SU1638174A1 - Способ предварительного нагрева лома в конвертере - Google Patents

Description

1

(21)4257232/02

(22)05.06.37

(46) 30.03.91. Бюл. tf 12

(71)Карагандинский металл.фгичес- кий комбинат

(72)В.И.Богом ков, В.П.Цымбал, И.И.Есипенко, Б.А.Бурдонов, В.И.Герман и В.С.Щерба

(53)669.134.244 (033.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 440613, кл. С 21 С 5/23, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 963075, кл. С 21 С 5/23, 1932. Сталь, 1936, N 10, с. 9-10.

(54)СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА ЛОМА В КОНВЕРТЕРЕ

(57)Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах , и может быть использовано дл  предварительного нагрева лома в конвертере . Цель изобретени  - снижение расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличени  расхода лома за счет повышени  эффективности его нагрева. По изобретению предусматриваетс  максимальное рассредоточение твердого топлива в объеме лома и получение эффекта объемного нагрева без оплавлени  и испарени  шихты. Нагрев лома осуществл ют в количестве 40-75% от общего расхода на плавку при циклическом возвратно-поступательном перемещении кислородной фурмы с ее выдержкой в нижнем положении . Твердое топливо ввод т равными порци ми по 20-25% от общего расхода в момент движени  фурмы вверх из нижнего положени . Выдержка фурмы в нижнем положении при этом составл ет 70-130 с. Изобретение позвол ет, снизить себестоимость стали за счет снижени  расхода чугуна и увеличени  доли нагретого лома в металлошихте. 1 ил., 1 табл.

(Л

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к производству стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано дл  предварительного нагрева лома в конвертере.

Цель изобретени  - снижение расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличени  расхода лома за счет повышени  эффективности его нагрева.

На чертеже представлен график режима нагрева лома.

Согласно предлагаемому способу в конвертер загружают лом в количестве 40-75% от общего расхода на

плавку, нагрев производ т при циклическом возвратно-поступательном перемещении кислородной фурмы с минутным расходом кислорода 5-20 нм /т лома, при этом твердое топливо ввод т в момент движени  фурмы вверх из нижнего положени  на уровне лома в верхнее до среза горловины разными порци ми по 20-25% от общего расхода с интервалом 70-130 с. Дл  ускорени  зажигани  угл  первую порцию твердого топлива ввод т в смеси с алюминийсодержащими материалами.

о со

00

1

nU

В большегрузных конвертерах емкостью до 300-400 т при существующем расходе лома 23-27% от веса ме- таллошихты масса лома составл ет 100-120 т и более, а с нагревом лома эта величина возрастает на 10 - 20 т. Нагреть равномерно такое количество скрапа даже при очень высокой тепловой мощности газокислород- ного или топливокислородного факела, подводимого сверху, невозможно. В способе учтено также то, что в конвертерных цехах завалка лома производитс , как правило, 1-4 совками, и реже 5-10.

Практический опыт показывает,что при нагреве лом-а кислородом сверху в количестве менее 40% от общего расхода на плавку неэффективно исполь- зуетс  подводимое тепло, часть лома оплавл етс  и прогрев крупных кусков задерживаетс  наличием на их поверхности жидкой пленки оксида железа, а более 75% - лом не прогреваетс  по всей высоте, так как высота слой металлошихты достаточно больша , это приводит к удлинению периода нагрева и к увеличению общей длительности плавки и снижению производитель

ности конвертера.

Подъем фурмы с одновременной подачей кислорода в период ввода твердого топлива сверху способствует рассредоточению (рассеиванию и разбрасыванию ) его струей кислорода по поверхности и в объеме лома.

После опускани  фурмы в крайнее нижнее положение и ее выдержки в течение 70-130 с, происходит полное сжигание порции топлива в объеме лома . За этот период полностью сгорает весь уголь. При очередном подъеме фурмы ввод т следующую порцию твердого топлива, и цикл повтор етс .

3 качестве твердого углеродсодер- жащего топлива дл  предварительного нагрева лома согласно предлагаемому способу используют уголь марки АС с теплотворной способностью 6230 кка /кг. Теплосодержание жидкого чугуна, исключаемого из процесса (замещенного металлическим ломом), компенсируетс  теплом от сжигани  кислородом твердого топлива.

В большегрузном конвертере,содер жащем в завалке 100-150 т скрапа с низкой насыпной плотностью (0,6 - 0,7 т/м9), в р де случаев не удаетс 

,

JQ

уп 25 30

40

л/ ,  

45

55

поместить весь лом в конвертер при загрузке всего объема конвертера до горловины. В этом случае ввод т в , конвертер часть лома и после его нагрева до 600-300°С происходит осадка легковесной его части (лом садитс ) и освобождаетс  объем дл  загрузки остального количества металлошихты .

Расчеты показывают, что при расходе твердого топлива в количестве 16-20 кг/т стали от его сжигани  (учитыва  коэффициент использовани  топлива - КИТ) выдел етс  тепло, достаточное дл  компенсации теплосодержани  1,0 т жидкого чугуна и дл  нагрева 1,0 т лома до 600-800 С. Способ ввода твердого топлива на нагрев лома имеет первостепенное значение . Введение 1,0 т угл  в конвертер в завалку позвол ет дополнительно переработать 2,3-2,8 т металлолома , на нагрев до загрузки чугуна - 2,3-3,6 т лома, на нагрев порционно по ходу нагрева - 3,8-4,4 т лома. Согласно предлагаемому способу подачу твердого топлива на нагрев лома производ т в конвертер максимально рассредоточенно в период подъема фурмы и с расходом кислорода 5-20 нм /мин на 1 т лома. Эффект достигаетс  за счет сжигани  топлива внутри объема лома между кусками. Подача кислорода менее 5 нмэ/мин недостаточна дл  сжигани  вводимых одноразово 20-25% топлива от общего расхода на нагрев, а при подаче более 20 нм /мин на тонну лома значительна  часть кислорода тер етс  с газами и не участвует в сжигании топлива . Подача топлива в способе производитс  только при движении фурмы вверх с тем, чтобы не допустить локального перегрева даже легковесной части лома.

Ввод топлива равномерными порци ми с интервалом 70-130 с позвол ет полностью сжечь предыдущую порцию, при этом увеличиваетс  термический КПД твердого топлива.

При интервале менее 70 с происходит неполное сгорание порции топлива, так как имеет место ускоренный его ввод, а при интервале более 130 с кислород расходуетс  на только на , сжигание угл , но и на окисление железа (частично); происходит его оплавление , и удлин етс  общий период

нагрева лома. Установлено, что при одноразовом вводе топлива менее 20% от общего расхода на нагрев лома увеличиваетс  количество циклов и возрастает обща  длительность нагрева , хот  на степень усвоени  тепла топлива это вли ет благопри тно. При величине порции топлива более 25% от общего расхода на нагрев име- ют место локальный перегрев лома и его оплавление, неравномерный нагрев лома.

Пример. По предлагаемому способу в конвертер емкостью 365 т заг- ружали 56 т лома (2 совка) - 46% от общего расхода на плавку (всего на плавку ввод т 120 т лома и 235 т чугуна против 110 и 245 т соответственно по известной технологии). Дл  нагрева лома использовали уголь марки АС в количестве 5,6 т на плавку (13,0 кг/т стали). Количество циклов подачи угл  прин ли равным 4, по 1,4 т (25% от общего расхода на плавку). Фурму устанавливали на уровне загруженного в конвертер лома. Процесс нагрева начинали с одновременной подачей сверху 1,4 т угл , подъема фурмы до уровн  горловины с расходом кислорода с началом подачи в количестве 670 нм3/мин (12 нм /мин на 1 т лома). Факел по вилс  на горловине через 40 с от начала подъема фурмы. В верхнем положении фурму выдерживали 2-3 с и опускали до уровн  лома. В нижнем крайнем положении производили выдержку фурмы в течение 110 с. После этого полный цикл повтор ли трижды. В течение всего перио да нагрева лома (8,2 мин) расход кислорода был посто нным - 670 нм / /мин. Температура лома по показанию интерферометра составила под фурмой 812°С, а у стен конвертера 384 С.

Q

0 5 0 Q 5

5

Примеры осуществлени  предлагаемого и известного способов представлены в таблице.

I

3 результате использовани  кзоб- ретени  достигаетс  повышение эффективности подогрева лома за счет повышени  термического КПД топлива,снижени  содержани  кислорода в отход щих газах в период нагрева, повышени  равномерности нагрева лома в его объеме и снижени  перегрева с исключением его оплавлени  и испарени  шихты.

Применение предлагаемого способа позвол ет снизить себестоимость выплавл емой стали за счет увеличени  доли лома в металлошихте и снижени  расхода чугуна.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ предварительного нагрева лома в конвертере, включающий завалку лома, присадку твердого топлива, его сжигание в стру х кислорода, подаваемого фурмой сверху с минутным расходом 5-20 нм3/т нагреваемого лома ,отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличени  расхода лома за счет повышени  эффективности его нагрева, нагрев лома осуществл ют в количестве 40 - 75 об.% от общего расхода на плавку при циклическом возвратйо-поступа- тельном перемещении кислородной фурмы с выдержкой фурмы в нижнем положении в интервале 70-130 с, при этом твердое топливо ввод т равными порци ми по 20-25% от общего расхода в момент движени  фурмы вверх из нижнего положени  на уровне лома в верхнее до среза горловины.

   22

   25

   24 25

   120

   90

   120

   iao

   9,014,7

   7,013,2

   9,217,6

   10,215,6

   90

   20

   130

   12,0 16,436,0

   55

   16

   100

   55

   55 55

   55

   20

   23

   25 32

   120

   120 130 110

   70

   20

   ч5

   4,0 16,2

   зовыйное no- вводложенне угл фурмы на Наг-при нагрев/5-реве 22

   45

   Ч7,0

   12,5

   ,0

   ,0 ,5 5,8

   6,0

   9,0

   7,8 13,5

   10,0

   9,2

   6,0

   15,9

   746

   759 772 664

   624

   805

   738

   801 705 632

   5Вй

   лома - оплавление, наличие жидкой состазл ющей Нормальный нагрев лома

   То же - и

   Лом не прогреваетс , удлин етс  цикл плавки, у стен конвертера лом черный Неравномерное ъ нагрева лома, снижение производительности конвертера , низка  средн   температура лома Резко возрастает врем  прогрева удлин етс  цикл плавки Нормальный нагрев лома х То же

   Локальный нагрев лома, оплавлент. лома, неравномерны 1 нагреь, низка  температура нагрева Неполное cropitme угл , кислород тер етс  в газовук фазу с несгоревшим топливом Нормальный нагрев лома

   То же II

   Оплавление лоча, удлинение цикла плавки, . неравномерный нагрев Лом нагреваетс  неравномерно - белый по центру конвертера и черный у стен, наличие жидкой составл ющей

   ,5 9,5

   583

   То же

   Лом нагреваетс  с образованием жидкой состава 4ющей

   То же

   У стен конвертера лом черный, в центре жидкий лом Жидка  составл юша , лом черный У стен конвертера