ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кислородно-конвертерный процесс с верхней продувкой из "Металлургия черных металлов " Несмотря на широкое распространение кислородноконвертерного процесса, до сих пор отсутствует строгая теория расчета профилей конвертеров. При выборе формы конвертера необходимо учитывать ряд параметров, начиная от аэро- и гидродинамических явлений, проходящих в полости конвертера во время продувки, и кончая вопросами обслуживания и ремонта. [c.118] Кожух конвертера выполняют сварным из листов толщиной от 20 до 110 мм. К центральной части корпуса конвертера крепят цапфы, соединяющиеся с устройством для наклона. В местах крепления цапф к корпусу конвертера предусмотрены различные приспособления для предохранения от теплового воздействия, например используют двойные стенки или систему водяного охлаждения цапф изнутри. [c.119] Горловина конвертера больше всего подвержена высокотемпературной пластической деформации вследствие теплоизлучения металла и газов в период плавки. Поэтому для увеличения срока службы горловины применяют водяное охлаждение или иногда горловину выполняют съемной. [c.119] Диаметр горловины конвертера принимают, исходя из определенного расхода лома на плавку. Горловина больших размеров позволяет производить завалку стального лома в один прием, что сокраш,ает длительность плавки. При этом повышается также стойкость футеровки горловины (ослабляется воздействие потока отходяш,их горячих газов). Но слишком большой диаметр горловины может стать причиной заметного подсоса в конвертер атмосферного воздуха и привести к повышению концентрации азота в стали. Диаметр горловины в действующих конвертерах составляет 0,4—0,6 D и находится в пределах 1,0—3,8 м. Угол наклона стенок горловины к вертикали состав ляет 20—45°. [c.121] Таким образом огнеупоры для кладки кислородного конвертера должны обладать высокой химической стойкостью, сопротивляемостью размывающему воздействию потоков металла и шлака и противоударной устойчивостью загрузке шихты. [c.123] Кислород поступает в конвертер по водоохлаждаемой фурме, изготовленной из трех цельнотянутых труб, концентрически входящих одна в другую. Снизу фурма заканчивается медным наконечником — головкой. Головка фурмы является сменной. Ее крепят к стальным трубам при помощи резьбы и сварки. Кислород, как правило, подается по центральной трубе, две внешние служат для подвода и отвода воды. Имеются конструкции фурм с центральной подачей охладителя. Давление кислорода, подаваемого в фурму, находится в пределах 0,9—1,5 МПа, давление воды для охлаждения 0,6—1,0 МПа. Температура отходящей воды из фурмы не должна превышать 40 °С. [c.124] Фурму устанавливают вертикально, строго по оси конвертера. Высоту расположения фурмы над уровнем металла изменяют по ходу плавки. Подъем и опускание фурмы производятся при помощи механизма, сблокированного с механизмом вращения конвертера. Конвертер нельзя повернуть, пока из него не удалена фурма. Конструкция фурмы оказывает большое влияние на работу конвертера и определяет его производительность, стойкость футеровки, выход годного и т. д. [c.124] Наиболее простыми по конструкции являются односопловые фурмы. Односопловые фурмы успешно используют в конвертерах малой и средней емкости при расходах кислорода, не превышающих 200—300 м /мин. [c.124] Наибольшее распространение получили трех- и четырехсопловые фурмы Ьис. 55). Головки этих фурм имеют веерообразно расходящиеся сопла, наклоненные под углом 6—15° к оси фурмы. Стойкость фурм составляет 70—300 плавок. [c.125] Шихтовые материалы кислородно-конвертерного процесса состоят из чугуна и скрапа (стального лома), флюсов (известняка, извести, боксита, плавикового шпата), охладителей (железной руды, окалины и т. д.), легирующих и раскислителей. Кроме указанных материалов, иногда применяют агломерат, окатыши, рудо-известковые брикеты, марганцевую руду. Доля чугуна в металлической части шихты колеблется от 70 до 0Ь %. На отечественных заводах обычно применяют чугун следующего состава 3,9 — 4,3 % С 0,5 — 1,0 % Si 0,7 — 1,7 % Мп 0,03 — 0,06 %S 0,015 — 0,15 % Р. Состав чугуна в значительной степени влияет на ход процесса, качество стали, стойкость футеровки и технико-экономические показатели работы. [c.125] Значительное повышение кремния в чугуне вызывает увеличение расхода охладителей и флюсующих. При этом повышается количество шлака и содержание ЗЮг в нем, увеличиваются потери железа со шлаком и выбросами. Соответственно снижается выход годного и стойкость футеровки. При продувке чугуна с высоким содержанием кремния ухудшаются условия для удаления серы и фосфора. Вместе с тем нельзя допускать слишком низкую концентрацию кремния в чугуне, так как замедляется растворение извести, удлиняется бесшлаковый период в начале плавки. Это приводит к металлизации и прогарам фурмы и ухудшает процесс удаления серы в связи с малым количеством шлака. Оптимальным содержанием кремния в чугуне следует считать 0,3—0,5 % (по некоторым данным, 0,4— 0,8 %) при использовании в качестве охладителя железной руды. При охлаждении скрапом содержание кремния в чугуне может быть увеличено- так как общее содержание кремния в металле снижается вследствие разбавления чугуна ломом. [c.125] Количество марганца в чугуне выбирают в зависимости от содержания серы в шихтовых материалах и сортамента выплавляемой стали. С увеличением количества марганца в чугуне несколько снижается содержание серы в готовой стали, улучшаются условия шлакообразования. Однако при этом увеличивается угар металла и снижается выход годного. Чугун для кислородных конвертеров должен содержать марганец в пределах 0,7—1,1 %. Количество серы в чугуне желательно иметь в пределах 0,04—0,05 %, но не более 0,07 %. Содержание фосфора в чугуне не должно превышать 0,15 %. Увеличение фосфора усложняет технологию передела. [c.125] Обычно в начале продувки фурму размещают высока над ванной, а распределение кислорода между металлом и шлаком регулируют давлением подаваемого кислорода. В середине плавки фурму опускают возможно ближе к поверхности ванны. [c.127] Важным моментом в технологии кислородно-конвертерного процесса является шлакообразование. Шлакообразование в значительной мере определяет ход удаления фосфора, серы и других примесей, влияет на качество выплавляемой стали, выход годного и стойкость футеровки. Основная цель этой стадии плавки заключается в быстром формировании шлака с необходимыми свойствами (основностью, жидкоподвижностью и т. д.). Сложность выполнения этой задачи связана с высокой скоростью процесса (длительность продувки 14—24 мин). Формирование шлака необходимой основности и с заданными свойствами зависит от скорости растворения извести в шлаке. [c.127] Состав первичного шлака в значительной степени влияет на скорость растворения извести. Растворение извести ускоряется при увеличении содержания оксидов железа (иногда марганца) в шлаке. Присутствие оксидов железа способствует улучшению условий смачивания извести шлаком (уменьшается краевой угол 9, усиливается проникновение шлака в поры и трещины кусочков извести) и образования легкоплавких растворов и ферритов кальция. Для получения шлака повышенной окисленности в конвертер присаживают железную руду (иногда и марганцевую) и применяют описанный выше способ продувки при повышенном положении фурмы. [c.127] При высоком содержании кремния в чугунах и соответственно в первичных шлаках на поверхности кусков извести образуется плотная оболочка ортосиликата кальция ( a0)2-Si02 с температурой плавления 2130°С, которая препятствует дальнейшему растворению извести. [c.128] Для растворения этой оболочки необходимо добавлять руду и флюсы (плавиковый шпат или боксит). [c.128] Вернуться к основной статье