20. Які технологічні особливості комбінованої продувки конвертерної плавки

Тщательный анализ преимуществ и недостатков способов выплавки стали в конвертерах с верхней и нижней продувкой привел к созданию процесса, в котором металл продувается сверху кислородом и снизу - кислородом в защитной рубашке или аргоном (азотом). Использование конвертера с комбинированной продувкой по сравнению с продувкой только сверху позволяет повысить выход металла, увеличить долю лома, снизить расход ферросплавов,

уменьшить расход кислорода, повысить качество стали за счет снижения содержания газов при продувке инертным газом в конце операции.

Технология плавки практически не отличается от технологии плавки в конвертере с верхней продувкой: загрузка лома; заливка чугуна; начало продувки; замер температуры; слив стали; слив шлака. Изменение состава металла и шлака в течение продувки остаётся таким же как и при верхней продувке. Однако содержание FeO в шлак примерно на 5 % меньше. К тому же повышаются дефосфация металла и

десульфуризация. Уменьшается также количество окисляющегося марганца. Продувку прекращают, когда содержание углерода в стали достигает заданного значения.

Выплавка стали в конвертерах с комбинированной продувкой обладает рядом достоинств по сравнению с верхней продувкой:

- уменьшение вспенивания и уменьшение выбросов;

- более низкая окисленность шлака и металла в течение всей продувки;

- более высокий выход годного металла;

- более полное удаление фосфора и серы;

- возможность получения низкоуглеродистой стали без получения

переокисленного шлака;

- уменьшение количества окисляющегося марганца;

Основным недостатком процесса является необходимость снижения переработки лома, обусловленное уменьшением прихода тепла от окисления железа и расходом тепла на нагрев нейтральных холодных газов, подаваемых в конвертер.

13. Опишіть температурний(тепловой) режим конверторої плавки.

Сталь, выпускаемая из конвертера, должна быть нагрета до температуры 1600–1660 °С, в то время как заливаемый в кислородный конвертер чугун обычно имеет температуру 1300–1450 °С. Источником тепла для нагрева стали, шлака, отходящих газов, а также для компенсации теплопотерь при плавке является тепло, выделяющееся при окислении примесей чугуна.

Расчеты теплового баланса и практика показывают, что общее количество тепла, выделяющегося при окислении примесей чугуна при любом его составе, значительно превышает потребность в тепле для нагрева стали до температуры выпуска и для компенсации теплопотерь. Если в конвертере перерабатывать один чугун, то температура металла в конце продувки была бы 1850-1900 °С, что недопустимо. Поэтому при кислородно-конвертерной плавке всегда применяют охладители (обычно стальной лом). Расход охладителей определяют на основании расчета теплового баланса плавки; он должен быть таким, чтобы поглощалось все избыточное тепло и при этом обеспечивалось бы получение требуемой температуры металла перед выпуском из конвертера.

С учетом того, что около 50 % вносимого тепла приходится на долю жидкого чугуна, очень важно проведение мероприятий по увеличению температуры заливаемого чугуна. Из экзотермических реакций окисления первое место по количеству вносимого тепла занимает реакция окисления углерода (несмотря на то, что около 30 % этого тепла уносится из конвертера газообразными продуктами реакции – СО и СО₂), на втором месте стоит реакция окисления кремния, на третьем– реакции окисления железа в шлак; роль окисления прочих составляющих металла менее значительна.

Основные расходные статьи теплового баланса: тепло, уносимое жидкой сталью и шлаком, а также конвертерными газами; из общего количества тепла, идущего на нагрев стали (69–72 %) 15–21 % расходуется на нагрев и расплавление стального лома. К основным видам потерь тепла относятся потери в окружающую атмосферу через корпус конвертера, температура которого составляет 120–350 °С; потери с охлаждающей фурму водой; потери на нагрев футеровки, охлаждающейся в межпродувочные периоды, которые можно подсчитать как сумму потерь излучением через горловину конвертера и в результате свободной конвекции воздуха в полости конвертера. Необходимо подчеркнуть, что при увеличении простоев конвертера между плавками теплопотери излучением и конвекцией сильно возрастают.

Охладители конвертерной плавки. В качестве охладителей можно использовать стальной лом, железную руду, известняк, окалину, железорудные агломерат и окатыши, доломит и др. Обычно используют стальной лом.