Спосіб виплавки залізовуглецевого розплаву в конвертері

1. Спосіб виплавки залізовуглецевого розплаву в кисневому конвертері, що включає завантаження залізовмісного матеріалу, флюсів, палива, 3 ванни конвертера подають через систему подачі сипких. Іншими словами основну частину палива і флюсів завантажують в конвертер у складі залізорудного агломерату і/або окремо вводять в процес для коректування хімічного складу. Заміна рідкого чавуну, металобрухту, коксу гарячим агломератом має вирішальне, принципове значення, оскільки означає ліквідацію доменного процесу, а, значить, і коксівного виробництва, призначеного для доменного процесу (для інших потреб кокс необхідний і залишиться). Відповідно, при оцінці пропонованого корисної моделі необхідно враховувати як позитивний ефект не тільки здешевлення шихти (заміна рідкого чавуну і металобрухту агломератом), але і ліквідацію двох могутніх і дорогих металургійних переробок - доменного і коксівного з їх інфраструктурою. Фізична можливість процесу, пропонованого в даній заявці, перевірена розрахунками і натурними експериментами. Враховуючи досвід розробки багатьох сортів доменного і мартенівського агломерату, будуть розроблені - за сировинних і виробничих умов багато сортів конвертерного агломерату і різноманітні засоби його доставки в гарячому стані. Нижче наведені два приклади здійснення способу на практиці - безперервний і переривистий. Ці приклади описані достатньо детально, щоб фахівці в цій галузі могли використовувати корисну модель, причому зрозуміло, що можуть бути використані і інші приклади і, що без відхилення від суті і об'єму корисної моделі, можуть бути виконані логічні і функціональні заміни. Тому приведені далі докладні описи не слід розглядати як обмежуючі об'єм корисної моделі. Нижче подані варіанти здійснення корисної моделі стосовно конвертера, що не виключають інші варіанти в межах формули корисної моделі. Спосіб виплавки чавуну і сталі в сталеплавильному агрегаті - конвертері здійснюється таким чином. Приклади. Необхідною умовою для здійснення корисної моделі є наявність в конвертері залишку від попередньої плавки - суміші рідкого металу і рідкого шлаку. Цей залишок («болото») повинен складати приблизно 8 - 12% від маси всієї плавки. У подальшому розвитку плавки можливі варіанти: - безперервний: вся необхідна шихта - гарячий агломерат, що містить необхідну по стехіометричному розрахунку кількість енергетичного вугілля і флюсів безперервно і рівномірно подається в робочий простір кисневого конвертера і одночасно здійснюється продування ванни киснем через центральну фурму. Висота фурми над рівнем ванни визначається алгоритмом процесу, який також визначає порядок закінчення плавки і видалення її продуктів. - переривистий: на залишок ("болото") завантажують 20% палива. Потім завантажують 20% агломерату і 2-3 хвилини проводять продування киснем. Потім ці операції повторюють ще кілька разів і після повного завантаження проводять додаткове продування киснем. Після закінчення плавки здійснюють випуск рідкого шлаку і металу. 55657 4 У обох прикладах основну частину палива і флюсів завантажують в конвертер у складі залізорудного агломерату і/або окремо вводять в процес для коректування хімічного складу. Основні хімічні реакції в процесі - звичайні: С + FexOy CO + Fe CO + O2 CO2 С + O2 CO FexOy + CO Fe + CO2 Нижче для порівняння приведені матеріали, об'єми завантаження і параметри відомого і пропонованого способів. Звичайна киснево-конвертерна плавка Рідкий чавун (t =1350°С) - 85% від металевого завантаження. Металобрухт (t = 0°С) - 15% від металевого завантаження. Вапно (t = 0°С) - 5% від металевого завантаження. Кисень - 55м3/т. Тривалість плавки в цілому 50хв. Продування - 13хв. (всі величини орієнтовно). Пропонована киснево-конвертерна плавка Агломерат (t = 900°С) - 110-120% від готового металу. Вугілля енергетичне (t = 0°С) - 45% від готового металу - введення в процес для коректування хімічного складу (у завантаженні і через систему подачі сипких). Вапно (t = 0°С) - 7% від готового металу. Кисень - 55м3/т. Тривалість плавки в цілому - 50-60хв. Продування - 13хв. Постійний рідкий залишок ("болото") - основність 3,5-4,5 (всі величини орієнтовно). Агломерат на видачі із стрічки аглофабрики має t =1300°С і подається в конвертер від аглострічки в чавуновозних ковшах або іншими способами (за місцевих умов). Вихід газів, що відходять з конвертера, їх хімічний склад, тиск, температура відстежуються автоматично з дублюванням. Сигнали йдуть на управляючі параметри по алгоритму. Гази процесу, що відходять, утилізують одним з відомих способів. Пропонований процес є новим для металургії. Управління їм складніше, ніж звичайним кисневоконвертерним процесом і можливе тільки в автоматичному режимі. Тому конкретну технологію, алгоритм для конкретного цеху і умов постачання необхідно створювати наново. Економія витрат шляхом заміни дорогої шихти дешевшою без істотної зміни хімічних реакцій при використовуванні корисної моделі дозволить понизити собівартість виплавки залізовуглецевого розплаву на 30-50% залежно від місцевих умов (орієнтовно). 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 55657 6 Підписне Тираж 26 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 – 42, 01601