ДонНТУ | Портал магистров ДонНТУ

Пономарева Наталья Ильинична Тема выпускной работы: Производство и применение железофлюсов для повышения эколого-экономических показателей кислородно-конвертерного производства стали

Главная страница | Автореферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Электронная библиотека

Збірка доповідей VI міжнародної наукової конференції аспірантів і студентів "ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ". Том 2.-Донецк,2007.-С. 198-199.

PEСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЖЕЛЕЗОФЛЮСОВ

Пономарева Н.И., Мищенко И.М.

Донецкий национальный технический университет

Для совершенствования конструкции конвертерной футеровки важнейшей целью является достижение ее высокой стойкости, обеспечивающей такую эффективность работы конвертера, которая соответствует минимальным удельным затратам на огнеупоры. За последнее десятилетие стойкость футеровки конвертера значительно повысилась благодаря применению комбинированной сбалансированной схемы, учитывающей особенности износа отдельных зон, в том числе подверженных повышенной эрозии. Так, в различных зонах футеровки конвертера используются различные по качеству и толщине изделия, что в конечном счете приводит к сбалансированному износу футеровки в целом.

Таблица 1 - Основные зоны износа огнеупоров и рекомендуемые материалы

Зона футеровки	Условия, способствующие износу	Рекомендуемые материалы
Верхний корпус	Окислительная атмосфера; механический износ; термохимические напряжения; высокие температуры	Периклазографитовые огнеупоры стандартного качества, содержащие антиоксиданты; периклазовый кирпич на пековой основе или периклазовый кирпич на смоляной связке с низким содержанием углерода и антиоксидантами
Зона цапф	Окислительная атмосфера; химическое взаимодействие со шлаком; термомеханические напряжения	Периклазографитовые огнеупоры высокого качества, содержащие антиоксиданты. Периклазографитовые огнеупоры высокого качества, содержащие плавленый магнезит и антиоксиданты
Зона завалки металлолома	Механические удары и абразивный износ от контакта с металлом и заливаемым металлом	Периклазовый кирпич с пековой пропиткой. Периклазографитовые высокопрочные огнеупоры стандартного качества, содержащие антиоксиданты. Высокопрочные низкоуглеродистые периклазовые кирпичи, содержащие антиоксиданты
Зона слива металла	Механический износ, высокая температура и химическое взаимодействие со шлаком	Периклазографитовые огнеупоры высокого качества, содержащие антиоксиданты. Высокопрочные низкоуглеродистые периклазовые кирпичи, содержащие металлические добавки. Периклазографитовые огнеупоры стандартного качества

На стойкость огнеупоров в конвертере влияет целый ряд технологических факторов. Так, увеличение температуры стали на выпуске в среднем на 1 % за кампанию снижает стойкость футеровки на 28 плавок, а увеличение содержания железа в шлаке на 1 % снижает стойкость футеровки на 151 плавку, добавка доломита или известняка в количестве 1 кг/т повышает стойкость футеровки на 72 и 12 плавок соответственно, увеличение количества додувок на 1 % за кампанию снижает стойкость на 15 плавок.

Весьма важным представляется также выбор качества периклазографитовых огнеупоров. Например, увеличение содержания углерода в материале изделия с 5 % до 9 % снижает степень износа огнеупоров на 19 %, а замена пековой связки на синтетическую уменьшает степень износа огнеупоров на 17 %. При этом важным является каче-ство использование магнезита: увеличение размеров частиц магнезита снижает степень износа на 12 %, а повышение содержания магнезита с 97,5 % до 98,5 % уменьшает износ на 7-9 %. В технологическом плане повышению стойкости футеровки способствует сокращение времени ее прямого контакта со струей кислорода. Для этого в начале процесса продувки принудительно ускоряется шлакообразование посредством добавки доломитизированной извести для вспенивания шлака. При использовании доломитизированной извести (содержание магнезии примерно 20 %) вместо обычной (содержание магнезии 2,5-3,0 %) стойкость футеровки существенно возрастает. Замена обычной извести доломитизированной не приводит к увеличению ее расхода. При использовании доломитизированной извести значительно сократился расход плавикового шпата (с увеличением концентрации магнезии до 7 % расход шпата снизился на 15-20 %).

Для повышения стойкости футеровки можно использовать технологию раздува шлака в кислородном конвертере, заключающуюся во вдувании азота высокого давления через верхнюю кислородную или вспомогательную фурму с целью разбрызгивания шлака по футеровке. При этом шлак покрывает футеровку, охлаждается и затвердевает, создавая прочную защитную корочку, препятствующую износу огнеупоров. Техноло-гия раздува шлака предусматривает качание конвертера для нанесения покрытия на участки футеровки, подвергаемые повышенному износу при завалке металлолома в сливе металла.

Положительный дополнительный эффект от шлакового гарнисажа достигается также за счет того, что при заливе в конвертер чугуна шлак частично оплавляется, что приводит к образованию некоторого слоя жидкого шлака еще до начала продувки.

Анализ опытных плавок показал, что использование ожелезненной извести позволит частично или полностью исключить плавиковый шпат, снизить расход извести, повысить степень десульфурации и производительность конвертера. Ожелезненная известь представляет собой двухслойный кусковый продукт: сердцевина – известь с повышенной реакционной способностью, оболочка толщиной 3-12 мм – ферриты кальция. Ожелезненная известь по сравнению с обычной характеризуется меньшими потерями при прокаливании, пониженным содержанием серы и повышенным оксидов железа.

Таким образом, возможна полная замена извести на ожелезненную известь без ухудшения баланса конвертерной плавки. Ферритная оболочка флюса существенно повышает его механическую прочность и способствует быстрому наведению активного известково-железистого шлака. Замена извести на ожелезненную известь позволит снизить поступления серы с флюсующими материалами и увеличить выход годного метал-ла.

Промышленное применение комплексного флюса в кислородно-конвертерной плавке показало технико-экономическую целесообразность данного мероприятия.

ДонНТУ | Портал магистров ДонНТУ

Главная страница | Автореферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

© ДонНТУ 2008 Пономарева Н.И.