ВПЛИВ ФРАКЦІЙНОГО СКЛАДУ МЕТАЛОБРУХТУ НА ЙОГО РОЗПОДІЛ ПРИ ЗАВАЛЦІ
Пільгаєв Р.В. Куркурін А. Е. Лізун А. Ю.(МЧМ-08б), Донецький національний технічний університет
Керівник – доц. кафедры МС Лебедев Є.Н.
З метою зниження витрат у сталеварному виробництві застосовують сталевий і в незначних кількостях чавунний брухт. Виходячи з теплового балансу конвертерної операції, в цьому агрегаті можна переробляти залежно від складу і температури чавуну лише 20—30 % металевого лому. Якість брухту характеризується вмістом сірки, легуючих елементів, кольорових і неметалічних домішок.
Металобрухт по щільності розділяється на легковагий, такий, що володіє великою питомою поверхнею, і ваговитий, такий, що володіє малою питомою поверхнею. Насипна щільність ломи визначає не тільки тривалість завалення, що є достатньо важливим показником, але хід конвертерної плавки і її показники. При зіткненні з холодним металобрухтом рідкого чавуну останній охолоджується і можливе його повне або часткове твердіння. Таким чином, початкова стадія продування здійснюється в умовах, коли струмінь кисню потрапляє на в'язку твердорідку масу металу.
Для отримання додаткових даних про вплив фракционого складу металобрухту при його постійній витраті 24 % були виконані лабораторні дослідження, вони включали:
- розрахунок фракционого складу металевого брухту для моделі 1:33;
- з урахуванням цього була визначена потреба кожного фракционого складу на 1 пл. при заданій його витраті.
На підставі цих даних була складена програма досліджень, вона включала комбінації різних варіантів фракционого складу металобрухту, при попутному вивченні рівномірності його розподілу в конвертері при заваленні.
Для завантаження шматків, що моделюють металевий брухт був сконструювавний совок з прозорого полімеру.
В якості лому використовували гіпсові моделі, пофарбовані в залежності від фракційного складу У кисневий конвертер завантажують 17 видів металевого брухту. Розміри брухту були вирахувані з пропорцій. За оригінальний розмір узяті реальні види брухту з ДСТУ. Для проведення дослідів відібрали 6 типорозмірів.
Таблиця 1 – використовувані види металобрухту
На рисунку 1 зображено завантаження металевого брухту. У савок завантажували різні за розміром шматки, які імітують металобрухт, а також складалися різні комбінації по розмірах шматків (100%, 50/50 %, 60/40%, 70/30%).
При завантаженні совка на його край ложили завжди більш легковаговий брухт, а під борт укладався «металобрухт» більшої маси.
«Металобрухт» завантажувався в конвертер при його нахилі на кут 20о. Після завантаження положення «металобрухту» фіксувалося за допомогою фотознімків.
Після аналізу всіх фотознімків був зроблений висновок, що металевий брухт після завантаження залишається лежати у стінки конвертера навіть після його підйому в робоче положення.
Крім того вивчалася займана площа дна після завантаження брухту. Підрахунок площі відбувався шляхом накладення на знімок сітки, площа квадрата складала 1см2 (Рисунок 2).
Рисунок 2 - Площа займана металобрухтом
Після аналізу всіх фотознімків було встановлено, що металобрухт займає не менше 40 та не більше 65 % дна конверетора. Дані були оброблені і отримані залежності (Рисунок 3).
Рисунок 3 - Залежність площі дна займаною ломом від його об'єму
Для раціональної конверторної плавки необхідно використовувати металевий брухт, за умови використання якого площа дна буде найбільш зайнята. Без відповідного підбору металобрухту виникає необхідність додаткового нахилу конвертору, що знижує продуктивність агрегату.