2.15. Керування продувкою

Керування процесом продувки в конвертері верхнього і комбінованого дуття визна­чається перебігом процесів вигоряння вуглецю і шлакоутворення.

П ри використанні системи безперервного аналізу газів, що відходять, у тракт газо­очистки, оператор може стежити за швидкістю вигоряння вуглецю (рис. 2.29), яка поступово збільшується в міру окислення кремнію і зростання температури ванни і досягає максимуму в першій половині продувки. В останній третині продувки вона знижується через зниження концентрації вуглецю у ванні нижче за критичну величину [С]*, коли з металом, що перемішується, в зону взаємодії надходить вуглецю менше, ніж може бути окислено киснем, який вдувається.

Коливання величини Vc з періодичністю 10°- 101 Гц пов'язані з періодичністю взаємодії струменя кисню з ванною. Для контролю стану шлаку частіше всього використовують прилади акустичного або вібраційного контролю, що фіксують шум продувки або вібрацію корпуса конвертера. Якщо контроль здійснюється на частоті 102-103 Гц, то інтен­сивність сигналу N змінюється в процесі продувки так, як показано на рис. 2.30.

На початку продувки (1), коли шлак ще не піниться до рівня лобовини фурми, струмені, що витікають з відкритих сопел фурми, ство­рюють високу інтенсивність звуку на цих частотах. Коли шлак, що піниться, затоплює сопла, інтенсивність сигналу падає (2) і досить низька величина N вказує на небезпеку викидів спіненого шлаку із конвертера.

У подальшому, якщо шлак гєтерогені-зується і згортається, знову зростає інтен­сивність сигналу (3), що вказує оператору на інтенсивність винесення крапель металу, небезпеку заметалювання фурми, горловини і кесона.

Якщо оператор додав плавиковий шпат або підняв фурму для збільшення вмісту у шлаку оксидів заліза і розрідження шлаку, то він знову стає рідким, піниться, затоплює сопла фурми й інтенсивність сигналу падає (4).

Разом з ручним керуванням, коли опе­ратор змінює вручну витрати кисню і висоту фурми в процесі продувки, використовується більш досконале програмне керування.

При програмному керуванні задаються тривалості періодів, у перебігу кожного з яких інтенсивність подачі зверху кисню Іо2 , а при комбінованій продувці - знизу аргону IАг., і положення фурми відносно рівня ванни hф підтримується на заданій величині. На рис. 2.31 така програма складається з трьох періодів.

На початку продувки (1) Io2 понижена, а IАг підвищена, що при підвищенні hф забезпечує швидке шлакоутворення.В дру­гому періоді (2) підвищується Io2 , знижу­ється IАг і hф, що сприяє швидкому окис­ленню вуглецю. В заключний період (3) Io2 і hф знижується, а IАг збільшується для мі­німізації окислювання заліза у шлак.

Подібні програми розробляються і для груп марок сталі, близьких за хімічним складом, і реалізуються в автоматичному режимі, що усуває різницю в результатах управління вна­слідок різної кваліфікації операторів. Оскільки програма повинна враховувати можливі ускладнення продувки, що в первинну схему керування (рис. 2.31) не було закладено, необхідний автоматичний контроль ступеня спіненості шлаку, наприклад, з використанням доплерівського ефекту, коли до ванни випромінювачем надсилається ультразвуко­вий сигнал і вимірюється час, протягом якого він іде до ванни, віддзеркалюється від неї і повертається до випромінювача, що дозволяє оцінити положення рівня шлаку відносно випромінювача і, отже, висоту шару шлаку

hшл (рис. 2.32). Потім визначається та критична величина hшл* , при якій починаються викиди, і за умови, що фактична hшл > hшл* в програму керування (рис. 2.31) автоматично вносяться корективи: зниження Io2 і hф , підвищення IАг до настання положення hшл < hшл* .