3.5.2.7. Тепловий режим

На як1сть стал1, вих1д корисного металу, шлакоутворення, стшюсть футер1вки значно впливае тепловий режим плавки. Найкрагщ показни ки якост1 стал1 й зливка отримують зазвичай п1сля досягнення иаприк1нц1 продувки деяко!" оптимально"! температури металу, яка вар1юеться для р1зних марок стал! та способ1в його розливання. Оитимальне пере гр1вання металу перед випуском втдносно температури плавления ко ливаеться вад 80 до 150 °С.

У раз1 продувки переробного чавуну киснем втрати теплоти з газа ми, що виходять з конвертера, становлять 6 — 9,5 % загальних витраг теплоти. При цьому завжди е значний надлишок теплоти пор1вняно л потр1бним для нагр1вання металу й шлаку, 1 тому рекомендуеться вво дити охолодн1 матер1али (брухт, вапняк або руду). Коефщ1ент корне ного тепловикористання в кисневих конвертерах, осюльки основна части на теплоти видшяеться у, вант, становить близько 70 %. Це значно вище, шж у мартен1вських печах 1 конвертерах донного дуття з продуи

КОЮ ПОВ1ТРЯМ.

Вщомо, що пщ час переробки звичайного чавуну приблизно 54 58 % вс1е1 теплоти, що вид1ляеться у ванну у процес1 х1М1чних реакцш, припадае на окиснення вуглецю. Ще! теплоти Ц1лком достатньо для нагр1вання металу й шлаку до потр!бно! к1нцево! температури. Тому за

Рис. 3.12. Змша швидкосп зростання темпе- мтури шд час продувки конвертера и'ютк'ютю 160 т (строками показано момент уведення •ипких матер1ал1в):

И

§ вапна масою 4 т; 6 — вапна масою 2 т; в — |Ш1на масою 1,5 т; г, д — вапна масою 0,75 т

умови теплового балансу можливо Иереробляти будь-який чавун, нав1ть |н гранично низьким вм1стом таких елементхв, як Сшпцш, Манган 1 Фос­фор.

1стотним недолшом ККП е обме- Жеш можливост1 переробки брухту. Кр1м того, важлива роль карбону в Тепловому балана процесу стали причиною того, що останшм часом Практики 1 дослщники стараються знайти споаб уведення палива в Кисневий конвертер для збшьшення частки брухту в металошихть Як пнливо в конвертер! можна використовувати твердий вуглець, мазут, нриродний газ, р1зш карбщи, силщш чавуну 1 феросплав1в. Велик1 ре- Л'рни криються також у збшыиенш ступеня допалювання СО в кон­вертер!.

Ждом! так: способи вир1шення цього завдання: 1) пщшмання фур- МИ над ванною; 2) допалювання оксиду карбону (II) в центральшй |1Мра6ол1чнш порожниш, що утворюеться за швидкого обертання кон­вертера навколо вертикально! оа; 3) використання двох'ярусних фурм; 4) иертикальне зворотно-поступальне перемвдення фурми в процесс Продувки.

Чавун пщ час заливки у конвертер мае температуру 1250 — 1350 °С. Передня температура ванни штенсивно пщвищуеться на початку продув­ки у перюд окиснення силщш, мангану, частково вуглецю (рис. 3.12) 1 доопае 1500 °С 1 бшыие через 40 —50 % тривалосп продувки (залежно Ыд юлькосп та ицльносп брухту на плавку). У перюд окиснення пе- реиажно вуглецю температура ванни також швидко пщвищуеться, !! йнижеиня спостер1гаеться лише в моменти введения сипких матер1ал1в (рис. 3.12, точки б \ в).

Шлак, що мае меншу теплопровщшеть 1 розмщуеться ближче до Пернинпо! реакцшно! зони, характеризуеться вищою середньою темпе- ритурою, шж метал. Ця р1зниця температур зменшуеться у процес1 продушш (вщ 150 — 250 до 20 — 50 °С) залежно вщ швидкосп зневугле- цнншиня.

г \д

Г Г Г1

^ 10

и

.Чмша температури ванни, особливо в початковий перюд плавки, за- Дгжни, шд швидкосп плавления сталевого брухту. Найшвидше роз- Илпилисться малогабаритний брухт, що зумовлюе вщносно холодний Инчлток плавки за бшьшо! частки його в шихт!. Теплова потужшеть, НЮ иптрачаеться на нагр!вання брухту певного виду д_б(ср), кВт/т,

(3.48)

0,95-60^ (ф)

зменшуеться за експоненщальним законом Я6 (ф) = ппс /,Л^СХР

^п(ф)С_б[1-Р(ф)]

де — питома теплота, що витрачаеться на нагр1вання 1 розплавлеп ня брухту (становить 1368 • 10³ кДж/т); 3(ф) ~ масова частка брухчу певного виду, що розилавляеться тд час заливания чавуну в конвер тер; т_и (ф) = Ат(ф)/О_б [1 ~ р(ф)] - питоме значения стало! часу перс хщного процесу проплавлення брухту певного виду, хв/т; Дх(ф) стала часу перехщного процесу проплавлення брухту певного виду, хп

Залежшсть змшних у (3.48) вщ виду брухту наведено у табл. 3.4.

Теплова потужшсть, що витрачаеться на нагр1вання/-! добавки сим ких матер1ал1в (вапна, вапняку тощо), <7 у, кВт/т, також зменшуеться за експоненщальним законом

х - х,-

(3.49)

я,-

-ехр

(Ф)О,

п;

п;

О,

0,95-60т

де ■ — питома теплота, що витрачаеться на засвоення /-'! добавки сипких 31 складовими (ф1зична теплота на натр1вання, змшу агрегатного стану, а також х1м1чна теплота реакцш перетворення добавки), кДж/ч; х_пу — питоме значения стало! часу перехщного процесу засвоення /-! добавки сипких, хв/т; Ху — тривал1сть введения /-!' добавки теля початку продувки, хв; Су — маса /-!' добавки сипких, т.

Значения деяких параметр1в (3.49) наведено в табл. 3.5.

Таблиця 3.4. Залежшсть параметр!В розплавляння брухту в1д його виду

Вид брухту, ф	ПЦльшсть брухту, / з т/м	Р(Ф)	Вадносний за тривал1стю продувки час проилавляння брухту	Дт(ф), хв	Юльюсть теплоти, витрачено! на нагревания й розплавляння брухту шд час заливання чавуну, МДж/т
Легкий	0,7	0,50	0,302	2,02	5,95
Середшй	1,2	0,30	0,550	3,66	4,58
Важкий	3,0	0,15	0,965	6,43	3,21

Таблиця 3-5. Параметри процесу засвоення добавки

Добавка	Питома теплота,	Тривалкть введения
	кДж/т ■ 103	добавки, хв/т
Вапняк	4820	0,880
Вапно	2510	0,459
Плавиковий шнат	2330	0,423