Разработка и исследование структурных признаков оценки состояния кислородно-конвертерного процесса

• Автор: Нырков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Оглавление Стр.

Введение.

1. Способы и примы управления динамикой кислородноконвертерного процесса.

1.1. Исследование конвертерных процессов.

1.2. Управление кислородноконвертерным процессом и алгоритмы, используемые при этом

1.3. Применение принципов неравновесной термодинамики к описанию металлургических процессов.
1.4. Наличие признаков самоорганизации в сильно неравновесных металлургических процессах

1.5. Краткие выводы и определение направлений дальнейшего исследования

2. Синтез качественных и количественных структурночувствительных характеристик процесса на основе компонентов газового анализа.
2.1. Показатели, генерируемые на основе временных рядов компонентов газового анализа.
2.2. Показатели хода конвертерной плавки, генерируемые на основе метода линейной экстраполяции.
3. Формализация примов управления конвертерной плавкой человекомоператором, исходя из практики работы конвертерных цехов
3.1. Основные технологические параметры плавки.
3.2. Косвенные признаки хода конвертерной плавки, учитываемые оператором при управлении конвертерным процессом и практическое применение информации.
4. Оценка взаимосвязей и анализ структурночувствительных показателей хода плавки в конвертерных цехах ОАО НЛМК
4.1. Ретроспективный анализ практического материала на предмет возможных эффектов влияния управляющих воздействий на ход процесса в различные периоды продувки
4.2. Активный эксперимент в КЦ1 ОАО НЛМК и анализ полученных данных .
Заключение. ПО
Библиографический список.
Приложение.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Более того, без адаптации, практически невозможно, применение результатов исследований, полученных в лабораторных условиях, при описании процессов в промышленных агрегатах, обладающих рядом индивидуальных особенностей. Холодные модели. Анализируются, преимущественно, процессы взаимодействия струи с жидкостью и гидродинамические характеристики ванны, а также растворение твёрдых тел в жидкости. Наиболее доступный и выгодный для исследователя метод, но максимально удалённый от реальных условий плавки. Горячие модели. Рассматриваются процессы пыле- и газовыделения, образования выбросов и выносов газо-шлако-металлической эмульсии, шлакообразования, окисления примесей чугуна, влияния положения фурмы и параметров кислородного дутья на состояние ванны. В ряде работ [1-4] в качестве лабораторной установки использовался агрегат с прозрачной боковой стенкой, что позволило получить дополнительную информацию о состоянии реакционной зоны и движении макрообъёмов компонентов ванны. Использование работающих в промышленном режиме конвертеров для непосредственного изучения процессов. Самый дорогой и наиболее полезный для практических целей метод. Применяются различного рода датчики, излучатели, пробоотборники и другие приспособления, позволяющие оценивать величину исследуемого параметра непосредственно по ходу продувки. Окисление примесей чугуна. Окисление некоторых элементов (марганец, фосфор) при условиях конвертерного процесса приближается к равновесному состоянию и поведение этих элементов в ванне удовлетворительно описывается зависимостью константы равновесия реакции от температуры. Окисление кремния в первые же минуты продувки проходит практически до следов и в дальнейшем он не восстанавливается из шлака, соединяясь в прочные силикаты кальция. По данным работы [6] для окисления практически всего кремния в ванне необходимо израсходовать -м3/т чугуна. Однако, следует отметить, что скорость окисления кремния не одинакова по ходу продувки. Как было показано в работах [2, 6-9] при концентрации кремния -0,1% скорость окисления несколько снижается. По-видимому, существует некоторая критическая концентрация [Б1]крит после которой при активно прогрессирующем окислении другого конкурента в борьбе за кислород - углерода, вероятность образования БЮ} снижается. Причём, возможно, что величина [Б1]крит непостоянна от плавки к плавке и зависит от термодинамических и кинетических факторов. В литературе также встречаются данные о неоднородности содержания кремния в объёме ванны. Детальному анализу реакции окисления углерода, как одной из определяющих всё многообразие процессов в сталеплавильной ванне, посвящено наибольшее количество исследований. Ещё до начала бурного развития конвертерных процессов производства стали в работе [] было показано, что процесс обезуглероживания протекает в диффузионном режиме и при [С] < 0,-0,% происходит изменение адсорбционного слоя на поверхности металла, то есть реакция переходит в стадию лимитирования переноса углерода из объёма ванны к поверхности реагирования. В дальнейшем многие исследователи [2-6, 8-, -] подробно изучали реакцию обезуглероживания на горячих моделях - методом капли, висящей в электромагнитном поле, в лабораторных конвертерах (в том числе и с прозрачной стенкой), а также на промышленных агрегатах. В качестве контролируемых параметров в опытах использовали информацию о количестве и составе отходящих газов, внешний вид реакционной зоны и поверхности капель, взаимодействие струи с расплавом. Исходные концентрации углерода и температуры расплава варьировались в широких пределах. С в газовой фазе в полости -ти тонного полупромышленного конвертера []. Аналогичная динамика изменения С, но уже на промышленном агрегате описана в работах [,]. Зм3/т*мин величина [С]*пер составляет ,0-1,1%. Рис. Примерное содержание С в полости конвертера []. С] *0,9-1,2% []. Определено, что содержание [С] в пределах вторичной реакционной зоны в среднем в 1,5 раза ниже, чем в объёме ванны []. С] в условиях кислородноконвертерной плавки всегда >0,% [8].