Доля участия корольков в обезуглероживании ванны

Опыты и расчеты автора показали, что за счет корольков в мартеновской ванне при [% С] = 1 удаляется около 20% общего количества выгоревшего углерода. Этот результат вполне реален и даже несколько занижен. Так, на 900-т печи при (% К) = 0,5; Мшм = 0,05 и vC,к = 0,10% С/с скорость выгорания углерода в корольках (% ко всей массе металла в ванне) составляет 52 • 10–3 • 10–2 ? 0,1 • 3600 = 0,09%/ч, т. е. она примерно равна vC в период чистого кипения ванны. Однако это не означает, что углерод окисляется только в корольках. Наличие последних в шлаке является следствием кипения ванны. Если в объеме металлической ванны не происходит окисление углерода, вынос корольков в шлак прекращается.

Вполне вероятно, что отношение количеств углерода, окисленного в корольках и в ванне, изменяется периодически: в моменты интенсивного окисления углерода в корольках замедляется его окисление в объеме металла, что уменьшает вынос корольков из металла в шлак. Это в свою очередь снижает долю окисленного в корольках углерода. Далее ускоряется поступление кислорода в объем металла и окисление углерода в этом объеме, что увеличивает вынос корольков в шлак и количество окисленного в них углерода (цикл повторяется).

В кислородно-конверторном процессе роль эмульгирования металла в шлаке весьма значительна, так как обеспечивает дополнительную огромную поверхность реагирования. Если принять (% К) = 10; Мшм = 0,10 и vC,к = 0,1 %/с, то количество окисленного в корольках углерода по отношению к массе стальной ванны составит 0,10 • 0,10 ? 6,0 = 0,06%/мин, т. е. 20—30% обычной средней скорости в конверторной ванне. B отдельные моменты продувки ванны, когда (% К) > 10, доля участия корольков в окислении углерода может быть больше указанной выше.

Размеры корольков в кислородно-конверторном шлаке несколько отличаются от таковых в мартеновском. Так, по данным ряда исследований максимальное количество корольков в конверторных шлаках имеет диаметр 0,8—3,6 мм. Выполненный автором расчет (12.2) показал, что в указанных шлаках суммарная поверхность корольков составляет ~65 м2/100 кг. При содержании в шлаке 130-т конвертора 10—30% корольков и массе шлака 13 т суммарная их поверхность равна 850—2500 м2, т. е. она является величиной одного порядка с суммарной поверхностью пузырьков СО и кислорода во время продувки ванны (см. § 3 гл. 7).