ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие кислородной струи с жидким металлом при верхнем подводе кислорода из "Металлургия стали " Внедрение кислородной струи Б металл сопровождается образованием реакционной зоны, имеющей воронкообразную форму, наклон стенок и глубина которой в основном определяется скоростью струи и вязкостью металла. [c.298] При большой скорости кислородной струи и, следовательно, глубокой воронке основная часть струи глубоко проникает в металлическую ванну, вовлекая металл и дробя его на большое количество капель. Струя разбивается на отдельные пузырьки, которые всплывают вверх, увлекая за собой металл. Возникает циркуляционное движение. Часть струи отражается от поверхности ванны, захватывая капли металла, которые вновь возвращаются в ванну по сложным траекториям. [c.299] При этом кислород, проникающий в металл и отраженный от него, химически взаимодействует с металлом. В результате этого взаимодействия объем газа может как увеличиваться, так и уменьшаться. [c.299] Увеличение объема газа наблюдается тогда, когда кислород преимущественно расходуется на окисление углерода. В середине плавки, когда окисляется только углерод и в основном до СО по реакции 2 [С] -(-02== =2С0, объем газа увеличивается примерно в два раза. [c.299] В начале плавки, когда преимущественно окисляются кремний, марганец, железо и фосфор, объем газа может уменьшаться. То же самое может наблюдаться в конце плавки при достижении 0,05% [С], когда кислород в основном расходуется на окисление железа. [c.299] В связи с этим интенсивность перемешивания металла в конверторе неодинакова в различные периоды плавки, если даже интенсивность подвода кислорода постоянна. [c.299] В конвертор всегда подводится холодный кислород, но в результате взаимодействия с ванной он мгновенно нагревается, резко в 5—6 раз увеличивая свой объем. Это способствует интенсификации перемешивания ванны. Последнее является важнейшей особенностью реальной конверторной ванны по сравнению с холодным моделированием, например с продувкой воды воздухом. [c.299] Согласно этой зависимости, глубина проникновения кислородной струи в металл определяется главным образом давлением дутья, расстоянием от сопла фурмы до поверхности и диаметром сопла. Следовательно, изменяя эти параметры, можно управлять величиной поверхностного контакта окислительной газовой струи со щлаком и глубиной проникновения ее в жидкую ванну. При данных производственных условиях диаметр сопла и давление кислорода обычно остаются практически постоянными. Поэтому глубина проникновения струи обычно регулируется изменением положения фурмы. [c.300] При разработке проекта нового конвертора или реконструкции старого возможно изменение также давления и диаметра сопла. При этом следует иметь в виду следующее. [c.300] Положение фурмы относительно спокойной ванны обычно изменяют в пределах 1—2 м. Однако во время продувки шлак и металл в той или иной степени вспениваются, поэтому большую часть времени фурма находится в затопленном состоянии (д яйО). [c.300] Зависимость глубины проникновения струи в жидкую ванну от давления дутья и положения фурмы, рассчитанная по формуле 0 9) для случая х=1м, приведена на рис. 64. Данные рис. 64 являются ориентировочными, так как формула (189) получена в результате холодного моделирования и не учитывает возможность изменения объема газа в зависимости от периода плавки и другие особенности взаимодействия струи кислорода с жидким металлом. Тем не менее формула (189) имеет определенное значение при выборе параметров дутьевого режима и дутьевых устройств. В частности, как следует из рис. 64, при глубине жидкой ванны 2 м и давлении дутья перед соплом 1 МПа (10 ат) диаметр сопла должен быть не более 50 мм, а при указанном давлении дутья и диаметре сопла интенсивность подачи дутья составляет всего 250 м мин. Такая интенсивность приемлема лишь на конверторах малой емкости. На конверторах большой емкости интенсивность продувки больше. Например, на конверторе емкостью 250 т при удельной интенсивности продувки 4 м /(т-мин) интенсивность продувки составляет 1000 м /мин. Подача такого количества кислорода через одно сопло может привести к увеличению глубины проникновения струи в жидкую ванну до 3 м и более, что недопустимо с точки зрения стойкости днища конвертора. Следовательно, необходима подача дутья через многосопловую фурму. [c.301] Число сопел в фурме может быть 3—6 и более. В конверторах большой емкости необходимо не только увеличение числа сопел в фурме, но и давления кислорода для уменьшения размеров (сечений) кислородо-проводов и кислородной фурмы. [c.301] Подача кислорода осуществляется через водоохлаждаемую фурму, вводимую в горловину конвертора сверху. Каждый конвертор обычно оборудован двумя фурмами, одна из которых находится в работе, а другая в резерве. При большой емкости конвертора и высокой интенсивности подачи кислорода в работе и резерве могут находиться по две фурмы (вариант подачи кислорода через две фурмы). [c.301] Вернуться к основной статье