Ресурсосбережение в кислородно-конвертерной плавке при использовании железофлюсов

Пономарева Н.И., Мищенко И.М.


Источник: Збірка доповідей VI міжнародної наукової конференції аспірантів і студентів «Охорона навколишнього середовища». Том 2.—Донецк,2007.—С. 198—199.


Для совершенствования конструкции конвертерной футеровки важнейшей целью является достижение ее высокой стойкости, обеспечив ающей такую эффективность работы конвертера, которая соответствует минима льным удельным затратам на огнеупоры. За последнее десятилетие стойкость фу теровки конвертера значительно повысилась благодаря применению комбинированн ой сбалансированной схемы, учитывающей особенности износа отдельных зон, в т ом числе подверженных повышенной эрозии. Так, в различных зонах футеровки ко нвертера используются различные по качеству и толщине изделия, что в конечно м счете приводит к сбалансированному износу футеровки в целом.

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

Весьма важным представляется также выбор качества периклазогр афитовых огнеупоров. Например, увеличение содержания углерод а в материале изделия с 5 % до 9 % снижает степень износа о гнеупоров на 19 %, а замена пековой связки на синтетическую ум еньшает степень износа огнеупоров на 17 %. При этом важным яв ляется каче-ство использование магнезита: увеличение размеров частиц магнезита снижает степень износа на 12 %, а повышен ие содержания магнезита с 97,5 % до 98,5 % уменьшает износ на 7—9 %. В технологическом плане повышению стойкости фут еровки способствует сокращение времени ее прямого контакт а со струей кислорода. Для этого в начале процесса продув ки принудительно ускоряется шлакообразование посредством добавки доломитизированной извести для вспенивания шла ка. При использовании доломитизированной извести (содер жание магнезии примерно 20 %) вместо обычной (содержани е магнезии 2,5—3,0 %) стойкость футеровки существенно в озрастает. Замена обычной извести доломитизированной н е приводит к увеличению ее расхода. При использовании доломитизиро ванной извести значительно сократился расход плавикового шпата (с увеличение м 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 фут еровке. При этом шлак покрывает футеровку, охлаждается и затвердевает, создавая п рочную защитную корочку, препятствующую износу огнеупоров. Техноло-гия раздува шл ака предусматривает качание конвертера для нанесения покрытия на участки футеро вки, подвергаемые повышенному износу при завалке металлолома в сливе металла.

Положительный дополнительный эффект от шлакового гарнисажа достигается также з а 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 позвол ит 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 — ферр иты кальция. Ожелезненная известь по сравнению с обычной характеризуетс я меньшими потерями при прокаливании, пониженным содержанием серы и повышенным оксидов железа.

Таким образом, возможна полная замена извести на ожелезненную изве сть без ухудшения баланса конвертерной плавки. Ферритная оболочка флюса существенно повышает его механическую прочность и способствует быстрому наведению активного известково-железистого шлака. Замена и звести на ожелезненную известь позволит снизить поступления серы с фл юсующими материалами и увеличить выход годного металла. Промышленное применение комплексного флюса в кислородно-конвертер ной плавке показало технико-экономическую целесообразность данного мероприятия.




�