3.2.10 Викиди і інші втрати металу при продувці

У процесі продувки в конвертері втрачається помітна кількість металу. Ці втрати складаються із втрат з викидами й виносами, неминучого вигару домішок рідкого металу, втрат у вигляді пилу з газами, що відходять, з оксидами заліза та у вигляді корольків зі шлаком.

Викиди металу й шлаку спостерігаються на окремих плавках, як правило, в період найбільш інтенсивного окислювання вуглецю, тобто тоді, коли в результаті спінювання пузирями СО рівень ванни в конвертері підвищується й наближається до горловини; вони проявляються або у вигляді переливів через горловину спіненої шлако-металевої емульсії, або у вигляді окремих викидів. Викиди виникають внаслідок:

- загального спінювання ванни;

- підйомів рівня ванни при різких збільшеннях швидкості зневуглецювання;

- виділень із ванни великих газових пузирів, що супроводжуються сплесками й, імовірно, впливу виникаючих у ванні хвиль.

Як показав досвід, виникненню викидів сприяють недостатні питомий об'єм і висота конвертера; надмірно висока інтенсивність продувки, у зв'язку із чим висока швидкість зневуглецювання;, тобто утворення пузирів СО, що спінюють ванну; підвищення окисленості шлаку, при якому різко прискорюється окислювання вуглецю а, отже, й спінювання ванни, знову ж таки, внаслідок утворення пузирів СО; збільшення кількості шлаку; холодний початок продувки, що звичайно супроводжується переокисленням шлаку, що при наступнім нагріванні ванни викликає пульсації швидкості окислення вуглецю і різкі підйоми рівня ванни.

У конкретних умовах даного цеху, коли питомий об'єм конвертера й інтенсивність продувки постійні, викиди, як правило, відбуваються при значних пульсаціях швидкості окислювання вуглецю після холодного початку продувки й переокислення шлаку. Холодний початок продувки часто викликається завантаженням легковагого брухту, який швидко розплавляючись, викликає зниження температури чавуну.

У випадку появи в ході продувки викидів рекомендуються наступні заходи для їхнього припинення: зниження витрати кисню; присадка невеликих порцій вапна; опускання фурми на 100 - 250 мм. Якщо ці заходи не допомагають, то необхідно зупинити продувку й злити частину шлаку. Іноді удаються до короткочасного підйому фурми для осаджування ванни, однак необхідно враховувати, що витримка при підвищеному положенні фурми викликає підвищення окисленості шлаку і підсилює викиди. Поява викидів на початку продувки свідчить про незадовільне шлакоутворення. При цьому рекомендується підйом фурми на 0,2 - 0,3 м для збагачення шлаку оксидами заліза, а також присадки плавикового шпату.

Виноси. У результаті дроблення металу кисневими струменями та внаслідок виплесків, викликаних виділенням пузирів СО, у процесі продувки над ванною завжди утворюються дрібні краплі (бризи) металу. Ці краплі можуть бути винесені з конвертера через горловину високошвидкісним потоком газів, що відходять, або затримуватися в шарі шлаку.

Винос дрібних крапель металу звичайно спостерігається на початку продувки, коли поверхня металу не захищена шлаком, і в період згортання шлаку; виноси підсилюються у випадку наближення фурми до ванни. Для зменшення кількості виносів варто забезпечити раннє шлакоутворення й не допускати згортання шлаку по ходу продувки. Загальні втрати металу з викидами й виносами становлять 1 - 1,5%.

Вигар домішок. У процесі продувки окислюється весь кремній, більша частина вуглецю й марганцю чавуну, а також невелика частина заліза. Звичайно, неминучий вигар становить 5 - 6% від маси чавуну, який продувається, і зростає при збільшенні вмісту в чавуні домішок, що окислюються. При заміні частини чавуну сталевим брухтом неминучий вигар знижується, тому що вміст елементів, що окислюються, у брухті значно нижче, ніж у чавуні. Заміна кожних 10% чавуну сталевим брухтом знижує неминучий вигар приблизно на 0,7 %.

Втрати у вигляді пилу з газами, що відходять («бурий дим») викликані випаром у високотемпературній (2000 - 2600⁰С) підфурменій зоні заліза й оксиду Fе₃О₄. Цим втратам неможливо запобігти; втрати заліза з пилом становлять 1 - 1,5% від маси рідкого металу.

Оксиди заліза, що містяться в шлаку. Разом зі шлаком, який зливається з конвертера, губиться значна кількість окисленого заліза, що перебуває в шлаку у формі оксидів FeО і Fе₂О₃. Ці втрати заліза становлять 1 - 2,5% від маси металу в конвертері й зростають при збільшенні кількості шлаку і його окисленості, що тим вище, чим нижче вміст вуглецю в металі в момент закінчення продувки.

Корольки в шлаку. Зі шлаком, що зливається, губиться 0,3 - 0,5 % заліза у вигляді корольків - дрібних крапель, що заплуталися в шлаку. Кількість корольків у шлаку змінюється в межах від 2 до 15 % і залежить від в'язкості шлаку. У густих шлаках заплутується більше корольків, ніж у рідкорухливих. Для зменшення втрат у вигляді корольків варто уникати надмірного збільшення кількості й в'язкості шлаку.

Вихід рідкої сталі при киснево-конвертерному процесі з урахуванням всіх втрат становить 89 - 92% від маси металевої шихти.