Файл: Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства.pdf

с задержками в поступлении чугуна из миксерного отде­ ления, которые не были зафиксированы как текущие про­ стои (рис. 15, б).

Поскольку заливка чугуна не является лимитирую­ щим звеном процесса, ее продолжительность (т3 .ч ) для нормальных условий работы агрегатов различной емко­ сти правомерно определять на основе корреляционного анализа фактических данных без какой-либо их коррек­ тировки. Математическое выражение указанной зависи­ мости имеет вид

С увеличением емкости агрегатов, хотя и имеет место возрастание т3 .ч , но оно намного отстает от увеличения емкости. Так, при увеличении емкости агрегатов с 25 до 300 т, т. е. в 12 раз, т з ч возрастает лишь вдвое. Следует отметить, что зависимость (18) неприемлема для расче­ та продолжительности цикла плавки при переделе фос­ фористых чугунов. Это обусловлено тем, что необходи­ мость сгущения в конвертере конечного шлака пре­ дыдущей плавки перед заливкой чугуна, вызванная опас­ ностью возникновения бурной реакции окисления угле­ рода (почти взрывной силы), требует определенных за­ трат времени и, естественно, увеличивает продолжитель­ ность операции заливки. Так, если для 50-г конвертера, перерабатывающего гематитовый чугун, полученная по зависимости (18), продолжительность операции заливки составляет 2 мин, то для фосфористых чугунов она на­ ходится в пределах 3—6 мин [55].

Определение нормальной продолжительности про­ дувки ванны кислородом в отличие от других периодов цикла плавки представляется наиболее сложным. Дело в том, что каждый из факторов, определяющих продол­ жительность указанного периода, находится в сложной связи со многими показателями процесса и производст­ венными условиями, обусловливаемыми как субъектив­ ными, так и объективными причинами (выбор в период проектирования цеха формы и геометрических размеров

71

жидкой стали (в результате увеличения потерь металла со шлаком).

Второй случай отвечает низкому положению фурмы, которое также обусловливает неприятные последствия — опасность эрозии футеровки днища и увеличение восхо­ дящих вихревых потоков, приводящих к повышенному выносу металла и шлака. С увеличением высоты рабоче­ го пространства над уровнем спокойной ванны и особен­ но при сокращении величины отношения площади встре­ чи кислородной струи к площади ванны восходящие вихревые потоки усиливаются, приводя к значительным

влияние на ход процесса продувки оказывает изменение давления кислорода и скорости истечения кислородной струи.

Одним словом, для каждого агрегата существуют свои оптимальные параметры продувки, которые отвеча­ ют минимально возможной ее продолжительности, обес­ печивающей наилучшие технико-экономические показа­ тели (выход годного, расход охладителей и т. д.).

Несмотря на различия в геометрических размерах ре­ торт для одной и той же емкости агрегатов, существует явно выраженная зависимость основных параметров ре­ торт от емкости (рис. 18). С увеличением емкости агре­ гатов не соблюдается подобия в параметрах ванн. Так,

такта. При прочих равных условиях это может быть до­ стигнуто путем снижения интенсивности продувки, что имеет место на практике. При этом характер этого сни­ жения пропорционален прежде всего изменению отно­ шения градиентов скоростей изменения параметров ван­ ны (ее диаметра и глубины) к емкости; чем больше зна­ чение этого отношения, тем ниже интенсивность продувки, отвечающая оптимальному дутьевому режиму.

76

Д ля агрегатов емкостью до 100 г величина этого от­ ношения резко возрастает, обусловливая при существую­ щих характеристиках фурм соответствующее снижение интенсивности продувки. При дальнейшем же увеличе­ нии емкости такое положение не наблюдается и зависи­ мость интенсивности продувки от емкости имеет зату­ хающий характер (см. рис. 17).

Немаловажным фактором, существенно влияющим на продолжительность периода продувки и уровень эконо­ мических показателей кислородно-конвертерного процес­ са, является удельный расход кислорода, который опре­ деляется структурой металлозавалки, химическим со ставом шихтовых материалов, типом охладителей чистотой кислорода и др.

Наибольшее влияние на удельный расход кислорода оказывают химический состав и температура чугуна, ко­ торыми обусловлено количество окисляющихся компо­ нентов шихты. Применение железорудных охладителей способствует сокращению расхода газообразного кисло­ рода, так как последний в материальном балансе плавки частично заменяется кислородом руды. В практике кис­ лородного конвертирования удельный расход кислорода

ломом, железорудными материалами и известняком (табл. 14). Соотношение их в шихте по рассматриваемым цехам существенно различается. Это, а также понижен­ ная чистота кислорода (рис. 19), как правило не отве­ чающая требованиям кислородно-конвертерного процес­ са, и ряд других причин (высокий процент плавок, требующих додувки; ошибки в расчетах расхода охла­ дителей, приводящие к передувкам плавок, и т. п.) соз­ дают определенные трудности в использовании отчетных данных при определении величины удельного расхода кислорода для нормальных условий работы с примене­ нием в качестве охладителя углеродистого лома. Анализ опубликованных зарубежных данных в сопоставлении с результатами расчетов материальных балансов плавок при применении чугуна эффективного состава1 позволил

1 Вопрос об эффективном составе чугуна для нужд кислородноконвертерного производства рассматривается в гл. III.

77