ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика из "Металлургия стали " В производстве стали использование рафинирующей способности шлака является одной из главных задач, приобретающей в ряде случаев решающее значение. По физико-химической сущности это рафинирование представляет собой жидкостную экстракцию, т. е. перевод вещества из одной (экстрагируемой или рафинируемой) жидкости, которой является металл, в другую (экстрагирующую или рафинирующую) жидкость, которую представляет шлак. Однако рафинирование металла шлаком отличается от обычной жидкостной экстракции, широко распространенной в разных отраслях промышленности, тем, что переход элементов из металла в шлак, как правило, сопровождается химическими превращениями. [c.102] В настоящее время в сталеплавильной практике рафинирование металла шлаком в основном регулируется изменением количества и химического состава шлака, т. е. используются только первых два фактора. Возможности регулирования рафинирования изменением режима взаимодействия металла и шлака используются недостаточно, хотя во многих случаях изменение режима взаимодействия может оказаться более эффективным, чем изменение количества и состава шлака. [c.103] В зависимости от условий взаимодействия металла и шлака различают три варианта рафинирования. [c.103] Физическая модель этого случая аналогична случаю продувки металла газом в жидкий металл постепенно вводится требуемое количество шлака, который по мере всплывания на поверхность металла непрерывно удаляется. При этом за время нахождения шлака в объеме и на поверхности металла могут быть достигнуты те же значения коэффициентов распределения, что и при рафинировании в режиме полного смешения. [c.104] При таком рафинировании использование шлака улучшается. В предельном случае, когда число порций бесконечно велико, этот вариант означает промывочное рафинирование. [c.105] В этом случае достигается значительное использование преимуществ противотока, а также полное использование преимуществ деления рафинировочного шлака на части для последовательного воздействия на металл. В предельном случае, когда число этих воздействий бесконечно большое, рассматриваемый вариант переходит в строгий (полный) противоток. Его можно называть ступенчато-противоточным или объемно-противоточным рафинированием. [c.105] Перечисленные варианты рафинирования можно разделить на две группы в зависимости от условий работы агрегата. [c.105] При использовании для рафинирования агрегата периодического действия вся масса металла находится в агрегате в течение всего процесса и взаимодействует со шлаком. При использовании агрегата непрерывного действия в рабочем объеме происходит непрерывное обновление металла, что существенно улучшает условия рафинирования металла шлаком. [c.105] Приведенная выше характеристика различных вариантов рафинирования металла шлаком носит качественный характер. Перейдем к количественной характеристике этого процесса, используя метод математического моделирования (теоретических расчетов). [c.105] Для упрощения математических моделей (расчетных формул) примем следующие допущения I) масса металла во время рафинирования не изменяется и составляет 100 кг 2) в исходном шлаке или шлакообразующих материалах содержание удаляемой примеси пренебрежимо мало 3) примесь распределяется только между шла-, ком и металлом (в газовую фазу не переходит). [c.106] Полноту рафинирования металла обычно характеризуют конечным остаточным содержанием примеси в металле или отношением начального содержания примеси к конечному содержанию, которое принято называть степенью рафинирования. Степень рафинирования показывает, во сколько раз уменьшается содержание примеси в металле в процессе рафинирования. [c.106] Вернуться к основной статье