Развитие теории и совершенствование технологии ошлакования футеровки кислородных конвертеров

• Автор: Соколов, Валерий Васильевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРОВ С НАНЕСЕНИЕМ ШЛАКОВОГО ГАРНИСАЖА.
1.1 Использование магнезиальных шлакообразующих материалов для повышения стойкости футеровки конвертеров.
1.1.1 Общие предпосылки использования магнезиальных шлакообразующих материалов в конвертерной плавке
1.1.2 Шлаковый и дутьевой режимы конвертерной плавки с применением магнезиальных флюсов и их влияние на технологические показатели
1.2 Преимущества и недостатки реализованных способов нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертеров путем раздувки конечного шлака
1.3 Предлагаемые направления и задачи исследований по совершенствованию технологии ремонта футеровки конвертеров нанесением шлакового гарнисажа и факельным торкретированием
ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ОШЛАКОВАНИЯ ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРОВ ПУТЕМ НАПРАВЛЕННОГО НАНЕСЕНИЯ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА ГАЗОВЫМИ СТРУЯМИ
2.1 Аналитические исследования процесса нанесения гарнисажа на футеровку конвертера при раздувке шлака вертикальной струей
2.2 Инженерное обоснование определяющих параметров дутьевого режима ошлакования футеровки конвертеров

2.3 Установки и методика проведения исследований

2.4 Результаты низкотемпературного моделирования нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера и их обсуждение
2.4.1 Гидрогазодинамические особенности раздувки шлаковой ванны при использовании специальных конструкций фурм.
2.4.2 Количественная оценка переходных режимов и параметров реакционных взаимодействия газовых струй со шлаковой ванной и их приложения к разработке наконечников фурм для раздувки шлака.
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ШЛАКОВОГО ГАРНИСАЖА НА
ФУТЕРОВКУ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ КОНВЕРТЕРОВ ОАО
ЗСМК.
3.1 Исследование и совершенствование технологии нанесения шлакового гарнисажа на футеровку 0т конвертеров.
3.1.1 Моделирование особенностей формирования гарнисажа на футеровке 0т конвертеров при продувке шлакового расплава газовыми струями.
3.1.2 Исследование и совершенствование технологических показателей процесса.
3.2 Исследование и совершенствование технологии нанесения
шлакового гарнисажа на футеровку 0т конвертеров.
3.2.1 Оптимизация технологии нанесения шлакового с использованием раздувочных фурм с двухрядным расположением сопел.
3.2.1.1 Математическое моделирование гидродинамической обстановки в полости конвертера при
раздувке шлака азотом через фурму с двухрядным расположением сопел
3.2.1.2 Результаты отработки технологии нанесения шлакового гарнисажа с использованием фурмы с двухрядным расположением сопел и их обсуждением
3.3 Оптимизация конструкции футеровки 0т конвертеров при нанесении шлакового гарнисажа
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ТОРКРЕТФУРМЫ, СОВМЕЩАЮЩЕЙ ОПЕРАЦИИ РАЗДУВКИ ШЛАКА И ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ
4.1 Математическое моделирование теплообменных процессов при раздувке шлака и факельном торкретировании конвертеров
4.2 Разработка конструкции комбинированной торкрет
гарнисажной фурмы для раздувки шлака и факельного торкретирования
4.3 Результаты отработки технологии нанесения шлакового гарнисажа с использованием комбинированной торкретгарнисажиой фурмы и их обсуждение
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


К последним, как известно , можно отнести торкретирование футеровки, в особенности цапфенных зон, на которых шлаковый гарнисаж, даже при длительном покачивании конвертера, практически не образуется сокращение цикла плавки исключение додувок в результате применения зондов для измерения температуры ванны и содержания в ней углерода улучшение качества футеровки и применение зонной кладки улучшение качества извести и т. Однако даже в случае применения такого комплекса мероприятий главными факторами, обеспечивающими повышение стойкости футеровки, все же является применение магнезиальных флюсов для формирования насыщенного М0 конечного шлака и способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера 3. В то же время в практических условиях такой характер взаимодействия организовать чрезвычайно сложно, особенно в тех случаях, когда в ходе продувки конвертерной ванны необходимо обеспечить дефосфорацию и десульфурацию расплава до требуемых низких значений для данной марки стали. В настоящее время известны многочисленные исследования , по определению влияния различных факторов на уровень насыщения шлака оксидами магния. Как установлено , в наибольшей мере степень насыщения зависит от основности шлака. В начале продувки, когда отношение СаО8Ю, она достигает при температуре С, а затем по мере роста основности шлака к окончанию продувки концентрация насыщения снижается и составляет только . Данное явление свидетельствует о более высокой растворимости СаО по сравнению с , что связано, повидимому, с более высокими температурой и теплотой плавления оксида магния. При растворении в шлаке обожженного доломита происходит, распределение его составляющих СаО переходит в силикатную фазу, а в вюститиую фазу. При быстрой кристаллизации растворенная обнаруживается в составе твердых растворов с . Установлено , что на кусках присаженного по ходу продувки доломита, как и на обычной извести, образуется плотная силикатная оболочка, замедляющая дальнейшее растворение материала. В случае присадки кускового обожженного доломита до начала продувки силикатная оболочка быстро исчезает, а при использовании порошкообразных каустического магнезита и доломита силикатные оболочки зерен вообще отсутствуют ,,. Таким образом, оптимальное время присадки обожженного доломита до начала продувки ,,, а наиболее оптимальная форма в порошкообразном виде ,,. Считают ,, что условия конвертерного процесса не позволяют в течение всей продувки поддерживать шлак в состоянии насыщения , поскольку насыщение шлака в начале продувки приведет к пересыщению его в конце, а насыщение в конце продувки исключает его в начале операции. Оптимальное содержание в конечном конвертерном шлаке зависит от многих факторов химического состава чугуна, сортамента стали, параметров дутья, температурного режима плавки и т. Такие шлаки содержат большое количество дисперсной твердой фазы, придающей шлаку способность образовывать гарн саж ое п о крытие. Для рационального ведения кислородноконвертерного процесса целесообразно поддерживать минимальную вязкость шлака при повышенной концентрации . По мере ввода в шлак вязкость шлака растет, однако максимум ее уменьшается с ростом основности с 6 при i до 2,8 при 0i3. По мере дальнейшего роста концентрации в шлаке вязкость уменьшается, причем минимум ее с ростом основности смещается в сторону меньших концентраций . Причем в дальнейшем наступает повторный рост вязкости при концентрации выше 8 . В то же время, как установлено ,,, для наведения качественного гарнисажа после окончания плавки необходимо быстро повышать вязкость шлака путем снижения его окнеленности и температуры и ввода дополнительного количества . Технология перевода жидкотекучих шлаков в вязкие, способные прилипать к футеровке с образованием устойчивого шлакового гарнисажа, применительно к варианту комбинированного кислородноконвертерного процесса , в свое время была разработана исследовательским центром ИРСИД и внедрена на металлургических заводах фирм СОЛМЕР и ЮЗИНОР Франция . Согласно представленных данных к моменту окончания комбинированной продувки конвертерной ванны кислородом сверху и нейтральным перемешивающем газом азот, аргон через днище шлак не должен быть переокислен не более ГсО, а основность его i должна находиться на уровне 3,,5 единиц при содержании других компонентов в пределах около 6 , МпО, Р5 и i.