yandex.metrica
Электрометаллургия

Способы подачи кислорода и углеродистых порошков в рабочее пространство печи

Промышленное применение газообразного кислорода для обезуг­лероживания расплавленного металла в дуговых сталеплавильных пе­чах началось после того как были разработаны дешевые способы мас­сового производства кислорода и его транспортировки. С 1970-х годов кислород стали использовать для интенсификации не только окисли­тельного периода, но и процесса плавления лома за счет тепла экзо­термических реакций окисления компонентов шихты (С, Мn, Si, Fе).

Зарубежные металлургические предприятия в период плавления уже тогда расходовали 5…15  м3 кислорода на 1 т жидкой стали. Отечественные заводы, не имевшие высокомощных печей, использо­вали в период плавления значительно меньше кислорода, вдувая его в рабочее пространство печи футерованными стальными трубками или сводовыми водоохлаждаемыми фурмами лишь в конце плавления.

Освоение технологии окислительного плавления в нашей стране началось с появления первых высокомощных дуговых печей ДСП- 100НЗА в 1979-1981 годах. В дальнейшем такая технология получила распространение в цехах, оборудованных сверхмощными 100-тонными печами. Кислород в такие печи обычно начинали подавать через сво­довую фурму вскоре после включения печи, постепенно опуская фур­му по мере проплавления лома. Использование кислорода в период плавления ускоряло формирование шлака и наряду с получением ряда технологических преимуществ сокращало длительность плавления на 15…20 мин при удельном расходе кислорода 8…15 м3/т . Расход электроэнергии при этом снижался в среднем на 3,0…3,5 кВт ч на каждый кубический метр использованного кислорода. Экономия электроэнергии при использовании кислорода в период плавления по­лучалась главным образом за счет тепла экзотермических реакций окисления компонентов шихты, особенно углерода и железа. Вследст­вие этого применение кислорода при плавлении неизбежно увеличива­ет угар шихты, снижает выход жидкой стали и повышает расход угле­родсодержащих материалов.

Сообщается, что применение газообразного кислорода взамен твердых окислителей (железной руды, агломерата, окатышей) сокра­щает длительность окислительного периода. При расходе кислорода 4…7 м3/т на 5… 10% увеличивается производительность дуговой пе­чи и на 5…12 % снижается расход электроэнергии на выплавку стали. Но в таком случае еще больше усиливается угар железа во время плавки и снижается выход годной стали.

Современная технология плавки электростали предусматривает широкое использование газообразного кислорода для интенсификации процесса. Удельный расход кислорода с учетом его применения в топ­ливокислородных горелках во время плавки в современной дуговой печи составляет 30…40 м3/т и более, интенсивность подачи кислоро­да во время окислительного периода составляет 0,6…1,5 м3/(т•мин). Применяется технический кислород с содержанием O2 — 99,5 % при давлении 1,2… 1,6 МПа.

Для вспенивания шлака одновременно с кислородом в расплав вду­вается порошок угля или кокса фракции 0,1…3,0 мм. Влажность тако­го порошка должна быть не более 0,7 %, содержание углерода в нем — не менее 90 %. Подача углеродистого порошка в расплав производится пневмонагнетателем. В качестве носителя порошка в нагнетателе ис­пользуется осушенный воздух или азот при давлении 0,4…0,6 МПа.

Расход газа-носителя составляет 200…300 м3/ч, интенсивность пода­чи углеродистого порошка — 20…80 кг/мин при удельном расходе по­рошка 5…6 кг на 1 т стали.