1. Преимущества и недостатки кисл-конв процесса с верхним дутьем

Недостатки:

Одним из преимуществ КК с верхним дутьем является возможность регулирования шлакообразования за счет изменения режима продувки (выше фурма – лучше шлакообразование, ниже – лучше перемешивание ванны и окисление примеси). Реакционная зона в КК с верхним дутьем находится в газо-шлако-металлической эмульсии. В КК с верхним дутьем можно также переплавлять шихту с достаточно высокой долей лома.

Однако КК с верхним дутьем присущи следующие недостатки:

1. слабое перемешивание ванны струей кислорода, особенно в нижней части. Это затрудняет взаимодействие металла и шлака и удаление таких примесей , как фосфор и сера., которые требуют взаимодействия металла со шлаком;

2. чрезмерная окисленность металла при выплавке низкоуглеродистых сталей;

3. большая вероятность выбросов из конвертеров.

2. Рассмотрите современную технологию кисл-конв процесса с верхним дутьем

Кислород подают в конвертер через вертикально расположенную водоохлаждаемую фурму, которую вводят в полость конвертера через горловину строго по его оси. Высоту фурмы над ванной можно изменять по ходу плавки; обычно она увеличивается при росте емкости конвертера и находится в пределах 0,8-3,3 м от уровня ванны в спокойном состоянии.

Фурма выполнена из трех концентрично расположенных стальных труб и снабжена снизу медной головкой с соплами. Полости, образованные трубами, служат для подачи кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды.

Головка фурмы является сменной, она находится в зоне наиболее высоких температур (до 2600⁰С), поэтому ее выполняют из меди, которая благодаря высокой теплопроводности обеспечивает быстрый отвод и передачу охлаждающей воде поглощаемого тепла.

3. Рассмотрите способы дожигания со в рабочем пространстве конвертера с верхним дутьем

Для дожигания СО применяют двухъярусные или двухконтурные фурмы. Их использование позволяет увеличить долю лома в металлошихте на 5-8%.

Двухъярусная фурма – это устройство, в котором кроме обычных сопел, предназначенных для вдувания кислорода в ванну, имеется ряд отверстий для потока кислорода, предназначенного для дожигания выделяющегося при окислении углерода СО до CO₂ в объеме КК (рис.2.18). Нижний ярус (основные сопла) представляет собой пяти-сопловую головку с углом наклона сопел к вертикали 20⁰.

Рисунок 2.18 - Двухъярусная фурма.

Но есть проблемы в использовании двухъярусных фурм. Наиболее эффективно используются двухъярусные фурмы в «незатопленном» режиме, когда уровень вспененной ванны находится ниже уровня основных сопел кислородной фурмы. Но чаще сопла двухъярусной фурмы оказываются ниже уровня вспененной ванны, т.е. продувка идет в «затопленном» режиме. Тогда передача тепла через вспененный шлак оказывается неэффективной.

4. (5) Схемы, особенности, +и – ККП с донной продувкой

процесс с донной продувкой на основе использования специальных фурм типа «труба в трубе», где по центральной трубе подводится О₂, а по наружной защитный углеводородный газ или жидкое топливо .

За счет эндотермической реакции разложение природного газа или жидкого топлива прилегающие к фурме участки днища не разрушаются кислородной струей.

Увеличение мощности перемешивания, как непосредственно струями дутья, так и пузырьками СО, образующимися в результате окисления углерода, привели к некоторому снижению окисленности шлака.

Соответственно, снижение FeO в шлаке приводит к увеличению выхода годного металла. Понижение содержания FeO в шлаке определяет и более высокое остаточное содержание марганца в металле, что вызывает уменьшение расхода ферромарганца (до 1,7 кг/т стали). При подаче вместе с кислородом пылевидной извести при донной продувке значительно ускоряющей процессы шлакообразования. Наиболее успешно удаляется в шлак фосфор. Ускоряется и процесс удаления серы.

Из-за повышения содержания водорода в расплаве в КК донного дутья одной из конечных операций является кратковременная продувка ванны через донные фурмы нейтральным газом (аргоном или азотом). Кратковременная продувка (1-3 мин.) ванны аргоном позволяет снизить содержание [ Н ] ~ в два раза.

Преимущества КК процесса с донной продувкой:

1. интенсивное перемешивание металлической ванны не только пузырьками СО, но и струями вдуваемого через днище газа: это обеспечивает большую полноту и ускорение реакций окисления и удаления примесей;

2. возможность более глубокого обезуглероживания металла;

3. интенсификация процесса плавки;

4. уменьшение количества выбросов.

Недостатки КК с донной продувкой:

1. худшие условия шлакообразования;

2. снижение доли переплавляемого лома;

3. повышение содержания водорода в металле, из-за чего необходима дополнительная продувка инертным газом или азотом;

4. затруднения с удалением фосфора при выплавке высокоуглеродистых сталей.