|
|
|
|
Реферат
До настоящего времени не создано эффективных промышленных технологий рафинирования железоуглеродистых расплавов от примесей цветных металлов в том числе и меди. Поэтому для современной электрометаллургии стали весьма актуальной является проблема повышенного содержания примесей цветных металлов в металлургическом ломе. Одним из перспективных является способ удаления меди фильтрацией расплава через керамические фильтры. Основными параметрами, определяющими проникновение жидкости в поры и последующую эффективную сорбцию компонента, являются угол смачивания и работа адгезии. Материал фильтра обладает свойством преимущественной сорбции меди, если угол смачивания его медью при данной температуре намного меньше, чем железа, а работа адгезии для меди по сравнению с железом намного больше. Анализ литературных данных показал, что таким условиям удовлетворяют нестехиометрические карбиды титана, ванадия, циркония, а также шпинель на основе оксидов алюминия и цинка. Опыты по фильтрации стали от меди были проведены авторами настоящей статьи в условиях ЭСПЦ Белорусского металлургического завода с использованием в качестве фильтра гранул из указанной шпинели. Для этого в ДМетИ из шпинели изготовили опытную партию огнеупоров. Из полученного материала дроблением получали гранулы для создания фильтрующей насадки в промежуточном ковше МНЛЗ (рис. 1). Количество, крупность материала насадки и другие параметры предварительно отработали на гранулах из шамота и глинозема во избежание ухудшения условий разливки. Провели три опытных плавки спокойной стали. Температура металла в разливочном и промежуточном ковшах составляла соответственно 1600-1610 и 1503-1538°С, скорость вытягивания заготовки (125*125мм) на опытных ручьях – 1,8-2,3 м/мин., на параллельных – 1,8-2,2 м/мин. Разливка стали через фильтрующую насадку не ухудшала условий работы МНЛЗ и не влияла на режим работы кристаллизатора. Содержание меди в металле первых заготовок снизилось с 0,28-0,33 до 0,18-0,21% (то есть на 30-33%), а в металле последующих заготовок практически не изменялось. Это свидетельствует о том, что вследствие небольшой поверхности, создаваемой крупными гранулами, сорбционная емкость насадки была ограничена. По отношению к массе первой заготовки масса фильтрующего материала составила около 1%. Однако основной задачей данной работы является теоретическое обоснование процессов, проходящих во время так называемой фильтрации, то есть выявление механизма фильтрации. Таким образом, все сводится к определению факторов, с помощью которых возможно контролировать процесс фильтрации. Основным фактором, определяющим эффективность рафинирования стали от меди при проведении процесса фильтрации, является выбор керамического материала, в качестве которого может выступать шпинель, состоящая из нескольких оксидов. Выбор этого материала осуществляется на основе следующих характеристик взаимодействия тугоплавких окислов с металлическими расплавами: - изменение ТД потенциала образования окисла металла; - угол смачивания; - работа адгезии; - содержание кислорода в стали.
|
|
|