|
После этого конвертер устанавливают в вертикальное положение, через горловину
в конвертер вводят кислородную фурму.
Для наводки шлака в конвертер по специальному желобу вводят
шлакообразующие материалы: известь и в небольшом количестве железную руду и
плавиковый шпат.
После окисления примесей чугуна и нагрева металла до заданных величин
продувку прекращают, фурму из конвертера удаляют и сливают металл и шлак в
ковши. Легирующие добавки и раскислители вводят в ковш.
Продолжительность плавки в хорошо работающих конвертерах почти не зависит
от их вместимости и составляет 45 минут, продолжительность продувки – 1525
минут. Каждый конвертер в месяц дает 800–1000 плавок. Стойкость конвертера –
600–800 плавок.
Движение металла в конвертере весьма сложное, помимо кислородной струи,
на жидкую ванну воздействуют пузыри оксида углерода. Процесс перемешивания
усложняется еще и тем, что шлак проталкивается струей газа в толщу металла и
перемешивается с ним. Движение ванны и вспучивание ее выделяющимся оксидом
углерода приводят значительную часть жидкого расплава в состояние эмульсии, в
которой капли металла и шлака тесно перемешаны друг с другом. В результате
этого создается большая поверхность соприкосновения металла со шлаком, что
обеспечивает высокие скорости окисления углерода.
Конвертеры с донной продувкой кислородом изза меньшего угара железа
позволяют получить больший (на 1,52 процента) выход годной стали по сравнению
с конвертерами с верхней продувкой. Плавка в 180тонном конвертере с донной
продувкой длится 3239 минут, продувка – 1214 минут, то есть
производительность выше, чем у конвертеров с верхней продувкой. Однако
необходимость промежуточной замены днищ нивелирует это различие в
производительности.
Первые конвертеры с донной продувкой за рубежом были построены в
1966–1967 годах. Необходимость создания такого конвертера обусловлена, в
основном, двумя причинами. Вопервых, необходимостью переработки чугунов с
повышенным содержанием марганца, кремния и фосфора, поскольку передел такого
чугуна в конвертерах с верхней продувкой сопровождается выбросами металла в
ходе продувки и не обеспечивает должной стабильности химического состава
готовой стали. Вовторых, тем, что конвертер с такой продувкой является
наиболее приемлемой конструкцией, позволяющей осуществить реконструкцию
существующих бессемеровских и томасовских цехов, и вписывается в здание
существующих мартеновских цехов. Этому конвертеру свойственно наличие большого
числа реакционных зон, интенсивное окисление углерода с первых минут плавки,
низкое содержание оксидов железа в шлаке. В силу специфики работы
сталеплавильной ванны при донной продувке в конвертерах подобного типа выход
годного несколько выше, чем в других конвертерах, а запыленность отходящих
газов ниже.
В конвертерах с донной продувкой, имеющих большое число фурм, все
технологические процессы протекают интенсивнее, чем в конвертерах с верхней
продувкой Однако общая производительность конвертеров с донной продувкой не
превышает значительно таковую для конвертеров с верхней продувкой по причине
ограниченной стойкости днищ.
Чтобы предохранить кладку днища конвертера от действия высоких температур,
фурму делают в виде двух коаксиальных трубок – по центральной подается
кислород, а по периферийной – какоелибо углеводородное топливо, чаще всего
природный газ. Таких фурм обычно 1622. Большое число более мелких фурм
обеспечивает лучшее перемешивание ванны и более спокойный ход плавки.
Струя топлива отделяет реакционную зону от днища, снижает температуру
около днища в месте выхода кислородных струй за счет отбора тепла на нагрев
топлива, крекинг и диссоциации составляющих топлива и продуктов их окисления.
Охлаждающий эффект, кроме того, обеспечивается пылевидной известью, которая
подается в струю кислорода. Таким образом, продувка расплавленного металла
несколькими струями кислорода снизу создает ряд благоприятных особенностей в
работе конвертера. Обеспечивается большее число реакционных зон и большая
межфазная поверхность контакта кислородных струй с металлом. Это позволяет
увеличить интенсивность продувки, повысить скорость окисления углерода.
Улучшается перемешивание ванны, повышается степень использования кислорода. В
результате появляется возможность расплавления больших по массе кусков скрапа.
Лучшая гидродинамика ванны обеспечивает более ровный и спокойный ход всей
плавки, практически исключает выбросы. В силу этого в конвертерах с донной
продувкой можно перерабатывать чугуны с повышенным содержанием марганца и
фосфора.
Стремление повысить производительность агрегатов одновременно с
необходимостью повысить однородность состава и температуры металла при
возможности изготовления сталей широкого диапазона привело к использованию
комбинированной продувки при относительно небольшом (по сравнению только с
донной продувкой) количестве газов, вдуваемых через фурмы, установленные в
днище конвертера. В последнее время появилось два основных варианта такого
процесса, когда снизу подают кислород или инертные газы с целью обеспечить
интенсивное перемешивание ванны и ускорить процесс удаления примесей. При этом,
как и при донной продувке, снизу вместе с газами может подаваться пылевидная
известь. По такому важному показателю, как возможный расход скрапа, конвертеры
с верхней, донной и комбинированной продувкой оказываются приблизительно на
одном уровне, при несколько более высоком выходе годного при донной продувке.
В настоящее время в мире применяется и разрабатывается много различных
|
|