SULFIDKAPAZITÄT UND OPTISCHE BASIZITÄT VON STAHLWERKSSCHLACKEN BEI DER STAHLBEHANDLUNG

Eine der Hauptaufgaben bei der Sekundärmetallurgie des Stahls ist die Entschwefelung des Metalls, die nur möglich ist, wenn eine ausreichende Schlackenmenge gebildet wird. Dabei muss große Mengen Kalk in die Pfanne gegeben werden. Dieser Prozess zieht zusätzlichen Strombedarf und Zeitaufwand für die Entschwefelung des Stahls nach sich.

Die Effizienz der Sekundärmetallurgie lässt sich steigern und der Zeitaufwand verringern, wenn man nur die unbedingt nötige Mindestmenge Kalk zugibt. Ein solches Vorgehen ist nur möglich, wenn geeignete Methoden zur Berechnung des Entschwefelungsvermögens von Stahlwerksschlacken unterschiedlicher Zusammensetzung zur Verfügung stehen.

Zur Beschreibung des Entschwefelungsvermögens von Schlacken verwendet man den Begriff der Sulfidkapazität Cs. Diese Kenngröße kann in weiten Grenzen schwanken und hängt davon ab, wie stark sich die Schlackenzusammensetzung ändert.

Zur Berücksichtigung aller Schlackenkomponenten werden zahlreiche Varianten vorgeschlagen, am häufigsten wird jedoch der Begriff der optischen Basizität verwendet.

Die Gleichung zur Bestimmung der optischen Basizität liefert eine direkte Abhängigkeit des Logarithmus der Sulfidkapazität der Schlacke. Gleichzeitig beobachtet man in vielen binären Systemen eine scharfe Änderung der Kapazität in der Mitte des Zusammensetzungsbereichs und einen gleichmäßigen Verlauf an den Rändern.

Für die Vergleichsmethodik wurde ein Datensatz aus 400 Punkten ausgewählt und es wurden Berechnungen durchgeführt:

• mit den ursprünglichen Koeffizienten;

• mit einer nach der Methode der kleinsten Quadrate angepassten Temperaturabhängigkeit der Konstanten bei Beibehaltung der ursprünglichen elementweisen Parameter.

Beim Vergleich der in der Literatur angegebenen Werte der optischen Basizität der Schlackenkomponenten mit den Ergebnissen der statistischen Auswertung zeigte sich, dass die Werte der Komponenten in den wesentlichen Kennwerten übereinstimmen.

Die Analyse der Ergebnisse zeigt, dass die Berechnungen in den Bereichen hoher Sulfidkapazitäten der Schlacken im Vergleich zum tatsächlichen Wert etwas zu hohe Werte liefern. Im zweiten Fall gibt die Berechnung nach der Formel die tatsächlichen Daten zutreffender wieder.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in der Arbeit durchgeführten Berechnungen den Vorzug der Gleichungen zur Berechnung der Abhängigkeit der Sulfidkapazität der Schlacke von ihrer Zusammensetzung erkennen lassen.

Die durchgeführten Untersuchungen erlauben es, Schlackenzusammensetzung und Kalkverbrauch genauer zu wählen, um den geplanten Grad der Entschwefelung des Stahls zu erreichen.

A. I. Kusmin (MChM-07vm)