Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


КОМБИНИРОВАННЫЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ КИСЛОРОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ГЛУХОДОННОМ КОНВЕРТЕРЕ С ПРЕИМУЩЕСТВАМИ ВЕРХНЕЙ И ДОННОЙ ПРОДУВКИ

Разработаны и опробованы элементы комбинированного ресурсосберегающего процесса производства стали в муходонном конвертере, включающего предварительный нагрев лома, продувку металла и дожигание газов в полости конвертера, интенсивное перемешивание шлакометаллической ванны и конструкцию газокислородной горелкифурмы.

Существующий комбинированный процесс с продувкой кислородом сверху и через донные фурмы в среде защитного газа при значительных преимуществах имеет и недостатки, заключающиеся в усложнении технологии и конструкции агрегата, снижении его стойкости, повышении энерго и материалозатрат. Разработка комбинированного процесса с помощью одной вёрхней универсальной горел кифурмы в глуходонном конвертере является перспективным направлением. Для его осуществления разработана универсальная конструкция фурмы топливнокислородного и инертного дутья, позволяющая проводить предварительный нагрев лома, верхнюю продувку с наведением шлака и дожиганием оксида углерода в полости конвертера и с заглублением фурмы в шлакометаллическую ванну для достижения эффекта донной продувки.

Работы по созданию комбинированного процесса в глуходонном конвертере в приведенной постановке в отечественной и мировой практике неизвестны.

Технологический процесс и режим продувки осуществляются следующим образом. Загружаемый в конвертер холодный лом предварительно нагревается универсальной газокислородной горелкойфурмой с добавкой твердого топлива, угля до температуры интенсивного окисления железа. Затем заливается чугун и проводится продувка газокислородной горелкой фурмой с двумя автономными подводами кислорода к центральному и периферийным сложным соплам Лаваля; по газовому тракту подается до 10% газа для отдува и улучшения теплового баланса процесса.

В первый период процесса плавки горелка фурма располагается над ванной, как и при верхней продувке. Через периферийные сложные сопла подается кислород со сверхзвуковой скоростью для продувки и дожигания. Через центральное сопло подается кислород с дозвуковой скоростью для дожигания выделяющегося из ванны оксида углерода и ускорения шлакообразования.

Во второй период плавки горелкафурма погружается в шлакометаллическую ванну на уровень или ниже уровня шлак—металл в спокойном состоянии. В этот период через центральное сопло подается кислород со сверхзвуковой скоростью, который, заглуб ляясь в жидкую ванну, интенсивно перемешивает металл со шлаком, снижая окисленность их, усредняя по составу и температуре металл и способствуя его дегазации, т.е. обеспечивается эффект донной продувки. Через периферийные сопла подается кислород со сверх или дозвуковой скоростью для продувки ванны, дожигания газов и регулирования шлакового режима плавки.

Через газовый или центральный кислородный тракты предусматривается подача инертных газов, азота или аргона в различных соотношениях с кислородом для интенсификации перемешивания, усреднения и дегазации жидкой ванны, что повышает эффект донной продувки.

Разработанные технология и оборудование прошли опытнопромышленное опробование на 160т конвертерах металлургического комбината "Криворожсталь" и показали возможность снижения расхода чугуна, заменяемого ломом, до 50 кг/т стали.

На 60т конвертере завода им.Петровского испытаны кислородные фурмы с трапециевидными соплами Лаваля, позволяющие получить двухслойную струю с жесткой центральной и размытой периферийной областью потока (см. рисунок). Эквивалентное снижение расхода чугуна 16 кг/т стали. Стойкость фурмы свыше 500 плавок, больше продолжительности кампании конвертера.

Разработаны и проведены опытнопромышленные опробования на 250т конвертере двухконтурной фурмы и элемента комбинированной продувки с дожиганием и интенсивным перемешиванием ванны, показавшие техно

Головка газокислородной горелкифурмы для продувки металла и дожигания газов в конвертере логичность и эффективность решений для разрабатываемого процесса. Эквивалентное снижение расхода чугуна 10 кг/т стали.

Разработанные и испытанные в промышленных условиях элементы комбинированного ресурсосберегающего процесса в глуходонном конвертере: предварительный подогрев лома, продувка с дожиганием, интенсивное перемешивание шлакометаллической ванны и конструкции продувочногорелочных устройств показали технологичность и эффективность решений, объединяющих преимущества верхней и донной продувки в разрабатываемом процессе.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 3, Москва 1994

Экспертиза

на главную