Спосіб виплавки сталі

Спосіб виплавки сталі в подовій печі з подачею кисню у факел, який відрізняється тим, що питому витрату кисню визначають у залежності від тривалості періодів завалки і прогрівання шихтових матеріалів відповідно до виразу, q = (тт 3 + птпр + к)/2а, де: q - питома витрата кисню у факел; т3 тпр- тривалості періодів завалки і прогрівання шихтових матеріалів, відповідно, a, m, n, k - величини, визначені експериментальним шляхом для конкретних умов експлуатацн печі. Спосіб відноситься до сталеплавильного виробництва і може бути застосований для раціонального використання подачі кисню у факел плавильного агрегату. Відомі засоби виплавки металу в череневій печі, у яких використовується подача кисню у факел, що дає можливість збільшити продуктивність печі при одночасному зниженні витрата палива [Конюх В.Я , Зражевский В.Д., Анненко О.Я Применение кислорода в мартеновском производстве стали Киев. Наук, думка, 1970. - 60 с ] Проте ефективність застосування кисню у значному ступені залежить від умов роботи печей, особливо в періоди завалки і прогріву, і для кожної печі в конкретних умовах її експлуатації існує оптимальний режим подачі кисню у факел, при котрих можливо знижувати подачу кисню у факел при тривалих організаційних затримках подача шихти Найбільше близьким за технічною суттю і досягаемому результату є спосіб із подачею кисню у факел, при якому встановлене наявність екстремума в залежності тривалості плавки вщ виграти повітря в періоді завалки [Интенсификация плавок в подовых печах / И.И Борнацкий, А.А. Баранов, Н.И. Баскинидр - К.. Техника, 1989 -113 с ] . Проте залежність питомої втрати кисню від тривалості плавки в цілому й окремих Гі періодах для визначення оптимального режиму подачі кисню у факел печі в цьому способі, не встановлені і його застосування також не ефективно, тому що не забезпечує зниження витрати кисню. У основу винаходу поставлена задача розробити спосіб виплавки сталі в череневій печі з пода чею кисню у факел, у якому введення нових умов здійснення дій, дозволить встановити оптимальний рижим подачі кисню для скорочення його питомої витрати без збільшення тривалості плавки. Для вирішення поставленої задачі в засобі виплавки сталі в череневій печі з подачею кисню у факел, питому витрату кисню визначають у залежності від тривалості періодів завалки і прогріву шихтових матеріалів ВІДПОВІДНО ДО вираження q = ( m i 3 + п т п р +к)/2а де q - питома витрата кисню у факел; т э ,т П р - тривалості періодів заливки і прогріву шихтових матеріалів, ВІДПОВІДНО, a, m, n, k - величини, визначальні експериментальним шляхом для конкретних умов експлуатацій печі. Аналіз паспортних даних плавок із застосуванням методів кореляційного І регресійного аналізів дало таке рівняння1 Тпп = aq 2 - ( т т 3 +пт п р +k)q + Ьт3 + стпр +f [c]jj+d ,., де т 3 ,т п р' т пл - тривалості періодів завалки, профіву і плавки в цілому; q - питома витрата кисню у факел; [С]о - вміст вуглецю при розплавлюванні; а, т , п, k, b, c, f, d - величини, визначальні експериментальним шляхом для конкретних умов експлуатацГГ печі. Коефіцієнт множинної кореляцГі1 що визначає наявність і тісноту зв'язку між функцією й аргументами, дав значення порядку 0,80, що для складних CO ю 00 4853 багатопараметрових технологій є достатньо високим і придатним для досліджень. Критерій Фішера, що визначає однорідність дисперсії й вдалість вибору квадратної залежності, виявився нижче відповідного табличного значення, що і було потрібно. Значення критерію Стьюдента за окремими компонентами залежності вище табличних значень при а = 95 довірчій імовірності °' Отже, знайдена математична модель була адекватна реальному процесу. Для визначення оптимальної питомої виграни кисню при мінімальній тривалості плавки відповідно до (1) необхідно знайти першу похідну даної функції і дорівняти її до нуля (2) 2 a q - ( m T 3 + n x n p + k ) - 0 (3) q = (mT3 +ПТГ.Р +к)/2а (4) Застосування кисню у факел ефективно для інтенсифікації горіння палива тільки при відповідній організації всіх періодів плавки і, у першу чергу, завалки і прогріву шихти. Затримка плавок супроводжується надмірно великими витратами кисню, обумовленими збільшенням часу його витрати. Великі організаційні затримки при безупинній подачі кисню у факел призведуть до нуля ефект його застосування, а нераціональне використання кисню в період завалки шихти у піч не забезпечують скорочення тривалості плавки. Це можна пояснити поганим взаємним контактом шматків металошихти, що не дозволяє швидко передавати теплову енергію від факелу в глиб ванної'. У них умовах анкою процесу, що лімітує, тепло сприйняття ванної від факелу є не тепловіддача факела, а теплопередача через пустоти, що утворюється внаслідок поганого взаємного контакту шматків металошихти. Тому деяке зниження температури факела за рахунок скорочення подачі в нього кисню (до рівня оптимуму) у зазначені періоди не призведе до зменшення інтенсивності теплосприйняття ванної і збільшенню трив&аоршппяаввтий. засіб виплавки стали був здійснений у мартенівських печах Донецького металургійного заводу, опалювальних природним газом і мазутом з інтенсифікацією киснем процесу горіння палива. Були проаналізовані дані попередньо проведених дослідно-промислових плавок. Відповідно до цих даних, питома витрата кисню у факел у період проведення цих плавок складало 35 м3/т. Середнє теплове навантаження на плавках була постійною на рівні 25,6 мВт. Застосування методів кореляційного і регресійного аналізів дало таке рівняння' д е [С]о - вміст вуглецю при розплавлюванні, % Коефіцієнт множинної кореляції дорівнює 0,82. Критерій Фішера при 220-ти плавках, виявився нижче відповідного табличного значення. Значення критерію Стьюдента за окремими компонентами залежності (5) вище табличних значень при довірчій а = ) x 0,055-26,1 У таблиці наведені дані про залежність тривалості плавки від питомої витрати кисню у факел при різноманітному вмісту вуглецю при розплавлюванні. З даних, наведених у таблиці, випливає, що зі збільшенням питомої витрати кисню тривалість плавки зменшується, досягає мінімального значення при раціональній питомій витраті кисню, рівному 25 мТг. Аналіз заводських даних підтверджує, що застосування кисню у факел для інтенсифікації горіння палива ефективно при організацп всіх періодів і, у першу чергу, завалки і прогріву шихти. Затримки плавок супроводжується надмірно великими витратами кисню, обумовленими збільшенням часом його витрати Для конкретних умов мартенівського цеху Донецького металурпйного заводу витрата кисню у факел печі 35 м /т не є оптимальною, тому що тривалість плавок надається більш високою, чим при витраті 25 м3/т У цьому випадку великі організаційні затримки при безупинній подачі кисню у факел призведуть до нуля ефект його застосування. Однієї з практичних мір для одержання значного економічного ефекту є також відключення подачі кисню у факел череневого плавильного агрегату, якщо тривалість організаційної затримки в подачі шихти перевищує заданий інтервал часу, до поновлення завалки. Вміст вуглецю мас % 0,5 10 ^з^пр.тпп - тривалості періо 1 5 t m = 0.055 q 1 -(0,00741, + 00176тпв + 1M)q+ 119г, +1.55тпр +21.б[с]*+ 25035 ,(5) дів завалки, прогріву і плавки в цілому, хв; q - питома витрата кисню у факел, м3/т, Комп'ютерна верстка М Клюкін 95 імовірності °' Для правки із середи ьостатистич ни ми значеннями тривалості періодів заливки і прогріву, рівними 102 і 61 хв, відповідно, оптимальна питома витрата кисню буде дорівнювати Підписне Питома витрата кисню у факел м3/г 0 10 25 ЗО 40 50 0 10 20 25 ЗО 40 50 0 10 20 25 ЗО 40 50 Тривалість плавки, хв 472 4 449 2 435 0 435 8 445 В 466 4 488 6 465 4 453 2 451 2 452 0 461 8 482 6 515 6 492 4 508 9 47В 2 479 D 488 6 509 6 Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601