Способ управления плавкой в кислородном конвертере Советский патент 1980 года по МПК C21C5/30 

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в конвертерном производстве стали.

Известен способ контроля и регулирования продувки металла кислородом, $ включакиций измерение и анализ информации по расходу кислорода, количеству и составу отходящих газов, положения дутьевой фурмы 1.

Наиболее близким к предлагаемому Ю по технической сущности и достигаемому результату является способ управления плавкой в кислородном конвертере, включающий контроль содержания кислорода в шлаке по данным анализа 15 отходящих газов 2 .

Однако известные способы не могут гарантировать стабильность кислородно- онвертерного процесса в связи с , что, во-первых, воздействие 20 на«процесс образования, выбросов уменьшением расхода кислорода на продувку является пассивным и оказкется недостаточным в том случае, есл реакция взаимодействия углерода с кислородом 25 приобрела взрывной характер за счет участия в обезуглероживании кислорода Шлака, т.е. когда условия .образования выбросов, уже сформированы. .Во-вторых, это воздействие является 30

малоэффективным, так. как Оно не изменяет физико-химических характеристик расплава, влияющих на образование выбросов ;(температуру расплава, вязкость шлака, состав шлака и др.).

Цель изобретения - предотвращение выбросов металла из конвертера и повьлиение стабильности процесса выплавки стали в кислородном | онвертере.

Цель достигается тем, что в процессе продувки в струю кислорода вводят природныйгаз, причем ввод природ- ; ного газа осуществляют в периоды превышения скорости накопления кислорода в проводимой плавке отйосйтельно эталонной, проведенной по оптимальной технологии, а количество природного газа составляет 20-33 об.% от количества вводимого кислорода.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

На плавкаис без выбросов фиксируется скорость накопления кислорода в расплаве по периодам плавки, которая в дальнейшем считается эталонной Если на плавках текущего производства скорость накопления кислорода в расплаве меньше или равна эталонной, то опасности появления выбросов нет, если -/хе эта

779397

скорость ;выше эталонной, то для

ликвидации опасности появления

выбросов производят следующую операцию: в струю кислорода вводят природный газ в количестве 20-33 об.% от количества вводимого кййлорода до тех пор, пока скорорть накопления (кислорода в расплаве не снизится до значений, соответствующих эталонной плавке.

Взаимодействие природного газа и кислорода происходит с выделением тёпл.. Выделение тепла и соответствуюйеё повышение температуры металла увеличивает растворимость кислорода в

металле и соответственно уменьшает йёройтность взрывного характера реакции ЬЬёзуглербжйвания с выбросом

металла из конвертера. Так как часть кислорода дутья расходуется на реакцию б природным газЬм, то уменьшается раехоД кислорода на окисление углерода и железа, что способствует уменьшению вероятности появления выбросов. Определяют, какое должно быть минимальное содержание природного газа в ДУт$ё, достаточное ДЛЯ предотвращёйия выбросов. Принимают время продувки с добавлением природного газа в дутьё, ра:вн 2 1Шй, иёобходймб повы1й1ёнйё тёдае хатуры металла - равньйл ра1.энйцё температуры металла при горяЕчем и холодном ходе процесса,

так как из практики известно, что выбросы происходят преимущественно при холодном ходе процесса, поскольку и склонность к выбросам, и холодный ход ЬП едеЛяётся одной причийой - интенсивным окисление|м железа

в начальный пе)иод продувки. Принимаютэту разницу равной 80С,тогда необходимое Повышение температуры ме80°С ,„Ь

40 С/мин, соответственталла2. Шн

нВ 1йгШщ§н1гЁЙ:ция прй1родногр газа в 40

33% 20%, что является

дутье

65

НИЖНИМ пределом содержанигя газа в

меньше 100%.

Верхний предел содержания природного газа в дутье определяется максимально возможной концентрации природного газа, исходя из, стехиометрических сротнсяпении рёакШй йрй урЛбШйнГ ёго поЛнОго сгорания (33%)., При Концентрации природного газа брлее 33% появляется его избыток, который озслаждает ванну. - - Добавление природного гаэагж;Д прбйз Одится при условии появления опасности выброса, определяется по скррости накбйЛёНйя ки :Лор|Ода1В;:цШакё.- -.-.i.-.-«-i ««;; --Приме р. Осуществляют управление плавкой в 250,-т конвертере, рб ес йечив йющее контроль и своёйрёйёНйоё прёдотBJpащёниё выбросов. вЬ°

время продувки производят анализ ОТХС5ДЯЩИХ газов на содержание СО, СО, Oj., N2 и измеряют их расход и концентрацию пыЛй в газах.

Накопление кислорода в шлаке оп, редёляют по формуле:

d(P)И

Vn

где O.CCj, СО, Мд - концентрации кис0лорода, двуокиси углерода,ойиси углерода и

,азота в ОТХОДЯ

.щих газах;

« ,VQ - расход кислорода

на продувку

Ч - количество отхоогдящих газовJ 1п - концентрация в кислорода в

частичках пыли отходящих газов. Продувка металла кислородом проводится с интенсивнРртью 4 мин. Скорость накопления кислор|6д& в шла5 кё на эталонных плайках без выбросов равна AT. По данным непрерывнргр анализа состава и количества отходящих газов определяют скорость накопления кислорода в шлаке А, при А Q меньше или равна AT осуществляют кислородную продувку, при А больше А| бсуществляйт. газокислородную продувку с расходом кислорода 4 MVT «мин И пЕ)йродногЬ газа 1,3 до - Tek пор, пока А не станет равным Ау. Преимущество предлагаемргр способа заключается в его высокой эффективности, Так kaK быстрый подъем TeMnepaTyjoi металла улучшает термодинамичеЬкиё УСЛОВИЯ раьт йорения 0 кйсЛоррда э металла, уменьшение парц;йалбйо| 6 давления кислорода в дутье, ускоряет Е еакцию обезуглероживания. Отйрсительное уменьшение количества кислорода, йдуш1егр Hai окисление угJ лерода, вызывает раскисЛение ишака. Вре эТо спОйобртвует предотвращениювыбросов.;; : ... . Предлагаемый способ управления плавкрй в кислородном конвертере Q позволяет контролировать и прёдот вращать выбросы ftpnt конвертерной пЛавке и таким образрм с;табилизи-. poifaTb процесс выплавки стали в Кислородном конвертере. .

Формула изобретения

Спрсрб управления плавкой в кислороднрм конвертере, включающий кон60 Роль содержание кислорода в шлаке по данным айалйза отходящих газов, р т л и ч аи щ и И с я тем, что, 6 целью предотв1ращения выбросов металла из конвертера и повышения 5 стабильности процесса, во время

5 7793976

{превышения заданного оптимсшьногоИсточники информации,

значения скорости накопления кисло-принятые во внимание, при экспертизе

рода,в шлаке пониз ают кислородный ..

потенциал дутья путем |ведения гаэо-,1. Патент Франции № 1444050,

обраэно Ро топлива (природного газа)..кл. С 21 С, 1970.

причём природный газ вводят в коли-2. Журнал Черные металлы,

честве 20-|-33% от количества кислорода. 1966, 19, с. 14-24.