[Главная]

Реферат диссертации

Темой магистрской работы является является повышение точности дозирования и регулирования производительности питателя для вдувания порошкообразных материалов в металл при его внепечной обработке.

Главным преимуществом сталеплавильного процесса с использованием порошкообразных материалов (инжекционной металлургии) является резкое увеличение суммарной поверхности контакта фаз в системе металл-шлак-твердый реагент. Применение порошкообразных материалов позволяет ускорить массо- и теплообменные процессы в ванне, а также регулировать скорости протекания различных технологических процессов.

Для ввода порошкообразных материалов в металл возможны две принципиальные схемы:

1. Вдувание порошкообразных материалов
2. Ввод порошкообразных материалов в виде проволоки.

На начальном этапе развития инжекционной металлургии (конец 60-х начало 70-х годов) была известна и применялась исключительно первая схема. Вдувание осуществлялось с помощью пневмотранспортных установок. При этом применялись питатели трех основных видов:

1. Шнековые
2. Эжекционные
3. Пневмокамерные.

Основными требованиями к пневмотранспортным установкам являются следующие:

1. Надежность работы применяемых питателей, систем запорной арматуры и контрольно-измерительных приборов.
2. Возможность точной регулировки интенсивности подачи и концентрации порошка в транспортирующем газе.
3. Непрерывное определение расхода материала.
4. Надежность автоматики и дистанционного управления.
5. Достаточный рабочий объем бункеров питателей.

Однако не один из видов питателей не удовлетворял в полном объеме требованиям к пневмотранспортной установке, особенно что касается надежности работы и точной регулировки интенсивности подачи и концентрации порошка в транспортном газе. Это зачастую приводило к забиванию как сопла фурмы, через которую вдували порошок, так и пневмотрассы, а также к неравномерному вводу порошкообразных материалов по ходу продувки. К концу 70-х годов конструкция установок стала считаться отработанной, хотя не было достигнуто высокой надежности работы.

К середине 80-х годов наметился переход ко второй принципиальной схеме ввода порошкообразных материалов, которая обладает следующимим преимуществами:

• уменьшенное содержание в металле водорода и азота;
• уменьшение выбросов металла;
• увеличение объема обрабатываемого металла;
• уменьшение расходов на оборудование и транспортный газ;
• введение добавок в любых количествах и независимо от объема обрабатываемого металла.

Однако данная схема удачно работает, когда требуется осуществлять доводку стали, то есть вводить проволоку в небольших количествах и одного состава.

Если учесть, что масса проволки составляет порядка 120 г/м, а скорость ввода составляет порядка 120 м/мин, то получается, что расход порошкообразных реагентов составит 14,4 кг/мин, тогда как расход при дутье составляет от 45 до 180 кг/мин. Таким образом, при вводе проволоки увеличивается время обработки стали. А если учесть, что обработку стали ведут порядка 10-20 минут, то за это время необходимо ввести соответственно 1200-2400 метров или 1,2-2,4 километра проволоки!

По имеющимся опытным данным эксплуатации установок для ввода порошкообразной проволоки установлено, что убытки от ее эксплуатации ( в случае обработки стали исключительно проволокой) составляют 10$ на тонну стали, что при годовом объеме производства 1 млн. тонн стали в год убытки составят 10 млн.$ !

Таким образом, вопрос использования пневмотранспортных установок является актуальным на сегодняшний день, а перечисленные выше недостатки этих установок в глубоком рассмотрении.

Исходя из этого, в работе рассмотрены вопросы надежности работы пневмоустановок, а также разработаны способы точной регулировки интенсивности подачи и концентрации порошка в транспортном газе.