Багаторежимний спосіб продування конвертерної плавки

Винахід відноситься до металургії, переважно до киснево-конвертерного виробництва сталі. Останнім часом у зв'язку з кон'юнктурою ринку робота киснево-конвертерних цехів істотно ускладнилася посилюванням вимог до якості виплавляємо! сталі і істотною зміною параметрів шихти і виробництва (хімскладу і температури чавуна, частки металолому в ши хті плавок, якості і наявності видів шлакоутворюючих матеріалів, ступеня зносу і тепловмісту футерівки конвертерів т.п.). Це висунуло нові вимоги до розробки дуттьових режимів плавки, які повинні забезпечити високі техніко-економічні показники виплавки конвертерної сталі в умовах змінюваних параметрів шихти та виробництва, в т.ч.- стану футерівки конвертерів. Відомий багаторежимний спосіб продування конвертерної плавки [1, стор.12-15], при якому в залежності від параметрів шихти (збільшеній або зменшеній частці лому в металозавалці при надлишку або дефіциті металолому в цеху відповідно) змінюють варіант режиму продування плавок шляхом оперативної зміни елемента конструкції наконечника кисневої фурми перед установкою його на фурмений стовбур. Проте, при реалізації вказаного способу після приварювання наконечника до фурменого стовбура вже неможливо змінити режим продування до виходу цього наконечника з ладу. Зрізати ж ще невідпрацьовані наконечники з фурмених стовбурів недоцільно через їх високу вартість і значних витрат часу на операцію їх заміни. Тому вказаний спосіб не забезпечує гн учку (швидку і оперативну) зміну варіанту режиму продування плавок в умовах змінюваних параметрів шихти та виробництва. Відомий багаторежимний спосіб продування конвертерної плавки [2, стор.13-15], - прототип, включаючий реалізацію залежно від умов проведення плавок (параметрів шихти і футерівки конвертера) одного з трьох варіантів режимів продування («нормального», «більш м'якого» і «більш жорсткого» продування) шляхом використовування відповідного (одного з трьох) варіанту конструкції кисневої фурми. Вказаний спосіб дозволяє забезпечити оптимальні дуттьовий і шлаковий режими плавок і, як наслідок, високі техніко-економічні показники конвертерного процесу за різних ши хто вих умов плавок і при різному стані футерівки конвертерів. Проте, реалізація відомого способу вимагає наявності в цеху великого парку кисневих фурм з трьох конструкцій, що у свою чергу вимагає великої кількості фурмених стовбурів. При цьому ускладнюється виготовлення і обслуговування кисневих фурм. Ускладнюється організація «руху» фурм різних типів в цеху, що вимагає спеціальної диспетчеризації. Крім того, якщо з якихось об'єктивних причин змінилися параметри шихтовки плавок, а на конвертері встановлена фурма іншого типу (стійкість фурм до зняття для очищення від шлако-металевої настилі може досягати 50 і більш плавок), потрібна заміна фурми. Це призведе до втрат виробництва та додаткових витрат на операцію заміни фурм. В основу винаходу поставлена задача удосконалити багаторежимний спосіб продування конвертерної плавки, в якому за рахунок реалізації вибраного варіанту режиму продування («нормального», «більш м'якого» або «більш жорсткого» продування) шляхом зміни робочої інтенсивності подачі кисню і підтримки останньої в певних діапазонах, забезпечується оперативна зміна варіанту режиму продування при використовуванні кисневої фурми однієї конструкції, що дозволяє зменшити витрати на виготовлення і обслуговування кисневих фурм, оперативно реалізувати необхідні дуттьовий і шлаковий режими для різних шихтових і виробничих умов проведення плавок і поліпшити техніко-економічні показники останніх. Для вирішення поставленої задачі пропонується багаторежимний спосіб продування конвертерної плавки, що включає реалізацію залежно від умов проведення плавок (параметрів шихти і футерівки конвертера) одного з трьох варіантів режимів продування («нормального», «більш м'якого» і «більш жорсткого» продування), в якому реалізація необхідного (вибраного) варіанту режиму продування плавки здійснюється шляхом зміни робочої інтенсивності подачі кисню IO2, p , причому при реалізації режимів «більш м'якого» і «більш жорсткого» продування плавки величину IO2, p підтримують в діапазонах відповідно: IM2, p = (0,85 ¸ 0,95) × (G / 160)1 / 2 × IH 2, p O O IЖ2, p = (103 ¸ 109) × (G / 160)1 / 2 × IH 2, p , , O O де IH2, p , IM2, p , IЖ2, p - робочі (що відносяться до основного періоду продування плавки) інтенсивності подачі O O O кисню при реалізації режимів «нормального» («номінального»), «більш м'якого» і «більш жорсткого» продування плавки відповідно, м 3/(т. xв); G - садіння конвертера, т. Реалізація необхідного (обраного) варіанту режиму продування плавки шляхом зміни робочої інтенсивності подачі кисню через фурму IO2, p дозволяє обійтися без великого парку фурм з трьох конструкцій, а мати одну універсальну фурму. Це істотно зменшує витрати на виготовлення, обслуговування і організацію «руху» фурм в цеху. Крім того, значно збільшується гнучкість управління, виключається необхідність зміни фурм на конвертері при зміні шихтових умов плавок. Забезпечуються оптимальні дуттьовий і шлаковий режими плавок, внаслідок чого поліпшуються практично всі техніко-економічні показники останніх. Якщо при реалізації 0,85 × ( G / 160)1/ 2 × IH O 2 ,p режиму «більш м'якого» продування плавки величина IM O 2 ,p менше ніж , то погіршуються умови роботи сопел фурм, може мати місце явище відриву потоку кисню від стін дифузорів сопел і швидкий знос останніх; знижується ефективність продування плавки за рахунок значного відхилення режиму витікання струменів (у бік перерозширення) від розрахункового. Якщо ж величина IM O 2 ,p більше ніж 0,95 × (G / 160)1 / 2 × IH O 2, p різко знижується ефект зм'якшування продування і потрібне значне збільшення робочої висоти фурми, що негативно позначається на футерівці конвертера; погіршується процес шлакоутворення. Якщо при реалізації режиму «більш жорсткого» продування 1,03 × (G / 160)1 / 2 × IH O 2, p плавки величина Ж IO ,p 2 менше ніж різко знижується жорсткість (далекобійність) дуттьових стр уменів, потрібне надмірне зменшення робочої висоти фурми, що погіршує умови роботи останньої; погіршується перемішування ванни, Ж особливо при холодному ході процесу. Якщо ж величина IO ,p більше ніж 1,09 × (G / 160)1 / 2 × IH O 2 2 ,p , то знижується ефективність продування плавки за рахунок значного відхилення режиму витікання кисневих струменів (у бік недорозширення) від розрахункового, збільшується вірогідність виносу металу з конвертера, погіршуються умови служби котла-охолоджувача, особливо при обмеженій пропускній спроможності газовідвідного тракту конвертера. Спосіб здійснюється таким чином. Залежно від шихтови х умов плавок і стану футерівки конвертера обирають і реалізують один з варіантів режимів продування: «нормального», «більш м'якого» або «більш жорсткого» продування. Вибір варіанту режиму продування здійснюється на основі відомих положень: при зменшенні (