3.12 Сравнение процессов с верхней и донной продувкой кислородом

Конвертерный процесс с донной подачей кислорода по сравнению с верхней подачей дутья, обладая значи­тельно лучшими условиями взаимодействия дутья с ванной, имеет следующие основные преимущества:

1. в 3—5 раз уменьшаются потери железа с отходящими газами, поскольку наиболее крупные частицы бурого дыма (Fе₂О₃) поглощаются при прохождении через слой металла и шлака

2. почти отсутствуют потери с выбросами из-за более спокойного хода продувки;

3. в 1,5—2 раза уменьшаются потери железа со шлаком вследствие меньшего содер­жания в шлаке окислов железа;

4. увеличивается выход жид­кой стали на 1,5-2% из-за п.1-3;

5. повышается и стабилизируется степень усвоения кис­лорода ванной, что облегчает управление процессом;

6. появляется возможность повышения интенсивности продувки, следовательно, производительности конвертера на 5-10%;

7. уменьшение расхода кислорода, объясняемое лучшим (на 5—10 %) его использованием в связи с тем, что окисляется меньше железа и меньшее количество углерода окисляется до СО₂ (в отходящих газах содержится <5 % СО₂, тогда как при продувке сверху до 10—15 %);

8. уменьшение количества окисляющегося при продувке марганца, что ведет к экономии ферромарганца;

9. более высокая степень дефосфорации и десульфурации;

10. уменьшается поглощение азота дутья вследствие понижения тем­пературы в зоне взаимодействия кислорода и металла;

11. создаются благоприятные условия для организации вдувания в ванну различных инертных газов (аргона, азота) и порошкообразных материалов (из­вести, графита, угля и др.).

12. уменьше­ние высоты конвертерной установки из-за отсутствия вертикально-перемещаемых фурм, что упрощает сооружение конвертерного цеха;.

Вместе с тем, для процесса с донной продувкой кислородом харак­терны следующие недостатки:

• необходимо применение порошкообразной извести, что требует специального оборудования для ее помола и вдувания;

• необходима продувка металла инертным газом для удаления водорода, а также подача через фурмы инертного газа или воздуха в межплавочные периоды для охлаждения фурм;

• усложняется конструкция и эксплуатация днища с системой подвода кислорода, защитной среды, инертного газа и измельченной извести;

• возникают простои конвертера при замене днищ, которая длится 8—20 ч;

• на 2—5 % уменьшается количество перерабатываемого лома, что связано с затратой тепла на разложение углеводородов и умень­шением прихода тепла от окисления железа (в шлак) и в результате уменьшения доли углерода, окисляющегося до CO₂;

• необходимы специальные устройства для улавливания дыма и вы­носимых из конвертера капель металла при его наклоне.

Конвертерный процесс с донным топливно-кислородным дутьем хотя и имеет ряд преимуществ по сравнению с процессом с верхней подачей дутья, однако его применение целесообразно лишь в спе­цифических условиях: при переделе высокофосфористых и ванадийсодержащих чугунов, а также при выплавке особонизкоуглеродистой стали (< 0,05% С) из любого чугуна. При переделе обычных чугунов на сталь с нормальным содержанием углерода предпочти­тельна верхняя подача дутья, поскольку можно работать на куско­вой извести и обеспечить стойкость футеровки конвертера на порядок выше.