Дубовкіна Маргарита Юріївна. Удосконалення технології підготовки чавуну до конверторної плавки

brief description

Дубовкіна Маргарита Юріївна. Удосконалення технології підготовки чавуну до конверторної плавки: дис... канд. техн. наук: 05.16.02 / Приазовський держ. технічний ун-т. - Маріуполь, 2004. , табл.

Дубовкіна М.Ю. Удосконалення технології підготовки чавуну до конверторної плавки”, рукопис на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.16.02. Металургія чорних металів. Приазовський державний технічний університет, Маріуполь, 2004р.
Розроблено математичні моделі для прогнозування поточних значень температури у процесі передачі чавуну, з корекцією коефіцієнтів апроксимації у залежності від зміни умов транспортування. Розроблена структурна схема АСУ дозволить вчасно приймати рішення для виконання технологічних операцій і транспортування ковшів.
Розроблено методику визначення коефіцієнта акумулюючої здатності, футерівки чавуновізного ковша. Встановлено, що в процесі служби ковша за рахунок взаємодії з чавуном збільшується значення цього коефіцієнта, що знижує акумулюючі здатності футерівки.
Отримане рішення температури контакту футерівки з розплавом і товщини активного шару футерівки дозволило запропонувати нове рішення для визначення втрат тепла на акумуляцію кладкою.
Запропоновано заходи щодо скорочення втрат тепла чавуном, що дозволило підвищити кінцеву температуру металу на 250С. У результаті аналізу термодинамічних і кінетичних умов, що впливають на ефективність десульфурації, запропонована двоступінчаста обробка в заливальному ковші: перший ступінь - вапном до 0,02%S, а потім - магнієм до 0,001-0,003%S.
При підвищенні кінцевої температури чавуну на 250С економічна ефективність може складати близько 0,35грн/т сталі. За умовою використання двоступінчастої обробки в заливальному ковші, та заміни магнію вапном очікувана економічна ефективність може становити 0,52 - 4,00 грн/т чавуну.
Розроблено метод обробки промислових даних з десульфурації чавуна, який дозволяє виявити технологію з найвісшею ефективністю використання реагентів, зрівнювати їх ефективність, способи ввода у разплав, технологїї які використовують на різних комбінатах та в одном цехі, а також визначити економічну ефективність.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове технічне розв’язання наукової задачі поліпшення техніко-економічних показників технології підготовки чавуну до конверторної плавки шляхом збереження фізичного тепла чавуну й оптимізації його обробки на основі комплексного дослідження теплообмінних і фізико-хімічних процесів, реалізованих у чавуновізному і заливальному ковшах, а також системи організації постачання чавуновізних ковшів.
Отримано залежності для визначення температури контакту футерівки з розплавом і товщини активного шару футерівки. Удосконалено метод визначення втрат тепла на акумуляцію кладкою. Запропоновано метод визначення акумулюючої здатності активного шару футерівки в процесі експлуатації.
Уточнено фізичну сутність коефіцієнта акумулюючої здатності матеріалу і встановлено його фактичне значення, величина якого більша за довідкову мало не в два рази. Встановлено, що в процесі взаємодії футерівки з залізовуглецевим розплавом на 20% збільшується щільність і коефіцієнт теплопровідності вогнетриву. З цим пов'язані втрати тепла на акумуляцію, що зростають у процесі експлуатації ковша. Використання більш щільного вогнетриву для робочого шару дозволить знизити ці втрати.
З метою зниження втрат тепла, під час зносу футерівки чавуновізного ковшу, пропонується між кожухом і кладкою використовувати теплоізоляційний шар товщиною 0,02м з волокнистого вогнетриву МКРПГ - 400.
Розроблено метод обробки промислових даних з десульфурації чавуну, який дозволяє виявити технологію з найвищею ефективністю використання реагентів, порівнювати їх ефективність, способи введення в розплав, застосовувані технологїї на різних комбінатах та в одному цеху, а також визначити економічну ефективність.
У результаті аналізу термодинамічних і кінетичних умов, що впливають на ефективність десульфурації чавуну (концентрації сірки на початку і в кінці обробки, якості реагенту і його ціни, методів його введення, міжфазної поверхні, часу взаємодії), пропонується використовувати двоступінчасту десульфурацію металу в заливальних ковшах. Перший ступінь - обробка вапном до фіксованого значення 0,02%S, другий ступінь - глибока десульфурація гранульованим магнієм.
Впровадження таких заходів, як ущільнення шару вогнетриву, який контактує безпосередньо з залізовуглецевим розчином, наявність ізоляційного шару в чавуновізному ковші, подача під налив ковшів з температурою внутрішньої поверхні не менш 7000С, налив ковшів не менш 90т , зробить можливим підвищення кінцевої температурі металу на величину порядку 250С. При цьому витрати магнію на десульфурацію підвищаться на 3%, однак підвищення температури чавуну під час зливу в конвертер дозволить мати очікуваний економічний ефект порядку 0,35грн./т.
За умовою впровадження двоступінчастої десульфурації чавуну економічний ефект може становити 0,52 - 4,00 грн/т чавуну (в залежності від ціни на реагентів).
Для оптимізації технологічних параметрів при доставці й обробці передільного чавуну розроблена структурна схема АСУ, що дозволить диспетчеру доменного цеху мати необхідну інформацію і приймати своєчасні рішення щодо прискорення руху ковшів і виконання технологічних операцій.