7.2.3. Продувка

В полость конвертера вводят фурму и включают подачу кислорода. Перед началом продувки проверяют готовность систем, механизмов и оборудования. Прежде всего это касается котла-охладителя и газоочистки. Особенно большое внимание уделяют работе тракта для отвода конвертерных газов по схеме без догорания СО. По котлу контролируют давление и расход воды для питания контура. Проверяют работу дымососа, газовые горелки и приспособления для систем газоотводного тракта, расход воды. Автоматически включается регулятор, выставляется заданное давление в устье кессона охладителя конвертерных газов, равняющееся 6—10 Па, и обеспечивается в отводимых газах 60 % СО.

Высоту фурмы над уровнем условно спокойной ванны устанавливают в зависимости от расхода кислорода через сопло, угла наклона оси сопла от вертикали, химического состава жидкого чугуна, качества металлолома, извести, других добавок и состояния футеровки конвертера. За счет кислорода, которым продувают чугун, окисляется избыточный углерод, а также кремний, марганец и небольшое количество железа, причем окисление кремния и марганца заканчивается в первые 3—4 минуты продувки.

Из окислов, которые образовались (за исключением СО), извести и других сыпучих материалов образуется шлак. Основность шлака увеличивается в связи с растворением извести и в конце продувки составляет 2,5—3,7. Во время продувки в шлак из металла выделяются фосфор и сера.

Пузырьки СО, которые образовались при окислении углерода, вспенивают металл и шлак и значительно усиливают циркуляцию шлака и металла, что ускоряет процессы окисления, дефосфорации, нагрева металла и др. Вместе с пузырьками окиси углерода из металла удаляются растворенные в нем вредные газы — водород и азот.

Расстояние от головки фурмы до уровня спокойной стали обычно составляет 0,8—3,3 м и зависит от вместимости конвертера и конкретных условий работы данного конвертера.

При этом необходимо учитывать, что положение фурмы на уровне спокойной ванны прежде всего должно обеспечить нормальный ход шлакообразования, исключить выброс металла из полости конвертера.

Для ускорения шлакообразования продувку начинают при более высоком положении фурмы, а через 2—4 минуты ее опускают до обычного оптимального значения. Интенсивность подачи кислорода в зависимости от конструкции фурмы и принятой технологии находится в пределах 2,5—7 м3/(т · мин). В начале и в конце продувки, когда скорость окисления углерода небольшая и металл мало вспенивается, фурма находится над ванной. В середине продувки, когда интенсивность окисления углерода значительно возрастает, большое количество пузырьков СО выделяется и вспенивает верхнюю часть ванны. Это приводит к тому, что фурма оказывается заглубленной в газо-шлако-металлическую эмульсию; уровень ванны может достигать горловины конвертера.

Перед началом продувки на каждой смене или перед пуском конвертера после набивки новой футеровки и замены кислородной фурмы выполняют проверку ее положения.

В современных цехах продувку выполняют сквозь многосопловые фурмы кислородом с чистотой не менее 99,5 % О2. Причем в дутье должно быть не больше 0,1 % N2. Контроль химического состава компонентов должен выполняться каждую неделю. Режим изменения высоты фурмы, расход и давление кислорода в ходе продувки определяется заводской технологической инструкцией. Как правило, существенный расход кислорода изменяется в пределах 47—57 м3/т стали, повышаясь при увеличении содержания добавок в чугуне и понижаясь при увеличении части стального лома в шихте, потому что лом содержит меньше добавок, которые окисляются, чем чугун.

Давление кислорода перед фурмой должно быть в определенных пределах. Давление кислорода перед фурмой в 1,2—1,4 МПа обеспечивает высокую кинетическую энергию и скорость струи кислорода (450—500 м/с), что в свою очередь способствует достаточному углублению кислородных струй в ванну до полного усвоения кислорода металлом.

Интенсивность продувки в отличие от расхода кислорода в единицу времени, который возрастает при увеличении вместимости конвертера, для большегрузных конвертеров достигает 2000 м3/хв и не зависит от емкости. Она определяется главным образом конструкцией кислородной фурмы (числом сопел в ней) и является почти постоянной в условиях того или иного конвертерного цеха. На разных предприятиях величина интенсивности находится в пределах 2,5—5,0, а иногда доходит до 7 м3/(т · мин).