книги из ГПНТБ / Производство стали в конвертерах учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве С. И. Лифшиц. 1960- 17 Мб

Конвертерный пролет также имеет длину 45,5 м. Конвертер­

ное отделение имеет два пролета. В первом из них шириной 10 м установлены конвертеры, пылеулавливающая установка, кисло-

родопроводы с фурмами. В этом пролете на уровне пола цеха расположено отделение производства смолодоломитовых кирпи-

Рис. 61. Разрез цеха по конвертерному и разливочному пролетам

чей и склад сифонного припаса и кирпича для ремонта ковшей.

Сюда же подаются флюсы и доломит. Второй пролет, примыка­ ющий к конвертерному отделению, шириной 15 м служит для обработки шлаковых чанов. Здесь кран снимает их с тележек и после остуживания ставит на транспортные тележки с опроки­ дывающим устройством, увозящие их на отвал. Система пыле­

улавливания этого цеха описана выше (ом. рис. 43).

Пролет для подготовки и установки изложниц на тележки и для разливки стали имеет длину 68,5 м. Разливка произво­

дится на трех самоходных тележках, на площадках которых размещаются поддоны, центровые и изложницы для сифонной разливки. После разливки эти тележки выдерживаются поло-

ставки слитков в прокатный цех; 26 — тележка для изложниц; 27 - поддон для изложниц; 28 - склад изложниц

женное время на месте, а затем подаются под стрипперный кран,

который раздевает слитки и ставит их на трансферкары, отвозя­ щие слитки к нагревательным колодцам прокатного цеха. Изложницы этот же кран устанавливает на другие трансфер­

кары, подающие их через отделение обрызгивания на стеллажи.

Тележки с пустыми поддонами подготавливаются к следующей разливке при помощи крана. Часть работ производит также стрипперный кран.

XI. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОНВЕРТЕРНЫХ ЦЕХАХ

Современные конвертерные цехи широко оснащены контроль­ но-измерительными приборами. Измеряются количество, давле­ ние и температура дутья (воздуха, кислорода, пара, углекисло­ ты), поступающего в каждый конвертер в единицу времени;

расход, давление и температура воды, охлаждающей фурму при

продувке кислородом сверху, температура металла, расход воды

иэлектроэнергии на очистку конвертерных газов, температура

иколичество газов, проходящих через эксгаустер, и т. д. Конст­

рукция и принцип работы этих приборов (расходомеров, мано­

метров, пирометров) достаточно полно освещены в литературе.

Процесс в конвертерах протекает настолько быстро, что

осуществлять контроль за плавкой по химическому составу проб даже при современных, очень быстрых методах анализа не пред­ ставляется возможным. Отбор проб связан с остановкой продув­ ки и значительной потерей времени; при продувке снизу каждая лишняя остановка процесса приводит к потерям металла в вы­

дувках. Поэтому в последние годы сделано много попыток осу­ ществить контроль за ходом продувки и остановкой процесса путем наблюдения с помощью прибора за изменением пламени

элементарные понятия о принципе действия некоторых приборов,

применяющихся для объективного наблюдения за ходом про­ цесса и определения момента остановки продувки.

расположения фотоэлемента. Он должен быть установлен таким

образом, чтобы в поле зрения попадал почти весь факел пламе­

ни; между факелом и фотоэлементом не должно быть никаких

заграждающих помех в виде движущихся кранов, паровозов

Контрольно-измерительные приборы, применяемые в конвертерных цехах 203

и т. п. Он должен быть также защищен от солнечных лучей.

На рис. 64 представлена кривая хода плавки, зарегистрирован­ ная фотоэлементом. Во время окисления кремния пламя слабо светится; его световая энергия мала. При окислении углерода

светимость пламени увеличивается, что выражается подъемом

Рис. 63. Схема расположения фотоэлемента:

1 — фотоэлемент; 2 — фильтры; 3 — усилитель; 4 — реги­ стрирующий прибор; 5 — конвертер; 6 — пламя

кривой на диаграмме. Когда содержание углерода достигает

примерно 0,15% (точка А), интенсивность пламени быстро пада­ ет до точки Б, где содержание углерода 0,05—0,06%; дальше уменьшение энергии пламени несколько замедляется. При дости­ жении точки Б продувку нужно прекратить. Участок кривой

Рис. 64. Регистрация бессемеровской плавки фото­ элементом

Б — В показывает период наклона конвертера. При необходи­ мости остановить процесс на содержании углерода 0,12—0,15%

повалку нужно произвести в точке А. При повалке конвертера

по показаниям диаграммы фотоэлемента получается более одно­ родный от плавки к плавке металл с меньшим содержанием кислорода и азота, что связано с сокращением продолжитель­

ности передувки, часто имеющей место при остановке процесса на

204 Контрольно-измерительные приборы, применяемые в конвертерных цехах

глаз. При помощи фотоэлемента можно получить световой или звуковой сигнал в момент, когда нужно заканчивать процесс.

Так, например, на одном заводе в СССР было установлено, что при выплавке автоматной стали в бессемеровских конвертерах ухудшались результаты при содержании углерода после продув­ ки ниже 0,08%. При окончании процесса на глаз таких плавок было 36,3%. При использовании фотоэлемента сигнал к повалке подавался в тот момент, когда фототок, пройдя через максимум, достигал на диаграмме точки, соответствовавшей 0,09—0,11% С.

Количество плавок с низким содержанием углерода уменьши­

лось до 10,5%, т. е. больше, чем в три раза.

1582°

Исследованием томасовского процесса в период дефосфора­ ции было установлено, что в некоторый момент прозрачность пламени начинает уменьшаться, затем пройдя через минимум, резко увеличивается и незадолго до конца продувки остается по­ стоянной, что выражается площадкой на кривой прозрачности пламени. В начале этой площадки содержание фосфора в метал­ ле соответствует 0,03—0,06% в зависимости от температуры.

На рис. 65 представлены кривые прозрачности пламени при пониженной температуре 1582° и при высокой 1645° [2].

Точка Б — минимальной прозрачности — соответствует со­

держанию фосфора в металле меньше 0,1 %; эта точка появляет­

ся на диаграмме за 30 сек. до конца операции. При достижении

этой точки можно наклонить конвертер и остановить продувку (если он медленно поворачивается до горизонтального положе­ ния) . Точка В соответствует минимальному содержанию фосфо­ ра; дальнейшая продувка мало снижает содержание фосфора и

Контрольно-измерительные приборы, применяемые в конвертерных цехах 205

сильно увеличивает угар железа. Если конвертер быстро приво­

дится в горизонтальное положение, то точка В — самая подходя­

щая для окончания продувки. Остановка продувки в точке В на разных заводах дала содержание фосфора в пределах от

0,025 до 0,035% при температуре стали до 1590°; 0,035—0,045%

при температурах 1590—1610° и 0,045—0,060% при горячих плав­

ках— выше 1610°, причем верхний предел получен при сильно

перегретых плавках (выше 1650°). По кривой прозрачности пла­ мени можно судить и о температуре процесса. Чем холоднее

идет процесс, тем резче поворот кривой, предшествующий точ­ ке В. По кривой прозрачности пламени можно останавливать процесс независимо от характера дутья.

Разработан способ определения момента остановки процес­ са и присадки охлаждающих добавок по количеству кислорода, поступившего в конвертер от начала продувки [15]. Расчетом и опытным путем устанавливается расход дутья, необходимый для продувки 1 т чугуна определенного состава. Например, для продувки 1 т чугуна, содержащего 3,8% С; 0,35% Si; 1,15%

Таким образом, количество дутья для любого момента про­ цесса до передувки можно определить, вычитая из 8400 м3 то количество дутья, которое необходимо подать от этого момента до конца продувки. Например, за х мин. до передувки должно быть подано количества дутья:

А = 8400 — ха,

где а — количество дутья, подающееся в 1 мин., м3.

Если садка меньше 35 т, то нужно подавать соответственно и меньше дутья:

Б № = /1 — 240 в,

где в — уменьшение садки против 35 т.

Разработана номограмма (рис. 66) для определения момен­ та остановки процесса и присадки охлаждающих добавок. На­

продувки нельзя, так как она зависит от интенсивности дутья. По номограмме можно определить, какое количество дутья (кислорода) должно быть подано в конвертер до этого момента.

206 Контрольно-измерительные приборы, применяемые в конвертерных цехах

От цифры 2 мин. на шкале времени до передувки нужно опу­ стить вертикаль до пересечения с линией, соответствующей

500 м?1мин дутья; от точки пересечения провести горизонталь

до линии, соответствующей садке конвертера 30 т и опустить вниз по вертикали для определения количества дутья (кислоро­ да) (пунктирная линия на номограмме). Когда прибор — расхо­ домер— покажет это количество дутья (кислорода), нужно дать

Рис. 66. Номограмма для определения момента присадки охлаждающих добавок и остановки продувки

добавку. Остановка процесса производится в тот момент, когда

расходомер дутья (кислорода) покажет определенное его ко­ личество, поступившее в конвертер. Такие номограммы можно

составить для разных наиболее часто встречающихся составов

чугуна. Этот способ применим для любого вида дутья. При про­ дувке чугуна кислородом сверху устанавливают расходомер кис­ лорода с интегратором, по которому в любой момент плавки можно определить количество кислорода, израсходованного от начала продувки данной плавки. По показаниям прибора и расходу кислорода на окисление 0,1% С устанавливается мо­

мент конца продувки. Имеется метод контроля плавки по тем­

пературе пламени. Схема расположения приборов для замера температуры пламени изображена на рис. 67. С одной стороны

факела пламени устанавливается лампа — эталон, на которую

Контрольно-измерительные приборы, применяемые в конвертерных цехах 207

направлен оптический пирометр, получающий энергию только от лампы. Второй пирометр (левый) направлен на факел и получает энергию от факела и Энергию от лампы, проходящую че­ рез факел. Если суммарная энергия, получаемая этим пиромет­ ром, будет равна энергии, получаемой пирометром, направлен­ ным на лампу-эталон, то это означает, что температура пламени

Рис. 67. Схема установки для измерения температуры пламени:

1 — прибор, регистрирующий температуру; 2 — объектив; 3 — реостат; 4 — лам­ па-эталон; 5 — пирометры; 6 — сервомотор

равна температуре нити накаливания лампы. Когда показания

обоих пирометров одинаковы, стрелка гальванометра, связан­ ная с сервомотором, стоит на нуле. Если энергия, воспринимае­

мая пирометром от лампы, будет больше или меньше энергии,

получаемой пламенем и воспринимаемой левым пирометром, стрелка отклонится от нуля и приведет в действие сервомотор,

который в ту или иную сторону сдвинет движок реостата, увели­ чивая или уменьшая накал нити лампы до тех пор, пока показа­ ния обоих пирометров не сравняются. На регистрирующем приборе записывается определяемая таким образом температу­ ра пламени. Было установлено, что температура пламени тома­

совского процесса в период дефосфорации, т. е. конца плавки, ниж'е температуры жидкой ванны на 80°. Эта температура в за­ висимости от условий производства на разных заводах может несколько изменяться, но для определенных условий данного завода она остается почти постоянной. Таким образом, по тем­

пературе пламени можно судить о температуре металла, что, очень важно для регулирования хода процесса.

Рис. 68. Схема установки для измерения температуры ванны:

1 — коленчатая труба; 2 — поворотный механизм; 3 — магнитные клапаны на линии сжатого воздуха; 4 — насос, подающий воду для охлаждения трубы;

5 — пирометр; 6 — выключатель; 7 — красная лампочка; 3 — белая лампочка; 9 — сирена; 10 — самопишущий прибор; 11 — пульт управления

Рис. 69. Температурная кривая:

I — окисление кремния; 2 —

обезуглероживание; 3 — дефос­ форация