Раздел 2
Исследование технологии подготовки чугуна
к конвертерной плавке
Влияние технологии подготовки чугуна на его конечную температуру
Существующий технологический процесс доставки в ковшах жидкого металла от
доменной печи к миксеру ККЦ (кислородно-конвертерного цеха), сопровождается
потерями тепла.
Потери тепла определяются: особенностями проведения выпуска; массой налитого в
чугуновозный ковш чугуна; излучением струи; состоянием порожних ковшей
(температурой кладки); условиями проведения десульфурации чугуна; затратами
времени на технологические операции; затратами времени на транспортировку
чугуновозных ковшей (особенно много времени занимают маневры); временем
доставки порожних ковшей под выпуск; количеством ковшей в обороте.
Продолжительность технологических операций от выпуска чугуна до слива в миксер
ККЦ МК «Азовсталь», изображена на рис.2.1. в виде заштрихованных долей
прямоугольников, обозначающих полное время каждой операции. Цифрами на рисунке
обозначена продолжительность операций в минутах и время между ними (читать
совместно с рис.2.3).
Рис. 2.1. – Схема для определения продолжительности технологических операций от
выпуска чугуна до слива в миксер
При существующей технологии на комбинате «Азовсталь», 90% из всего заливаемого
в конвертер металла имеет температуру ниже 13200С. Рассмотрим подробнее данные,
приведенные на рис.2.2.
На оси ординат отложено в % количество случаев доставки чугуна с температурой
ниже 13200С. На оси абсцисс дни по месяцам. Из приведенных зависимостей видно,
что с 1 по 5 июля, чугун для конвертера в 100% случаев был доставлен с
температурой менее 13200С. 8 июля количество металла с температурой менее
13200С составляло 75% случаев, и только в 25% случаев этого же числа
температура чугуна соответствовала требованиям и была больше или равна 13200С.
Этот факт свидетельствует о том, что ресурсы по совершенствованию процесса
доставки чугуна не исчерпаны и требуют не только более детального рассмотрения,
но и разработки мероприятий по снижению потерь.
Для анализа влияния технологических факторов на потери температуры чугуна
рассмотрен вариант доставки из [67]. Время нахождения чугуна в ковше 150 мин.,
время доставки порожних ковшей под выпуск 50 мин, масса чугуна в ковшах 90 т.
Изменение температуры чугуна на участках от выпуска до слива в миксер
представлено в виде графика на рис.2.3.
1 – выпуск чугуна и налив ковша; 2 –транспортировка от доменной печи до ОДЧ;
3,4,5,– десульфурация двумя фурмами; 6 -транспортировка от ОДЧ до ОСШ; 7 –
скачивание шлака; 8 – транспортировка от ОСШ до миксера; 9 – слив из миксера.
Снижение температуры чугуна на выпуске составило 48 0С (46% от Тсум), на
технологических операциях (десульфурация, скачивание) 20 0С (19%) при
транспортировке 22 0С (20%), при ожидании технологических операций 16 0С (15%).
Суммарное снижение температуры Тсум составило 104 0С.
По условию снижения потерь тепла было бы целесообразно увеличить скорость
наполнения ковшей, но при этом ухудшается разделение продуктов плавки и
увеличиваются потери чугуна со шлаком. При охлаждении доменной печи за счет
увеличения длительности выпуска возникают дополнительные потери тепла. Кроме
того, на суммарные потери тепла и потери тепла на выпуске существенно влияет
состояние порожних ковшей. Потерянное при остывании кладки тепло компенсируется
теплом жидкого чугуна. Минимальное время транспортировки порожних и наполненных
ковшей и сокращение времени ожидания ковшей перед выпуском позволит снизить
потери температуры чугуна [68].
Согласно экспериментальным данным, оптимальная масса чугуна в ковше 90 тонн.
Однако в настоящее время контроль в процессе налива осуществляется визуально
(отсутствие соответствующего оборудования) и зависит от квалификации горнового.
Кроме того, отсутствие информации о массе чугуна в ковше, для проведения
десульфурации имеет такой отрицательный момент, как перерасход реагента на
обработку. Увеличение массы до 100 тонн дает возможность повысить конечную
температуру чугуна, но не удовлетворяет условиям проведения десульфурации
гранулированным магнием, так как процесс протекает достаточно активно. Контроль
массы в процессе наполнения ковша позволит не только осуществить доставку
металла с минимальными потерями температуры, но и исключить перерасход реагента
на обработку.
2.2. Моделирование потерь температуры в чугуновозном ковше
Неотъемлемым звеном в технологическом процессе выплавки стали из жидкого чугуна
в мартеновских и конвертерных цехах является доставка жидкого металла из
доменного цеха к миксерам этих цехов в чугуновозных ковшах.
Технологические операции, десульфурация и скачивание шлака, а также
организационные задержки при продвижении чугуна к сталеплавильному агрегату
влекут за собой снижение температуры металла. Вместе с тем в кислородно -
конвертерном производстве стали желательно иметь максимально высокую
температуру чугуна, так как это позволяет перерабатывать больше лома. При
повышении температуры чугуна повышается конечная температура стали, а расход
чугуна уменьшается, возникает задача сохранения температуры жидкого чугуна в
процессе доставки и тесно связанная с этим задача контроля температуры чугуна.
Представляется важным минимизировать потери тепла при транспортировке порожних
и наполненных чугуновозных ковшей с тем, чтобы температура, заливаемого в
сталеплавильный агрегат чугуна была максимальной. При этом возникает весьма
ощутимая экономия энергоресурсов. Сохранить температуру чугуна при
транспортировке возможно за счет организационных мероприятий, направленных на
сокращение времени транспортировки
- Київ+380960830922