Способ предварительного нагрева лома в конвертере

(54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА ЛОМА В КОНВЕРТЕРЕ(57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее К производству стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано для предварительного нагрева лома в конвертере.Цель изобретения - снижение расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличения расхода лома за счет повышения эффективности его нагрева. По изобретению предусматривается максимальное рассредоточение твердого топлива в объеме лома и получение эффекта объемного нагрева без оплавления И испарения шихты. Нагрев лома осуществляют в количестве 40-75 от общего расхода на плавку при циклическом возвратнопоступательном перемещении кислородной фурмы с ее выдержкой в нижнем положении. Твердое топливо вводят равными порциями по 20-25 от общего расхода в момент движения фурмы вверх из нижнего положения. Выдержка фурмы в нижнем положении при этом составляет 70-130 с. Изобретение позволяет, снизить себестоимость стали за счетснижения расхода чугуна И увеличения доли нагретого лома в металлошихте.Изобретение относится К черной металлургии, конкретнее К производству стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано для предварительного нагрева лома в конвертере.Цель Изобретения - снижение расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличения расхода лома за счет повышения эффективности его нагрева. На чертеже представлен график режима нагрева лома.Согласно предлагаемому способу в конвертер загружают лом в количестве 40-75 от общего расхода на плавку, нагрев производят при циклическом возвратно-поступательном перемещении кислородной фурмы с минутным расходом кислорода 5-20 нмз/т лома, при этом твердое топливо вводят в момент движения фурмы вверх из нижнего положения на уровне лома в верхнее до среза горловины разными порциями по 20-25 от общего расхода с интервалом 70-130 с. Для ускорения зажигания угля первую порцию твердого топлива вводят в смеси с алюминийсодержащими материалами, В большегрузных конвертерах емкостью по 300-400 т при существующем расходе лома 23-27 от веса металлошихты масса лома составляет 100-120 т и более, а с нагревом лома эта величина возрастает на 10-20 т. Нагреть равномерно такое количество скрапа даже при очень высокой тепловой мощности газокислородного или топливокислородного факела, подводимого сверху, невозможно. В способе учтено также то, что в конвертерных цехах завалка лома производится, как правило, 1-4 совками, и реже 5-10.Практический опыт показывает, что при нагреве лома кислородом сверху в количестве менее 40 от общего расхода наплавку неэффективно используется подводимое тепло, часть лома оплавляется и прогрев крупных кусков задерживается наличием на их поверхности жидкой пленки оксида железа, а более 75 - лом не прогревается по всей высоте, так как высота слоя металлошихты достаточно большая, это приводит к удлинению периода нагрева и к увеличению общейПодъем фурмы с одновременной подачей кислорода в период ввода твердого топлива сверху способствует рассредоточению (рассеиванию и разбрасыванию) его струей кислорода по поверхности и в объеме лома.После опускания фурмы в крайнее нижнее положение и ее выдержки в течение 70-130 с, происходит полное сжигание порции топлива в объеме лома. За этот период полностью сгорает весь уголь. При очередном подъеме фурмы вводят следующую порцию твердого топлива, и цикл повторяется.В качестве твердого углеродсодержащего топлива для предварительного нагрева лома согласно предлагаемому способу используют уголь марки АС с теплотворной способностью 6230 ккал /кг. Теплосодержание жидкого чугуна, исключаемого из процесса (замещенного металлическим ломом), компенсируется теплом от сжигания кислородом твердого топлива.В большегрузном конвертере, содержащем в завалке 100-150 т скрапа с низкой насыпной плотностью (0,6-0,7 т/мз), в ряде случаев не удается поместить весь лом в конвертер при загрузке всего объема конвертера до горловины. В этом случае вводят в конвертер часть лома и после его нагрева до 600-800 С происходит осадка легковесной его части (лом садится) и освобождается объем для загрузки остального количества металлошихты.Расчеты показывают, что при расходе твердого топлива в количестве 16-20 кг/т стали от его сжигания (учитывая коэффициент использования топлива - КИТ) вь 1 деляется тепло, достаточное для компенсации теплосодержания 1,0 т жидкого чугуна и для нагрева 1,0 т лома по 600800 С.Способ ввода твердого топлива на нагрев лома имеет первостепенное значение. Введение 1,0 т угля в конвертер в завалку позволяет дополнительно переработать 2,3-2,8 т металлолома, на нагрев до загрузки чугуна 2,8-3,6 т лома, нанагрев порционно по ходу нагрева 3,84,4 т лома.Согласно предлагаемому способу подачу твердого топлива на нагрев лома производят в конвертер Максимально рассредоточено в период подъема фурмы И с расходом кислорода 5-20 нмз/мин на 1 т лома. Эффект достигается за счет сжигания топлива внутри объема лома между кусками. Подача кислорода менее 5 нм /мин недостаточна для сжигания вводимых одноразово 20-25 топлива от общего расхода на нагрев, а при подаче более 20 нмз/мин на тонну лома значительная часть кислорода теряется с газами и не участвует в сжигании топлива. Подача топлива в способе производится только при движении фурмы вверх с тем,чтобы не допустить локального перегрева даже легковесной части лома.Ввод топлива равномерными порциями с интервалом 70-130 с позволяет полностью сжечь предыдущую порцию, при этом увеличивается термический КПД твердого топлива.При интервале менее 70 с происходит неполное сгорание порции топлива, так как имеет место ускоренный его ввод, а при интервале более 130 с кислород расходуется не только на сжигание угля, но и на окисление железа (частично) происходит его оплавление, и удлиняется общий период нагрева лома. Установлено,что при одноразовом вводе топлива менее 20 от общего расхода на нагрев лома увеличивается количество циклов и возрастает общая длительность нагрева,хотя на степень усвоения тепла топлива это влияет благоприятно. При величине порции топлива более 25 от общего расхода на нагрев имеют место локальный перегрев лома и его оплавление, неравномерный нагрев лома.По предлагаемому способу в конвертер емкостью 365 т загружали 56 т лома(2 совка) - 46 от общего расхода на плавку (всего на плавку вводят 120 т лома и 235 т чугуна против 110 и 245 т соответственно по известной технологии). Для нагрева лома использовали уголь(18,0 кг/ т стали). Количество циклов подачи угля приняли равным 4, по 1,4 т(25 от общего расхода на плавку). Фурму устанавливали на уровне загруженного в конвертер лома. Процесс нагрева начинали с одновременной подачей сверху 1.4 т угля, подъема фурмы до уровня горловины с расходом кислорода с началом подачи в количестве 670 нмз/мин(12 нмз/мин на 1 т лома). Факел появился на горловине через 40 с от начала подъема фурмы. В верхнем положении фурму выдерживали 2-3 с И опускали до уровня лома. В нижнем крайнем положении производили выдержку фурмы в течение 110 с. После этого полный цикл повторяли трижды. В течение всего периода нагрева лома (8,2 мин) расход кислорода был постоянным - 670 нмз/мин. Температура лома по показанию интерферометра составила под фурмой 812 С, а у стен конвертера 384 С.Примеры осуществления предлагаемого и известного способов представлены в таблице.В результате использования изобретения достигается повышение эффективности подогрева лома за счет повышения термического КПД топлива, снижения содержания кислорода в отходящих газах в период нагрева, повышения равномерности нагрева лома в его объеме и снижения перегрева с исключением его оплавления и испарения шихты.Применение предлагаемого способа позволяет снизить себестоимость вь 1 плавляемой стали за счет увеличения доли лома в металлошихте и снижения расходаСпособ предварительного нагрева лома в конвертере, включающий завалку лома, присадку твердого топлива, его сжигание в струях кислорода, подаваемого фурмой сверху с минутным расходом 5-20 нмз/т нагреваемого лома, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода чугуна и себестоимости стали путем увеличения расхода лома за счетповышения эффективности его нагрева,нагрев лома осуществляют в количестве 40-75 об. от общего расхода на плавку при циклическом возвратнопоступательном перемещении кислородной фурмы с выдержкой фурмы внижнем положении в интервале 70-130 с,при этом твердое топливо вводят равными порциями по 20-25 от общего расхода в момент движения фурмы вверх из нижнего положения на уровне лома в верхнее до среза горловины.Количество Выдержка Одноразовый Расход топли- Удельный расход нагреваемого фурмы в нижнем Время Доля лома в ввод топлива ва на нагрев кислорода на Средняя темпеСпособ лома А от положении в нагрева металлошихте 1 о Результат на нагрев лома кг/т а нагрев лома нм Ит ратура лома С всего на период нагрева лома с А лома А лома мин плавку лома с ПРДЛЗГЗ- Локальный нагрев лома ЭМЫЙ оплавление наличие 1 жидкой составляющей 2 Нормальный нагрев лома 3 4 Лом не прогревается 5 удлиняется цикл плавки, у стен конвертора лом черный Неравномерность нагрева лома снижение произво 6 дительности конвертора низкая средняя температура Резко возрастает время 7 прогрева удлиняется цикл плавки 8 9 10 Локальный нагрев лома 1 1 оплавление лома неравномерный нагрев низкая температура нагрева Неполное сгорание угля 12 кислород теряется в газовую фазу с несгоревшим топливом 13 Нормальный нагрев лома 14 То же 15 -//Оплавление лома удли 16 нение цикла плавки неравномерный нагрев Постоянное Лом на евается неОдноразовын гр б Известный о ля на положение равномерно елын по д УГ 6 фурмы при центру конвертора и 17 нагрев . т на Н ц плавку нагреве ф тернын - у стен нали тие 30 м жидкой составляющей 18 То же Лом нагревается с образо 19 ванием жидкой составляюшей 20 То же У стен конвертора 21 черный в центре жидкий лом Жидкая составляющаж 22 45 -//- -//- 7 125 29 5 95 588 лом черный у стен конвертора