Разработка и совершенствование технологии кислородно-конвертерной плавки с увеличенной переработкой предварительно подогретого металлического лома

• Автор: Нугуманов, Рашид Фасхиевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 239 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 Проблемы теории и практики современных кислородноконвертерных процессов с увеличенной долей перерабатываемого металлолома
1Л Преимущества и недостатки современных кислородноконвертерных процессов, предназначенных для увеличенной переработки металлического лома
1.2 Особенности технологии и дутьевые устройства, обеспечивающие увеличение доли перерабатываемого металлолома в конвертерах

1.3 Постановка задач исследования

ГЛАВА 2 Исследование процесса предварительного подогрева лома в конвертере с использованием топливно-кислородного дутья, кусковых и порошкообразных углеродсодержащих теплоносителей

2.1 Установки и методики проведения высокотемпературных исследований

2.2 Результаты исследования особенностей воспламенения и горения углей в процессе предварительного подогрева лома в конвертере
2.3 Высокотемпературное и численное моделирование предварительного подогрева лома в конвертере с использованием кускового угля
2.4 Численное моделирование предварительного подогрева лома в процессе факельного торкретирования футеровки
2.5 Высокотемпературное и численное моделирование процесса предварительного подогрева лома в полости конвертера боковыми топливно-кислородными фурмами
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3 Экспериментальные и численные исследования механизма и
кинетики плавления металлического лома в железоуглеродистом расплаве и конвертерной ванне
3.1 Изучение механизма взаимодействия стального лома с железоуглеродистым расплавом в диффузионном и тепловом режимах
3.2 Экспериментальные исследования кинетики плавления лома в железоуглеродистом расплаве
3.3 Численное моделирование плавления лома в конвертерной ванне
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4 Разработка промышленной конструкции фурмы и режима верхней продувки в 350-т конвертерах с подачей порошкообразного углеродсодержащего теплоносителя
4.1 Расчет и обоснование конструктивных параметров фурмы для подачи порошкообразных углеродсодержащих материалов .
4.2 Технологические рекомендации к промышленному использованию разработанной конструкции кислородной фурмы для подачи порошкообразного угля
4.3 Перспективные промышленные технологии и конструкции фурм для предварительного подогрева лома в полости конвертера и продувки ванны
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5 Разработка и освоение технологических вариантов конвертерной плавки с переработкой 30-50 % лома в металлозавалке 160-тонных конвертеров
5 Л Исходные условия и методика проведения промышленных исследований. Особенности разработанных технологических решений
5.2 Оценка технологической и технико-экономической эффективности предложенных вариантов конвертерной плавки с предварительным подогревом лома
5.3 Исследование эффективности применения твердого топлива для предварительного подогрева лома в конвертерной плавке
5.4 Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложения

Сложности в применении кускового углеродсодержащего топлива при присадках в конвертер для предварительного нагрева лома обычно связаны с организацией нагрева угля до температуры его воспламенения.
В данных условиях попытки подачи твердого топлива на днище агрегата в постоянной промышленной эксплуатации приводят к повышенному износу футеровки, а широко применяемая технология подачи части извести на днище конвертера с последующей совместной завалкой угля и лома, приводит к значительному снижению эффективности процесса нагрева. Поэтому одним из наиболее эффективных способов использования твердого топлива для предварительного нагрева лома в конвертере является его загрузка сверху на скрап под кислородные струи. Однако в этом случае чрезвычайно актуальной задачей является необходимость организации рациональной газодинамической обстановки в рабочем пространстве конвертера, позволяющей нагреть топливо до температуры воспламенения, а также обеспечить с помощью специальных конструкций фурм дополнительное регулируемое дожигание отходящих газообразных продуктов пиролиза и сжигания кускового угля (СО, Н2. СЫ4) с формированием направленных на поверхность лома высокотемпературных факелов. Совершенно очевидно, что таким образом можно увеличить площадь поверхности нагрева лома, интенсифицировать тепломассообменные процессы, повысить сквозной термический КПД углеродсодержащего топлива.
Широкому применению технологии с подачей порошкообразного угля для предварительного подогрева лома и дальнейшей продувки ванны с дожиганием отходящих газов препятствует отсутствие надежной информации о структуре и параметрах реакционных зон воздействия кислородных и топливно-кислородных струй на поверхность лома и жидкого расплава, об оптимальных режимах продувки и конструктивных решениях по обеспечению взрывобезопасной работы дутьевых устройств.
При использовании специальной верхней фурмы для подачи углеродсодержащих порошкообразных материалов- поверхность загруженного