Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков

Применение кислорода для интенсификации плавки в дуговой сталеплавильной печи

Широко используют интенсификацию плавления при помощи газообразного кислорода, вводимого через водоохлаждаемые фурмы (боковые или сводовые) или футерованные трубы через рабочее окно непосредственно в жидкий металл. Выделение значительного количества тепла при окислении железа, марганца, кремния, углерода и других примесей способствует быстрому повышению температуры жидкого металла (табл. 1) и растворению в нем оставшейся шихты.

Таблица 1 Тепловой эффект и повышение температуры t ванны при окислении 1 % элемента газообразным кислородом

Тепловой эффект и повышение температуры t ванны при окислении 1 % элемента газообразным кислородом

Чем раньше начинают продувку, тем больше интенсивность плавления, но вместе с тем и больше угар железа и окисляемых элементов. Применение кислорода для интенсификации плавления оправдано, если стоимость кислорода и повышенный угар компенсируют экономией от ускоренного плавления.

Подача кислорода в рабочее пространство ДСП в период плавления в количестве от 8 до 30 м3/т завалки через трубки, фурмы или стеновые горелки позволяет:

  • сократить расход электроэнергии на 10,8— 12,6 МДж (3,0 - 3,5 кВт • ч) на каждый кубический метр израсходованного кислорода и время плавления примерно на 1,5 - 1,0 мин на каждый кубический метр в зависимости от удельной активной мощности печи;
  • сохранить примерно на том же уровне расход первичных энергетических ресурсов;
  • ускорить плавление лома в холодных зонах печей между электродами у водоохлаждаемых панелей.

Эти показатели, характеризующие сокращение времени плавления, относятся к 100-тонным печам с трансформаторами 50 и 80 МВА и будут выше для менее мощных печей. Количество используемого кислорода определяется работой газоотводящего тракта, давлением под сводом и степенью уплотнения электродных отверстий, так как при положительном давлении в печи выбрасываемые через свод дымовые газы могут вызвать повреждения электрододержателей и вторичного токопровода.

В свете вышеизложенного, окислительное плавление, уже используемое в наших мощных и сверхмощных печах, следует и далее интенсифицировать, увеличивая расход кислорода. Его следует применять и в менее мощных печах наших старых цехов, за исключением тех печей, которые производят коррозионностойкие стали, во избежание более значительного окисления хрома.