Машиностроение и механика

Конвертерные процессы с комбинированной продувкой

Желание совместить преимущества конвертерных процессов с верхней и донной продувкой послужило основанием для разработки в последние годы технологии конвертерного процесса с комбинированной продувкой сверху и снизу.

Конвертерный процесс с комбинированной (верхней и дон­ной) подачей кислорода обладает наибольшими технологически­ми возможностями, но по конструкции агрегата и системы его обеспечения является самым сложным. Для максимального ис­пользования преимуществ верхнего и донного дутья необходи­мо обеспечить подачу в конвертер: сверху - кислорода, куско­вой извести и других флюсов; через дно - кислорода, защитного топлива, нейтрального газа, воздуха (для защиты фурм от затекания и забивания в межпродувочные периоды) и порошкообраз­ной извести.

Получает распространение ряд разновидностей комбинированной продувки, которые помимо подачи кислорода через фурму сверху могут включать:

- вдувание инертных газов через пористые огнеупорные элементы в днище

- вдувание через донные фурмы смеси кислорода и инертного газа в кольцевой оболочке из углеводородных или нейтральных газов;

- вдувание через донные фурмы воздуха в кольцевой оболочке из инертных газов;

- подача части кислорода через донные фурмы в кольцевой обо­лочке из углеводородных или нейтральных газов

- перечисленные выше способы с дополнительным вдуванием извести через днище.

Наибольшее распространение получил конвертерный процесс с верхней подачей кислорода и донной подачей нейтрального газа через фурмы. Такая технология значительно проще, чем с комбинированной подачей кислорода, но позволяет сохранить основ­ное преимущество донной продувки - хорошее перемешивание ван­ны и связанные с ним технологические преимущества. Донные фур­мы изготавливают из коррозионностойкой стали в виде одной трубы или двух (труба в трубе с заглушенной внутренней трубой). Их диа­метр и число зависит от принятой интенсивности продувки. Удельная интенсивность подачи нейтрального газа может изменяться в широ­ких пределах: от 0,01-0,10 м³/т-мин до 3-4 м³/т-мин). Для увеличения расхода лома верхнюю фурму выполняют двухъярус­ной, что обеспечивает дожигание СО в полости конвертера. В качестве нейтрального газа обычно используют азот, посколь­ку инертный газ (аргон) дорог. Продувка металла азотом в течение всей плавки приводит к повышению содержания его в металле, кото­рое зависит от интенсивности донной продувки. При минимальной ин­тенсивности продувки поглощение азота незначительно и возможно достижение содержания его в готовой стали не более 0,003-0,004%. При необходимости снижения содержания азота в готовом металле в конце плавки ванну продувают аргоном. В межпродувочные пери­оды донные фурмы обычно переводят на воздушное дутье, посколь­ку оно дешевле азота.

Донная подача нейтрального газа может осуществляться также через пористые огнеупорные блоки. На­правленные каналы в огнеупорных блоках имеют небольшой диаметр (<2 мм), металл и шлак в них не затекают, поэтому продувку нейт­ральным газом можно вести не в течение всей плавки, а тогда, когда это необходимо. Обычно продувку нейтральным газом начинают за несколько минут до окончания кислородной продувки и заканчивают через несколько минут после окончания продувки кислородом. При удельной интенсивности продувки до 0,2-0,3 м³/т-мин) обеспечивает­ся снижение окисленности шлака и металла, при необходимости глубокое обезуглероживание, а также дополнительная дефосфорация и десульфурация металла.