Выбросы металла и шлака при продувке кислородом сверху

Интенсивное развитие кислородно-конверторного производства обус­ловило необходимость глубокого изучения процессов, происходящих при продувке расплавленного чугуна кислородом сверху, исследо­вание взаимодействия газовой и жидкой фаз в условиях высоких температуры и скорости физико-химических превращений. Экстре­мальные отклонения создают опасность травмирования персонала и приводят к потерям металла, достигающим 3% его массы. Выбросы расплавленного металла и шлака из горловины конвертора при про­дувке представляют большую опасность для обслуживающего пер­сонала как непосредственно, так и косвенно. При значительных ин­тенсивных выбросах металл и шлак попадают в камин, что приводит к длительным остановкам его на очистку и ремонт элементов охла­дительной системы.

Выбросы имеют сложную природу и являются результатом вза­имодействия двух групп сил: с одной стороны, сил, вызывающих вер­тикальные перемещения жидкости вверх, с другой—сил, противо­действующих этим перемещениям. К числу активных сил, вызываю­щих вертикальное движение жидкости в конверторах с верхним дутьем, в первую очередь относятся выталкивающие и инерционно-динамические силы, действующие на пузыри оксида углерода и обу­словливающие вспучивание ванны и выталкивание ее верхних слоев.

Расчеты показывают, что энергия, затрачиваемая при выбросе металла из конвертора, слишком мала, чтобы вызвать фонтанирую­щий характер выброса металла из конвертора и его разбрасывание на большое расстояние. Несмотря на это, характер и интенсивность выхода металла и шлака из конвертора бывают различными. Суще­ствуют три разновидности выхода металла и шлака из горловины конвертора: выплески, выносы и выбросы. Выплески металла и шлака из конвертора являются следствием действия выталкивающих к инерционно-динамических сил на пузыри оксида углерода и имеют характер толчкообразных переливов жидких фаз через горловину. Интенсивное окисление углерода и высокая температура металла, особенно в реакционной зоне, и связанное с этим изменение состава дутья, при котором увеличивается количество газов, способствуют вспучиванию металла и шлака и выплескам.

Технология конверторного процесса позволяет предупредить вы­бросы по ходу плавки. При появлении признаков выброса снижают интенсивность подачи кислорода или осаждают металл и шлак под­нятием фурмы. Такие операции, не влияя на продолжительность плавки, резко уменьшают число выбросов, однако это требует от дистрибуторщика постоянного внимания и определенных навыков в работе.

Эффективным методом исключения выбросов является понижение температуры металла, особенно металла в реакционной зоне. Для ох­лаждения металла применяют присадки железной руды или металли­ческого лома. Эффективное снижение выбросов при введении охлади­телей достигается лишь в случае, если их подают в конвертор мелкими порциями, следующими одна за другой через короткие промежутки времени. Мелкие порции присадок быстрее усваиваются металлом; временное прекращение продувки металла кислородом локализует высокие температурные напряжения в реакционной зоне. При таком способе охлаждения металла уменьшается число перегретых плавок и снижаются потери от выбросов.

Охлаждение металла в реакционной зоне может осуществляться также применением парокислородного дутья — продувкой металла кислородом с распылением воды. Можно регулировать температуру в реакционной зоне непосредственно кислородом, охлажденным до температуры минус 100° С и ниже.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 181; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!