеними промисловими експериментами технологія з використанням у шихті залізовмісних карбідокремнієвих брикетів, виготовлених з відходів власного та суміжних виробництв, в умовах ПрАТ "ЄВРАЗ - ДМЗ" дозволяє скоротити питомі витрати рідкого чавуну на 1,97-2,63 кг/т сталі на кожний 1 кг/т сталі введеного БКЗМ (в діапазоні питомих витрат рідкого чавуну 870-940 кг/т). Техніко-економічні розрахунки доцільності використання БКЗМ вказують на можливість зниження собівартості сталі на 2 грн/т, а враховуючи додатковий прибуток від додатково виробленої сталі річний ефект складає понад 12 млн.грн на рік (особистий внесок автору - 75%)