Влияние основности шлакового расплава на процесс плазменно-дугового жидкофазного восстановления железа газами

Abstract

В Институте электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины разрабатывается способ плазменно-дугового жидкофазного восстановления железа газообразными восстановителями, в частности продуктами пиролиза углеводородов, с получением низкоуглеродистого металла. Установлено, что увеличение основности шлакового расплава способствует возрастанию степени извлечения железа при прочих равных условиях. Причиной этого эффекта является повышение активности оксида железа в шлаковом расплаве при увеличении его основности, которое сопровождается снижением активности диоксида кремния. В результате концентрация кремния в полученном металле снижается до 0,03 мас. %. Благодаря повышению активности оксида железа при увеличении основности шлакового расплава возрастает эффективность использования восстановителя, полученного при пиролизе восстановительного газа на основе пропана. Зависимость окисленности отработанных газов, которая является характеристикой эффективности использования восстановителя, от активности оксида железа в шлаковом расплаве в исследованном диапазоне носит линейный характер и находится вблизи равновесных значений.

At the E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine the method of plasma-arc liquid-phase reduction of iron by gaseous reducing agents, in particular by products of pyrolysis of hydrocarbons with producing of a low-carbon metal. It was found that the increase in basicity of slag melt contributes to growth of degree of iron extraction at other conditions being equal. The cause of this effect is the increase in activity of iron oxide in slag melt at increase in its basicity, which is accompanied by decrease in activity of silicon dioxide. As a result, the silicon concentration in the produced metal is reduced to 0.03 mass %. Due to increase in activity of iron oxide with increase in basicity of slag melt the efficiency of applying the reducing agent, produced in pyrolysis of reducing gas of propane gas is growing. Dependence of oxidation of used gases, which is a characteristic of efficiency of reducing agent utilization, on iron oxide activity in slag melt within the investigated range has a linear nature and lies near the equilibrium values.