Взаємодія окислювального струменя з металом. Моделювання процесу контролю параметрів режиму дуття. Ефективні технології вдосконалення дуттьового і шлакового режимів конвертерної плавки. Мінімізація дисипації енергії дуття в трубопроводах, фурмі, соплах.
Для верхньої продувки найчастіше використовуються багатосоплові фурми із соплами, що мають профіль Лаваля, завдяки чому швидкість витікання кисню із сопел у 1,5-1,8 раза перевищує швидкість звуку. Якщо струмінь 2 витікає із сопла 1, що знаходиться на висоті hф від ванни 3, то при першому типі взаємодії поверхня лунки гладка, а її глибина L невелика. Коли хвиля 7 перекриє вихід газу із лунки цілком, бульба 8 спливає із ванни, а струмінь газу знову формує лунку і весь цикл процесу взаємодії повторюється. Оскільки збільшення числа сопел у фурмі дозволяє зменшити витрати кисню на одне сопло і, відповідно, параметри зони взаємодії і супроводжуючі її утворення ефекти у вигляді пробою ванни і сплесків, то, звичайно, прагнуть розмістити в межах труб, що складають фурму, як можна більше сопел. Dбул = 1,39g2/5g1/5 (2,20) і при звичайній інтенсивності подачі газу на одне сопло в конвертерах бічного повітряного дуття, з урахуванням збільшення обєму газу у бульбі в результаті взаємодії кисню з вуглецем і нагрівання до температури ванни, складає близько 100 см.Дослідження показали, що основними параметрами, що визначають гідродинаміку ванни, є тиск дуття перед соплом і відстань наконечника фурми до рівня ванни [8]. Від відстані наконечника фурми до рівня ванни залежить ступінь засвоєння кисню ванною, температурний і шлаковий режими плавки. Надмірне опускання фурми призводить до її заметалювання, зявляється небезпека розмиття струменем дуття днища конвертера: із збільшенням відстані фурми до металу підвищується концентрація оксидів заліза у шлаку, що зменшує вихід придатного. Періодично (один раз у зміну) оператор до показань сельсину вводить корекцію, для чого вимірює дійсну відстань наконечника фурми до рівня ванни по штанзі, яку приварюють до фурми. При зливі розплаву кут нахилу конвертера, при якому зявляється шлак, є функцією маси шлаку в конвертері і поточного радіуса еквівалентного циліндра футерівки (її розгоряння).Як показує огляд існуючих технологій, комплекс технічних рішень з вдосконалення дуттьового і шлакового режимів, покращення теплового балансу і розширення технологічних можливостей конвертерної плавки включає: - кисневу фурму з надзвуковими соплами нової конструкції, яка забезпечує максимально можливе використання потенційної енергії кисневого потоку на перемішування конвертерної ванни, розширений діапазон регулювання (оптимальних затрат кисню) та підвищену стійкість до ерозійного зношування вихідних ділянок сопел. Ілліча" дозволило: покращити процес шлакоутворення, збільшити ступінь асиміляції вапна шлаком, покращити керованість процесом та тепловий баланс плавки і, як наслідок, підвищити ступені дефосфорації та десульфації металу в конверторі, стійкість мідних наконечників (в 1,7 рази) та фурм до "заметалювання" (в 1,5 рази), знизити питомі затрати чавуну (на 1,0 кг/т), металошихти (на 0,7 кг/т), вапна (на 1,5 кг/т), плавикового шпату (на 20 %);При рішенні задач оптимізації дуттєвого режиму конвертерної плавки необхідний комплексний підхід, що включає визначення критеріїв оптимізації, встановлення основних функціональних звязків між ними і параметрами дуттєвого режиму плавки і рішення власне задачі оптимізації.
План
Зміст
Вступ
1. Взаємодія окислювального струменя з металом
2. Моделювання процесу контролю параметрів режиму дуття
3. Ефективні технології вдосконалення дуттьового і шлакового режимів конвертерної плавки
Висновки по розділу
Література
Вывод
Наявні дослідження у області вдосконалення і оптимізації дуттєвих режимів і пристроїв кисневих конвертерів носять, як правило, приватний не комплексний характер і практично не піддаються узагальненню. Використовувані показники (узагальнювальні характеристики) впливу дуттєвого режиму на макрокінетику плавки не повною мірою описують процес і не завжди зручні для практичного використовування.
При рішенні задач оптимізації дуттєвого режиму конвертерної плавки необхідний комплексний підхід, що включає визначення критеріїв оптимізації, встановлення основних функціональних звязків між ними і параметрами дуттєвого режиму плавки і рішення власне задачі оптимізації. При цьому раціональним є застосування розроблених в [24, 25] алгоритму оптимізації і комплексу критеріїв, що характеризують основні особливості дуттєвого режиму плавки в конкретному агрегаті.
При розробці і вдосконаленні дуттєвих пристроїв необхідно прагнути до мінімізації дисипації енергії дуття в трубопроводах, фурмі, соплах і струменях, що закінчуються при їх проникненні в розплав. метал дуття конвертерний дисипація
Список литературы
1. Бойченко Б.М., Охотський В.Б., Харлашин П.С. Конвертерне виробництво сталі: теорія, технологія, якість сталі, конструкція агрегатів, рециркуляція матеріалів в екологія: Підручник. - Дніпропетровськ: РВА Дніпро-ВАЛ , 2004. - 454 с.
2.Баптизманский В.И. Теория кислородно-конвертерного процесса. - М.: Металлургия, 1975. - 376 с.
3.Явойский В.И. Теория процессов производства стали. - М.: Металлургия, 1967. - 792 с.
4.Баптизманский В.И., Меджибожский М.Я., Охотский В.Б. Конвертерные процессы производства стали. Теория, технология, конструкции агрегатов. - К.;Донецк: Вища шк., 1984. - 344 с.
5.Бигеев А.М. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. - Челябинск: Металлургия, 1988. - 480 с.
6.Основи металургійного виробництва металів і сплавів:Підручник / Д.Ф. Чернега, В.С. Богушевський, Ю.Я. Готвянський та ін.; За ред. Д.Ф. Чернеги, Ю.Я. Готвянського. - К.: Вища шк., 2006. - 503 с.
7.Математические модели и системы управления конвертерной плавкой / В.С. Богушевский, Л.Ф. Литвинов, Н.А. Рюмшин, В.В. Сорокин. - К.: НПК "Киевский институт автоматики", 1998. - 304 с.
8.Богушевський В.С., Шарбатіан М.Д. Контроль шлакоутворення у ванні конвертера // Наукові вісті НТУУ"КПІ". - 2005. - № 5. - С. 32-38.
9.Мокринский А.В., Протопов Е.В., Чернятевич А.Г. Гидродинамические режимы взаимодействия кислородных струй с конвертерной ванной // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2005. - № 4. - С. 11-17.
10.Богушевский В.С., Рюмшин Н.А., Сорокин Н.А. Основы математического описания технологических процессов конвертерного производства стали. - К.: НПО "Киевский институт автоматики", 1992. - 168 с.
11.Иванченко Ф.К., Павленко Б.А. Механическое оборудование сталеплавильных цехов. - М.: Металлургия, 1964. - 440 с.
12.Богушевский В.С., Сухенко В.Ю. Управление дутьевым режимом конвертерной плавки // Докл. XV Междунар. конф. по автоматическому управлению. - Одесса, 2008. - С. 67-69.
13.Богушевский В.С., Сухенко В.Ю. Критерий управления конвертерной плавкой // Новости науки Приднепровья. - 2008. - № 3-4. - С. 104-106.
14.Чернятевич А.Г. Основные направления высокотемпературных исследований механизма процессов при продувке конвертерной ванны // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1996. № 12. - С. 12-16.
