Устройства для вдувания перемешивающего газа через днище конвертеров комбинированного дутья

В настоящее время в мире известны более 30 вариантов кислородно-конвертерного процесса с комбинированной продувкой, хотя многие из них не имеют между собой существенных отличий.

По сути используются три типа комбинированной продувки, которые предусматривают следующие режимы подачи газов:

• Процессы с продувкой ванны снизу аргоном, азотом и другими малоактивными относительно металла газами с низким их расходом (0,01 – 0,25 м³/(т•мин)) и одновременной продувкой кислородом сверху по типу обычного конвертера верхнего дутья (LBE, LD-KG, LD-AB, STB, LD-OTB и др.).
• Процесс, в котором снизу подается 2 – 10% общего количества кислородного дутья с введение его в защитной среде (LD-OB) без подачи через донные фурмы флюсов.
• Процессы, в которых снизу подается более 20% кислородного дутья и известь в порошкообразном виде (OBM-S, Q-BOP-S, KMS).

Более половины конвертеров в мире имеют или дооборудуются системами подачи нейтральных (малоактивных) газов через днище.

Различные варианты конструкции устройств для подачи малоактивных газов через днище показаны на рисунке 9.6.

Рисунок 9.6 – Конструкции устройств для подачи малоактивных газов через днище конвертера (обозначения в тексте)

Показанные на рисунке 9.6 дутьевые устройства по способу подвода газа можно поделить на кассетные (1 – 3) с огнеупорным блоком d, вложенным в металлическую кассету из листовой коррозионностойкой стали толщиной 1,5 – 2,5 мм, и бескассетные. В эксплуатации более надежными считаются бескасесетные устройства. К ним относятся устройства с внешним расположением фурм (4), со сквозной металлической трубой (5), с закладной деталью (6) и с металлической трубой, в середине которой расположен огнеупорный стержень (7).

Дутьевые устройства различаются также по ширине щели или диаметру выходного отверстия. Если эта величина меньше 2 мм, металл в отверстие не затекает даже при прекращении подачи газа. Это дает возможность изменять расход подаваемого через днище перемешивающего газа в широких пределах. К этой группе относятся устройства с пористыми огнеупорами (1), с огнеупорами с «направленной пористостью», т.е. большим числом отверстий малого диаметра (2), металлические вилкообразные фурмы с выходным сечением (1 – 1,5) * (10 – 15) мм (4), металлические трубки с вставленным огнеупорным стержнем (7).

В последнее время ряд зарубежных фирм («Tissen Stahl», ФРГ; «Voest Alpine, Австрия; «Kavasaki Steel», Япония и др.) оптимальными устройствами для подачи малоактивного газа через днище конвертера считают одиночные стальные трубки. Использование трубок вместо пористых огнеупорных блоков имеет свои преимущества и недостатки. Донные фурмы в виде трубок более надежны, просты в изготовлении и эксплуатации, однако в процессе плавки через них необходимо непрерывно подавать газ, чтобы избежать затекания в них жидкого металла. Кроме того, подачу донного дутья необходимо начинать сразу после завалки металлического лома и не прекращать ее при повалке конвертера. При подаче дутья через пористые блоки начинать и прекращать подачу дутья можно в любой момент плавки.

Количество донных продувочных устройств, их размещение и внутренний диаметр определяются емкостью конвертера и необходимой интенсивностью продувки. Обычно в днищах 60 – 400-т конвертеров монтируют 4 – 24 одиночные фурмы по окружности, диаметр которой не превышает 0,7 диаметра рабочего пространства конвертера, или 4 – 16 пористых огнеупорных блоков.