Моделирование процесса выпуска стали из конвертера

при изменении диаметра сталевыпускного отверстия»

Цель работы: Ознакомится с лабораторной установкой кислородного конвертера, основными элементами конструкции, схемой ее работы.

При проведении экспериментальных опытов, по полученым данным установить, какое влияние осуществляет изменение диаметра сталевыпускного отверстия на скорость наполнения сталевыпускного ковша.

Теоретическая часть

Краткие сведение о процессе который моделируем.

Конвертерные процессы выплавки стали, в первую очередь с использованием кислорода, получили широкое распространение. В зависимости от необходимости дутье можно подводить к ванне сверху, снизу, сбоку или комбинированно, что обусловливает разнообразие технологических вариантов.

Принципиальное отличие конвертерных процессов от других способов производства стали заключается в том, что практически весь кислород, необходимый для рафинировки металла от примесей, вводится в виде окислительного газа непосредственно в ванну В качестве окислительного газа в кислородном конвертере используют технически чистый кислород, с чистотой 97-99,7%. Газ в конвертерную ванну можно вводить снизу, сверху, сбоку или в комбинации этих способов. Вводимый в ванну окислительный газ взаимодействует с металлом, кислород, входящий в его состав, окисляет примеси (элементы) металла, что и лежит в основе рафинировочных процессов.

Развития кислородно-конвертерного процесса обусловлены рядом его преимуществ, которые заключаются в следующем:

1. Содержание азота, фосфора, серы и неметаллических включений в кислородно-конвертерном металле намного ниже.

2. Конструкция конвертера значительно проще, а производительность выше, поэтому капитальные затраты на строительство кислородно-конвертерного цеха значительно меньше.

3. Можно перерабатывать чугуны любого состава, в том числе «химически холодные» (с низким содержанием кремния) и высокофосфористые, что расширяет сырьевую базу для выплавки чугунов.

4. Избыток тепла в ванне позволяет перерабатывать значительные количества стального лома и железной руды и снижать удельный расход чугуна.

5. Раннее шлакообразование и надежная дефосфорация металла при высоком содержании в нем углерода обеспечивают меньшую окисленность продутого металла.

6. Значительно облегчена автоматизация управления процессом.

Недостатками:

1. большая интенсивность пылевыделения, что обусловливает необходимость сооружения газоочистных установок;

2. Значительные потери железа с дымом и иногда с выбросами; недостаточное (при отсутствии котлов-утилизаторов) использование физического и химического тепла отходящих газов, содержащих в основном окись углерода;

3. Меньшая доля стального лома в металлической шихте и больший удельный расход чугуна.

Общая длительность процесса зависит от длительности операций.

1 - загрузка металлического лома - количество стального лома достигает 25—27 % от массы шихты. Объем совков достигает 110 м3, Длительность операции Загрузка длится 2—4 мин.

2 - Заливка чугуна. Жидкий чугун при температуре от 1300 до 1450 °С заливают в наклоненный конвертер одним ковшом в течение 2-3 мин.

3 - Продувка. После заливки чугуна конвертер поворачивают в вертикальное рабочее положение, вводят сверху фурму и включают подачу кислорода, начиная продувку. Фурму в начале продувки для ускорения шлакообразования устанавливают в повышенном положении (на расстоянии до 4,8 м от уровня ванны в спокойном состоянии), а через 2—4 мин ее опускают до оптимального уровня (1,0—2,5 м в зависимости от вместимости конвертера и особенностей технологии). Длительность продувки 12—18 мин;

4 - Отбор проб, замер температуры, ожидание анализа, корректировка. На отбор и анализ проб затрачивается 2—3 мин; корректировочные операции вызывают дополнительные простои конвертера и поэтому нежелательны.

5 - Выпуск. Металл выпускают в сталеразливочный ковш через летку без шлака; Выпуск длится 3-7 мин.

Общая продолжительность плавки в конвертерах составляет 40-50 мин.