ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Возникновение и сущность из "Металлургия стали " Двухванные печи возникли в результате поисков, направленных на лучщее использование кислорода для интенсификации мартеновского процесса путем вдувания его в ванну. [c.344] Продувка мартеновской ванны кислородом целесообразна при скрап-рудном процессе, т. е. при высоком расходе чугуна, когда поступление кислорода из атмосферы печи и других обязательных источников недостаточно для нормального проведения процесса. В этом случае кислород железной руды или других твердых окислителей частично или полностью заменяется вдуваемым газообразным кислородом. В результате тепловой эффект окисления примесей металла существенно повышается. Например, при окислении 1 кг углерода кислородом твердых окислителей поглощается тепла около 12 600 кДж (3000 ккал), а газообразным кислородом выделяется примерно столько же, т. е. выигрыш составляет около 25 2()0 кДж (6000 ккал). [c.344] Результатом интенсивной продувки мартеновской ванны кислородом является также существенное сокращение плавки, которое способствует улучщению теплового баланса (сокращению расхода топлива) и повышению производительности агрегата. [c.345] Однако практика интенсивной продувки мартеновской ванны кислородом показала, что теоретически ожидаемого улучшения теплового баланса и уменьшения расхода топлива не наблюдается. Основная причина этого несоответствия заключается в неудовлетворительном использовании тепла реакции окисления СО, выделяющегося из ванны. При нормальном ходе обычного мартеновского процесса СО полностью окисляется до СО2 над ванной, тепло этой реакции используется для нагрева ванны, причем лучше, чем тепло топлива. При интенсивной продувке мартеновской ванны кислородом из ванны выделяется такое большое количество СО, которое окислить до СО2 в рабочем пространстве печи не удается, и использование тепла этой реакции для нагрева ванны снижается, ухудшая тепловой баланс плавки. [c.345] Отрицательным последствием неполного окисления СО до СО2 в рабочем пространстве также является неизбежный перегрев нижнего строения печи, в первую очередь насадок регенераторов, и быстрый выход их из строя. [c.345] Кроме того, ванна мартеновской печи больше приспособлена для нагрева металла теплом факела, чем для окисления углерода с высокой скоростью. Поэтому продувка мартеновской ванны кислородом с очень высокой интенсивностью нецелесообразна. [c.345] Ввиду указанных недостатков мартеновской печи необходимо было создать новый сталеплавильный агрегат, в котором процесс можно было проводить с более интенсивной продувкой, чем в мартеновских печах, максимально используя при этом тепло дожигания СО. По своим габаритам агрегат должен быть таким, чтобы его можно было поставить вместо мартеновских печей. Этим требованиям отвечает двухванная печь, схема одного из вариантов устройства рабочего пространства которой приведена на рис. 76. Рабочее пространство имеет две ванны, каждая из которых снабжена тремя фурмами для подачи кислорода и шестью газокислородными горелками, расположенными в своде и предназначенными для отопления печи. [c.345] В это время во второй ванне производится продувка металла кислородом. Образующийся при этом СО частично окисляется до СОг над второй ванной, но главным образом при переходе в первую ванну Тепло этой, реакции в основном используется для нагрева лома в первой ванне. Использование этого тепла оказывается эффективным, так как, во-первых, происходит полное окисление СО до СОг во-вторых, тепло воспринимают холодные твердые материалы. [c.346] Зависимость (220) графически представлена на рис. 77. При построении гра( )ика рис. 77 принято — = 1525° С. Как видно из рис. 77, при полном окислении СО до СО2 использование тепла этого процесса в рабочем пространстве может почти в два раза превзойти тепло окисления углерода металла газообразным холодным кислородом — реакции, имеющей огромное влияние на тепловой баланс кислородных процессов. [c.347] Благодаря этому, хотя процесс в двухванных печах во много раз продолжительнее (3—4ч), чем в кислородных конверторах (15—25 мин), в двухванных печах возможна переработка большего количества лома, чем в конверторах. Так, плавку в двухванных печах можно вести с использованием до 35% и более лома, расходуя при этом топлива всего 10—15 кг/т, причем в основном на поддержание печи в рабочем состоянии во время ее заправки. В кислородных конверторах использование 30% лома является нелегкой задачей. [c.347] основной особенностью работы двухванной печи является высокоэффективное использование тепла окисления до СОг оксида углерода СО, выделяющегося в больших количествах при интенсивной продувке металла кислородом. В остальном двухванная печь имеет сходство как с мартеновской печью, так и с кислородным конвертором. Внешне двухванная печь мало чем отличается от мартеновской. По характеру процесс плавки в двухванной печи близок к плавке в кислородном конверторе. Поэтому не случайно иногда двухванные печи называют спаренными стационарными конверторами, хотя это название менее точное. Дело в том, что в течение первой половины плавки происходит интенсивный нагрев твердой шихты теплом, подводимым извне теплом окисления СО до СО2, образующегося в соседней ванне, и теплом топлива. Иначе говоря, ванна в течение первой половины плавки отапливается, что и дает основание агрегат называть печью, а не конвертором. [c.348] Первая половина плавки (заправка печи, завалка и прогрев шихты, заливка чугуна) проводится, как в мартеновском процессе, но только за более короткое время. Вторая половина плавки (окислительное рафинирование, являющееся основным содержанием процесса) проводится, как в кислородном конверторе, но с меньшей интенсивностью продувки. [c.348] Удельная интенсивность продувки в двухванных печах обычно составляет 0,4—0,6 м (Мг-мин). Она в первую очередь ограничивается пропускной способностью дымового тракта печи, а также продолжительностью первой половины плавки. При увеличении пропускной способности дымового тракта и сокращении продолжительности первых операций (заправки и завалки) возможно повышение интенсивности продувки до 1 м (МгХ Хмин) и выше. [c.348] Вернуться к основной статье