Тепловий режим

Сама по собі комбінована продувка, обмежуючи розвиток екзотермічної реакції окислювання заліза у шлак і пил, погіршує тепловий баланс конвертерної плавки. Деякі витрати тепла необхідні і на нагрівання нейтральних газів. Тому при комбінованій продув-ці витрати чавуну зростають на 5-10 кг/т сталі, незважаючи на збільшення виходу придатного. Але комбінована продувка створює умови для організації допалювання в порожнині конвертера газів, що відходять. З одного боку, це реалізується можливістю збільшення висоти розташування верхньої кисневої фурми над ванною в процесі продувки (завдяки більш спокійному перебігу процесу). З іншого боку, ця фурма певною мірою звільняється від функцій регулювання окисленості ванни ( а при подачі кисню через днище - і від рафінування) і може бути використана більш ефективно для допалювання оксиду вуглецю. При організації допалювання витрати чавуну знижуються на 11-40 кг/т. Досягається також скорочення тривалості продувки на 1-2 хв.

Особливе місце серед комбінованих процесів займають процеси п'ятого типу (ОВМ-5, К- ВОР-8, КМ8, К5), які характеризуються значною гнучкістю відносно складу металозавалки і дозволяють переробляти брухт у великій кількості - до 100%. Вдування вапна необхідне для запобігання викидів, що мають місце при переділі низькофосфористого чавуну.

Подача через донні фурми 20-30% кисню від загальних його витрат здійснюється одночасно із вдуванням порошкоподібного вапна. При подачі через днище близько 10% загальної кількості кисню вже забезпечується значна частина ефекту перемішування, що досягається лише при донній продувці. При збільшенні цієї кількості до 25-30% по показниках рафінування і наближенню системи шлак-метал до рівноваги досягаються приблизно такі ж результати, як і при донній продувці. Установлено, що максимальні витрати брухту за інших рівних умов досягаються при подачі через днище 20-25% кисню (рисунок ).

О 10 20 ЗО 40 50

Частка кисню, що вдувається через днище, %

Рисунок . - Залежність витрат брухту від частки кисню, що подається через днище

У конвертер вводять паливо для попереднього підігріву брухту чи в процесі продувки у твердому вигляді (різні вуглецевмісні матеріали, кускові чи порошкоподібні), рідкому, газоподібному (різні вуглеводні - природний газ, пропан і т.д.). Кожен з цих видів палива має свої позитивні якості і недоліки.

Тверде паливо можна використовувати як для спалювання в процесі продувки, так і для попереднього підігріву брухту. У першому випадку ефективно використовується близько однієї третини потенційної теплової енергії палива, решта втрачається з газами, що відходять. При застосуванні ж твердого палива для попереднього підігріву важко регулювати його горіння, в результаті брухт нагрівається нерівномірно і нестабільно від плавки до плавки.

Тому перевагу має газоподібне паливо, подачу якого і процес горіння легко регулювати. При використанні природного газу у ванну конвертера не вносяться шкідливі домішки, що буває при роботі з вугіллям. Газоподібне паливо через донні фурми можна подавати лише в невеликій кількості, явно недостатній для підігріву брухту. Заміна газоподібного палива рідким збільшує у кілька десятків разів кількість введеного тепла.

Організовано допалювання газів, що відходять, у порожнині конвертера за допомогою верхніх чи бічних фурм.

Вибір конвертерного процесу

Вибір варіанта комбінованого процесу визначається сортаментом сталі, наявністю чавуну, брухту, енергії, складом чавуну, а також вимогами до гнучкості виробництва, тобто можливості його швидкого пристосування до зміни економічної кон'юнктури і заводської ситуації.

Виходячи з можливості переділу брухту, слід керуватися наступними міркуваннями. Значний вплив на частку рідкого чавуну і брухту в шихті має співвідношення цін на ці матеріали і, в остаточному підсумку, економіка процесу. Розроблені технологічні варіанти конвертерного переділу на основі верхньої продувки чи комбінованої з подачею через днище нейтрального газу дозволяють переробляти 30-32% брухту. При необхідності роботи з великою кількістю брухту (40% і більше) слід застосовувати варіанти технології, що грунтуються на подачі через донні фурми кисневого дуття в кількості не менше 25-30% загальних його витрат і порошкоподібних флюсів. В обох випадках передбачається введення в конвертер палива для попереднього підігріву брухту чи спалювання в процесі продувки.

Кожен конвертерний цех повинен бути оснащений устаткуванням, яке дозволяє здійснювати переділ за різними технологічними варіантами, що забезпечують зміну витрат брухту в широких межах в залежності від внутрішньозаводської ситуації і економічної кон'юнктури.

При виборі варіанта технології, в залежності від сортаменту, необхідно виходити з наступного: у тих випадках, коли виплавляють особливо низьковуглецеву сталь, слід застосовувати комбіновану продувку з подачею через днище кисню, при виплавці низько-, середньо- і високовуглецевої сталі - з подачею через днище нейтральних газів з можливістю змін витрат цих газів у процесі продувки в широких межах.

При переділі чавуну із вмістом фосфору вище 0,3% слід передбачати вдування порошкоподібного вапна через верхню або донні фурми. [3], с. 198-207