Конвертерне виробництво сталі

Таблиця 2. - Вплив технологічних факторів на зміну температури металу при введенні охолоджуючих добавок

1.3 Якість киснево-конвертерної сталі

Якість сталі визначається в значній мірі її хімічним складом і вмістом шкідливих домішок, газів і неметалевих включень. Особлива увага при виробництві конвертерної сталі приділяється одержанню металу з низьким вмістом газів і насамперед азоту.

Вміст азоту в конвертерній сталі визначається одночасною дією ряду факторів:

а) вмістом азоту в шихті;

б) чистотою кисню, який використовується для продувки ванни;

в) підсмоктуванням повітря в порожнину конвертера.

Величина підсмоктування повітря в конвертер залежить від багатьох факторів. Основними з них є:

- положення фурми. При високому розташуванні фурми кількість повітря, яке ежектується при продувці з атмосфери цеху, зростає;

- перетин горловини. Чим більше розмір горловини, тим більше підсмоктується повітря. З плином часу розмір горловини міняється, у міру розпалу футерівки горловини й збільшенні її перетину підсмоктування повітря в конвертер зростає;

- метод утилізації тепла конвертерних газів. При роботі з допалюванням між верхом горловини конвертера й нижньою крайкою каміну, що накриває конвертер засмоктується деяка кількість повітря, що витрачається на допалювання СО до СО2. Частина цього повітря попадає в порожнину конвертера й збільшує вміст у ній азоту. При роботі без допалювання є можливість створити у верхній частині конвертера невеликий позитивний тиск, підсмоктування повітря при цьому практично виключається. Велике значення має чистота кисню. Якщо виключити підсмоктування в порожнину конвертера атмосферного повітря і якщо підвищити чистоту кисню до 99,6 - 99,8%, то можна одержати в конвертері метал, що містить менше 0,003% азоту. Треба, однак, мати на увазі, що при випуску й наступному розливанні вміст азоту в результаті контакту з атмосферним повітрям трохи зросте.

Вміст кисню в металі в момент закінчення продувки визначається вмістом вуглецю. Однак по ходу продувки має місце певне переокислення металу, інтенсивність подачі кисню у ванну трохи перевищує інтенсивність його використання для окислювання домішок. Ступінь цього переокислювання невелика й звичайно за період часу від моменту випуску (час, затрачений на відключення кисню й підйом фурми, повалку конвертера, вимір температури, відбір проби й т.д.) окисленість металу в результаті того, що реакція окислювання вуглецю продовжує йти й після відключення подачі кисню, знижується до значень, що відповідають даному вмісту вуглецю. Якщо ж відібрати пробу металу раніше, у момент закінчення продувки, то виявиться, що метал «переокислений». Тому при продувці в конвертері металу киснем зверху для оцінки окисленості ванни потрібно знати час і умови відбору проби. Величина перевищення фактично спостережуваного вмісту кисню над рівноважним ?[О] = [О] факт - [О] равн залежить від ряду факторів і, насамперед від окисленості шлаку у момент закінчення продувки. Усе, що сприяє підвищенню окисленості шлаку (наприклад, підйом фурми, охолодження ванни підсадженням залізної руди й т.п.), приводить до підвищення величини ? [О].

Вміст водню в конвертерній сталі звичайно невисокий, тому що обмежені джерела його надходження в метал. Крім водню, що надійшов у ванну разом із шихтовими матеріалами, основними джерелами водню є волога, що міститься в кисні, а також волога повітря, підсмоктуємого в порожнину конвертера. Звичайний вміст водню в металі наприкінці продувки рідко перевищує 3 - 4 см/100г металу. Однак у процесі випуску й розливання в результаті контакту з атмосферним повітрям вміст водню в сталі може трохи зрости. Варто пам'ятати також про випадки прогару кисневої фурми, коли охолоджуюча фурму вода потрапляє безпосередньо в реакційну зону й вміст водню у ванні помітно зростає.

Вміст неметалевих включень у конвертерній сталі визначається в основному технологією розкислення. Оскільки до кінця операції при правильно організованому процесі метал не містить підвищених кількостей сірки, кисню й азоту, створюються умови одержання сталі, що містить незначні кількості сульфідних, оксидних і нітридних неметалевих включень. Кількість їх, що залишається в готовому металі, визначається технологією обробки металу в ковші і розливання.

1.4 Техніко-економічні показники процесу

Роботу конвертерів характеризують річною й годинною продуктивністю. Річну продуктивність у зливках (П, т/рік) можна підрахувати по формулі:

(1.10)

де Т - місткість конвертера по масі рідкої сталі, т;

1440 - число хвилин у добі;

t - тривалість плавки, хв;

n - число робочої доби за році;

a - вихід придатних зливків відносно маси рідкої сталі, % (при розливанні в виливниці дорівнює 97,5 - 99,5 %;. при безперервному розливанні 95 - 97 %).

Годинну продуктивність можна визначити зі співвідношення:

Пгод = Т . 60 / t, (т / годину)

Середня тривалість плавки в конвертерах різної місткості існуючих конвертерних цехів наведена нижче:

Тривалість плавки й окремих її періодів відповідно до вимог нормативів наведені в табл. 3.

Таблиця 3. Тривалість періодів t п конвертерної плавки

Порівняно більша тривалість плавок зв'язана зі значною тривалістю продувки, наявністю на багатьох плавках (30% від загального числа) проміжного зливу шлаку для запобігання викидам, використанням на багатьох плавках коригувальних додувок, великою тривалістю завантаження брухту. Тривалість продувки в цехах з 130 - 160-т конвертерами, що працюють із відводом конвертерних газів при повному допалі, становить 16 - 20 хв, у цехах з 300 - 350-т конвертерами, що працюють без допалу або із частковим допалом, - 13 - 17 хв.

Вихід рідкої сталі відносно маси металевої шихти визначається величиною втрат металу при продувці та, як правило, становить 89 - 91 %.

Число робочих діб в році залежить від організації роботи в конвертерному цеху. При установці в цеху двох-трьох конвертерів, один із яких постійно перебуває в резерві або ремонті, а один - два в роботі, число робочих діб кожного із працюючих конвертерів по існуючим нормативам приймається рівним 365.

Размещено на Allbest.ru