ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОНВЕРТЕРОВ С КОМБИНИРОВАННОЙ ПРОДУВКОЙ

Конвертеры с комбинированной продувкой — важное достижение технического прогресса в сталеплавильном производстве. В них обеспечивается хорошее перемешивание металла и шлака во время плавки за счет подачи в агрегат через донные фурмы азота. В конце плавки при выплавке стали повышенного качества для предотвращения высокого содержания азота в металле переходят обычно на продувку аргоном.

Возможности конвертеров с комбинированной продувкой могут быть существенно расширены за счет оптимизации применяемых режимов донной продувки, конструкций донных фурм и расширения набора газов, используемых для дутья.

Одним из перспективных направлений совершенствования конвертерного передела является использование для донного дутья углекислого газа. Этот процесс известен в мировой практике, однако в нашей стране пока не применяется. Получение технической угле

кислоты освоено в настоящее время главным образом для сварочного производства. На металлургических заводах имеется возможность извлекать углекислый газ из дыма (лучше всего — от печей для обжига известняка) или из доменного газа. В последнем случае извлечение углекислоты значительно повышает калорийность доменного газа.

На HJIMK имеется отделение для получения технической углекислоты в сжиженном виде* поэтому для проведения опытов была организована доставка жидкой углекислоты автоцис тернами с последующей его газификацией. Газификатор обогревали паром. Полученный углекислый газ подавали к конвертеру по азотной магистрали.

Как показали термодинамические расчеты, наиболее вероятным процессом при подаче углекислого газа в металлическую ванну является реакция

При более высоких содержаниях углерода вероятность реакции (1) еще выше. Как видно из уравнения (1), реакция сопровождается удвоением объема газа, что позволяет резко усилить перемешивание ванны по сравнению с азотной продувкой при том же расходе вдуваемого газа. Это должно обеспечить дополнительное уменьшение переокисленности металла, увеличение выхода годного, снижение расхода раскислителей. Из выражения (1) видно также, что реакция протекает с поглощением тепла — это должно уменьшить износ околофурменной зоны футеровки днища. Важным результатом частичной замены азота на углекислый газ должно быть также уменьшение со

Изменение содержания углерода и кислорода на опытных планках динамной стали (цифры у точек — номера плавок): I — р \ атм; II — р0,5атм держания азота в стали. В результате для большинства плавок отпадает необходимость в аргонной продувке. При выплавке высококачественных сталей для дополнительного снижения содержания азота в металле, а также для уменьшения вторичного окисления (как при сварке) целесообразна защита углекислым газом струи металла на выпуске.

Первые опыты, проведенные в ККЦ1, подтвердили ожидаемое.

В качестве еще одного средства повышения эффективности использования конвертеров с комбинированным дутьем можно назвать опробованную на НЛМК так называемую "залповую" продувку металла аргоном. Суть этого приема состоит в кратковременной (по возможности) обработке металла после окончания основного обезуглероживания повышенным количеством аргона (lЗм3/!) для снижения содержания углерода и кислорода. По эффективности такая операция сравнительно немного уступает вакуумной обработке нераскисленного металла, но выгодно отличается от нее тем, что проводится в конвертере и позволяет осуществлять десульфурацию металла в ходе выпуска плавки с помощью обычных средств (таких, как синтетический шлак или твердая шлаковая смесь).

Проведенные на 170т конвертере НЛМК опыты показали, что при введении всего лишь 0,51,1 мУт аргона на плавках электротехнической стали содержание углерода уменьшалось с 0,017—0,025 до 0,008—0,015 %, а содержание кислорода — с 0,07—0,12 до 0,0550,085 %. Десульфурацию металла обеспечивали обычным путем — обработкой синтетическим шлаком при выпуске с одновременным раскислением и легированием (рисунок, таблица).

Для обеспечения широкого варьирования расхода газа через донные фурмы без заливания их каналов металлом при малых расходах газа была создана специальная конструкция фурмы с кольцевой щелью и завихрителем газовой струи. Фурма опробована в условиях ККЦ1. В настоящее время осваивается серийное производство таких фурм на одном из огнеупорных заводов.

Эффективность работы конвертеров с комбинированной продувкой может быть существенно повышена: за счет применения для донного дутья (и для защиты металла на выпуске) углекислого газа; залповой продувки аргоном в конвертере после окончания или в конце кислородной продувки; применения донных фурм специальной конструкции, обеспечивающих расширенный интервал варьирования расхода газа.

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