Рафинирование металлов и сплавов и возможности улучшения процессов на основе математического моделирования. Черный А.А - 9 стр.

        Температура плавления основного исходного металлического мате-
риала (чугуна) составляет 1100—12000 С, а лома и стали в конце плавки
1450—1500° С. Поэтому в начальные стадии плавки для осуществления фи-
зико-химических процессов удаления примесей в сталеплавильной ванне не-
обходимо поддерживать температуры 1300—1350° С, а к концу плавки
1600— 1650° С и выше.
        Температура шлака в подовых процессах обычно на 25—50 градусов
выше температуры металла. В конверторных процессах с верхним дутьем это
различие меньше, а при донной продувке температура металла и шлака оди-
накова.
        Для нормального проведения процессов рафинирования шлак должен
иметь нормальную жидкоподвижность (вязкость), обеспечивающую удовле-
творительный массо- и теплоперенос. Такая жидкоподвижность шлака обыч-
но наблюдается при перегревах его выше температуры плавления не менее
чем на 100—150 градусов. Следовательно, температура плавления шлака,
как правило, должна быть ниже температуры плавления металла. Это
обеспечивается изменением химического состава шлака.
        Наличие жидких металлической и шлаковой фаз является важней-
шим, но недостаточным условием нормального проведения физико-
химических процессов регулирования содержания примесей в металле. До-
полнительным обязательным условием является интенсивное перемешивание
металла и шлака, которое обеспечивает требуемые скорости массо- и тепло-
переноса.
        Для рафинирования металлических расплавов используют не только
жидкие шлаки, но и порошкообразные материалы [6, 7].
        Для вдувания в жидкий металл порошкообразного материала исполь-
зуют следующие газы (газы-носители): кислород, сжатый воздух, углекислый
газ, азот, аргон и газы группы предельных углеводородов – метан, пропан,
бутан. Первые три газа применяют в процессах окисления, дефосфорации и
десульфурации, а нейтральные газы – при раскислении и легировании [6].
        Используемые в сталеплавильных процессах порошкообразные мате-
риалы делят на две группы: нерастворимые в жидком металле и растворимые
в шлаке (известь, руда, кварцевый песок, плавиковый шпат, синтетический
шлак), растворимые в металле (углеродсодержащие материалы, ферросплавы
и легирующие присадки).
        Несмотря на то, что разработано много способов рафинирования ме-
таллов и сплавов, эффективность очистки расплавов материалов недостаточ-
ная: так как или не достигается требуемая степень очистки расплавов, или
способы очистки сложные, дорогие, энергоемкие, требуют дефицитных ма-
териалов и газов. Достаточно широко применяется рафинирование стали, но
недостаточно используется рафинирование других металлов и сплавов, в ча-
стности алюминиевых сплавов. Требуется разработка новых способов рафи-
нирования металлов и сплавов.



                                   9