ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕБРИКЕТИРОВАННОГО ЖЕЛЕЗА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ПРОЦЕССЕ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ
Аннотация
В работе представлены результаты анализа влияния горячебрикетированного железа (ГБЖ) на формирование химического состава хромомолибденовой стали при выплавке в дуговой сталеплавильной печи. Целью исследования явилось установление закономерностей распределения вредных примесей таких как фосфор, сера и азот при изменении доли ГБЖ в металлической шихте. Экспериментальная база включала массивы данных промышленных плавок с содержанием ГБЖ от 0 до 35%. Проведены термодинамические расчёты равновесного коэффициента распределения фосфора и выполнена статистическая обработка полученных зависимостей. Показано, что увеличение доли ГБЖ способствует снижению концентрации фосфора в металлической фазе вследствие формирования более окислительных и основных шлаков, которые обеспечивают рост коэффициента распределения фосфора между шлаком и металлом. Установлено, что в процессе дефосфорации повышение температуры выпуска снижает эффективность удаления фосфора и требует контроля теплового режима, а также перемешивания. Дополнительно выявлено закономерное уменьшение содержания серы, азота, при увеличении доли ГБЖ, что объясняется низкой концентрацией этих элементов в самом горячебрикетированном железе и разбавляющим эффектом по отношению к лому. Полученные результаты подтверждают технологическую целесообразность использования ГБЖ для повышения чистоты и стабильности химического состава стали, оптимизации процессов дефосфорации и снижения риска превышения нормативного содержания вредных примесей в готовом полупродукте.
Об авторах
Список литературы
Li Z., Аhman M., Algers J., Nilsson L.J. Decarbonizing the Asian steel industries through green Hot Briquetted Iron trade // Resources, Conservation & Recycling. 2025. Vol.219. Р.11. DOI:10.1016/j.resconrec.2025.108275.
Никитченко Т.В., Поляков А.С., Тимофеева А.С. Увеличение прочности горячебрикетированного железа за счет изменения его формы // Черная металлургия. № 11. 2017. С. 52-56.
Hassan A.I, Kotelnikov G.I, Semin A.E, Megahed G.M. Phosphorous behavior in electric arc furnace steelmaking with the melting of high phosphorous content direct reduced iron // Сборник трудов 24 -й Международной конференции по металлургии и материалам. Брно, Чешская Республика. 12 января 2015. С. 73-79.
Dishwar R.K., Sinha O.P. Еffect of partially reduced highly fluxed DRI pellets on impurities removal during steelmaking using a laboratory scale EAF // Journal of Min. Metall. Sect. B-Metall. 2022. 58 (1). P. 63 – 73. DOI:10.2298/jmmb210319050d. 5. Elkader M., Fathy A., Eissa M., Shama S. Effect of Direct Reduced Iron Proportion in Metallic Charge on Technological Parameters of EAF Steelmaking Process // ISIJ International. 2016. Vol.5. No.2. P. 2016-2024.
Khalikulov U.M., Khasanov A.S. Improvement of the mechanical properties of chromium-molybdenum steels using a modifier // Композиционные материалы. №1. 2025. С. 51-56.
Babenko A.A. Magnesia slags formation by the periods of smelting in EAF and their part in slag sponging efficiency // Proceedings of the XII Congress of steel-makers. - Moscow: Metallurgizdat. 2013. Р. 106–109.
Luckhoff J., Apfel J., Buttler J. Application of different kinds of metal charge materials in EAF operation // Chernye metally. 2017. No.10. Р. 28–33.
Khalikulov U.M., Saidova K A. Study of Filtration Processes with Coalescence in the Steam Space // Proceedings of the Republican Scientific and Technical Conference "Mining and Metallurgical Complex: Achievements, Problems, and Prospects for Innovative Development". - Navoi. 2016. Р. 115-116.
Korostelev A.A., Kotelnikov G.I., Semin A.E., Bozheskov A.N. Analysis of HBI effect in charge on technological parameters of EAF melting // Chernye Metally. 2017. №10. https://www.rudmet.ru/journal/1711/article/29372/?language=en.
Kieush L., Lesiak S., Rieger J., Leitner M., Schmidt L., Daghagheleh O. Reoxidation Behavior of the Direct Reduced Iron and Hot Briquetted Iron during Handling and Their Integration into Electric Arc Furnace Steelmaking: A Review // Metals. 2024. 14, 873. Р. 27. DOI:10.3390/met14080873.
Sung J.B., Joo H.P. Sustainable hot metal production by solid and liquid carbon from H2 direct reduced iron (H2 DRI) in electric smelting furnace conditions // Journal of Cleaner Production. 2025. Vol.524:146490. DOI:10.1016/j.jclepro.
Bersenev I.S., Vokhmyakova I.S., Borodin A.V., Sivkov O.G., Stepanova A.A. & Kirienkov A.N. Prediction of the Quality of Hot Briquetted Iron (HBI) Based on Data on the Material Composition of Pellets // Steel in Translation 2022.Vol.52. Р. 673–676.
Хасанов А.С., Халикулов У.М. Термомеханическая обработка изделий из хромомолибденовой стали // Композиционные материалы. №1. 2025. С. 59-66.
Соболев В.Ф., Чичко А.А., Андрианов Н.В., Муриков М.А. Термодинамика химических процессов распредения фосфора в процессе плавки в сталеплавильных печах // Литье и металлургия. №2. 2006.
Chen C., Zhang L. and Lehmann J. Thermodynamic Modelling of Phosphorus in Steelmaking Slags High Temp // Mater. Proc. 2013. 32(3): P. 237 – 246 DOI: 10.1515/htmp-2012-0129.
Andre N., Mohammed A., Seetharaman S., Richard J. Phosphorus Equilibrium Between liquid iron and CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-P2O5 slags: EAF slags, the effect of alumina and new correlation // Metals. 2019. 9(2), 116 https://doi.org/10.3390/met9020116
Как цитировать
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.