Донна продувка. Переваги процесу. Комбінована продувка. Вибір конвертерного процесу

1 Донна продувка. Переваги процесу

На відміну від процесу продувки киснем зверху, при донному дутті:

1) збільшується вихід рідкої сталі на 1-2% через зменшення випару заліза і вмісту оксидів заліза в кінцевому шлаку;

2) зменшується димовиділення (випар заліза й оксидів заліза) у два-чотири рази, що, у свою чергу, полегшує газоочистку;

3) зменшується частка брухту в шихті на 10-15% внаслідок меншого окислювання заліза і більшої кількості газів;

4) існує можливість підвищення інтенсивності продувки, отже продуктивності конвертера, приблизно на 10-20%;

5) знижується поглинання азоту дуття внаслідок зменшення температури в зоні взаємодії кисню і металу;

6) з'являється можливість зменшення висоти цеху, отже, знижуються капітальні витрати.

Бурхливий розвиток процесу був обумовлений заміною з 1967 р. томасівських конвертерів і застарілих мартенівських печей конвертерами з донною киснево-паливною продувкою. Припускали, що це вимагатиме значно менших капітальних витрат, ніж будівництво нових конвертерів з верхнім кисневим дуттям.

Явні переваги в порівнянні з процесом верхньої продувки - більш високі продуктивність і вихід рідкої сталі, спокійний перебіг плавки, можливість більш інтенсивної продувки, стабільніше протікання процесу, менші капітальні витрати на будівництво цеху, можливість одержання сталі з низьким вмістом вуглецю сприяли тому, що конвертери з донною продувкою почали встановлювати не тільки при реконструкції томасівських цехів, алей при спорудженні нових киснево-конвертерних цехів.

Захисний газ відіграє подвійну роль: по-перше, на початковій ділянці (на виході з фурми) він дисоціює, поглинаючи тепло, тобто є охолоджувачем; по-друге, газ, будучи відновником, запобігає окислюванню заліза киснем, що вдувається, безпосередньо біля фурм. При зворотних ударах між киснем і футеровкою утворюється шар захисного середовища, що запобігає зносу футеровки. За таких умов у зоні фурм не розвивається надто висока температура, а тому не спостерігається інтенсивного зносу фурм і днища вже при витратах палива -5% від витрат кисню.

Такий захист кисневого струменя виявився дуже ефективним. При заміні повітряного дуття газокисневим у томасівських конвертерах фірми "Максхютте" стійкість днищ підвищилася з 50 до 200 плавок. На деяких заводах Франції, Бельгії та інших країн така заміна дозволила довести стійкість днища томасівських конвертерів до 300 плавок і більше. Це є серйозним науково-технічним досягненням, яке дозволило створити новий сталеплавильний процес - киснево-конвертерний з донною подачею дуття.

2 Комбінована продувка. Вибір конвертерного процесу

Процеси з комбінованою продувкою за відносно короткий період зуміли довести свої переваги перед процесами з верхньою продувкою як у технологічному, так і в економічному відношенні. З кожним роком усе більше конвертерів з верхньою продувкою переобладнуються на комбіновану. Під час реконструкції цехів при заміні конвертерів встановлюють агрегати, обладнані системами подачі технологічних газів і знизу, і зверху.

Вибір варіанта комбінованого процесу визначається, головним чином, сортаментом сталі, наявністю чавуну, брухту, енергії, складом чавуну, а також вимогами до гнучкості виробництва, тобто можливості його швидкого пристосування до зміни економічної кон'юнктури і заводської ситуації.

Виходячи з можливості переділу брухту, слід керуватися наступними міркуваннями. Необхідність забезпечення гнучкості відносно складу металевої шихти для киснево-конвертерного процесу буде існувати завжди. Значний вплив на частку рідкого чавуну і брухту в шихті має співвідношення цін на ці матеріали і, в остаточному підсумку, економіка процесу.

Розроблені у світовій практиці технологічні варіанти конвертерного переділу на основі верхньої продувки чи комбінованої з подачею через днище нейтрального газу дозволяють переробляти 30-32% брухту. При необхідності роботи з великою кількістю брухту (40% і більше) слід застосовувати варіанти технології, що ґрунтуються на подачі через донні фурми кисневого дуття в кількості не менше 25-30% загальних його витрат і порошкоподібних флюсів. В обох випадках передбачається введення в конвертер палива - кускового, порошкоподібного, рідкого - для попереднього підігріву брухту чи спалювання в процесі продувки.

Кожен конвертерний цех повинен бути оснащений устаткуванням, яке дозволяє здійснювати переділ за різними технологічними варіантами, що забезпечують зміну витрат брухту в широких межах в залежності від внутрішньозаводської ситуації (наприклад, зупинка доменної печі на тривалий ремонт) і економічної кон'юнктури.