Описание донной продувки с 32 канальными блоками

Введение

В ходе научно-исследовательской практики необходимо было дать оценку работы комбинированной продувке на конвертере работающем на производство ванадиевого шлака и металла полупродукта. Так же необходимо было сравнить различные периоды работы конвертера работающего на первую стадию дуплекс-процесса. И сравнить работу донных фурм различной конструкции (32 канала и 1 канал).

Описание донной продувки с 32 канальными блоками

На ЕВРАЗ НТМК исходя из логистики производства стали первая стадии дуплекс-процесса происходит на конвертере № 4. Этот конвертер был капитально отремонтирован в 2010 году, именно с этого времени у него появилась система комбинированной продувки. С того времени эту систему начали использовать на первой стадии дуплекс-процесса, продувку чугуна техническим кислородом производят с помощью погружной фурмы, инертный газ подается с низу через 10 вмонтированных в футеровку фурм. В качестве инертного газа используется только азот, как наиболее дешевый и не влияющий на следующий передел.

С момента пуска обновленного конвертера и до апреля 2014 года в качестве продувочных элементов использовались 32 канальные фурмы. За это время было проведено 5 холодных ремонтов с заменой футеровки различных фирм (Vesuvius, RHI, Duferco, Mayerton).

Чертеж 32 канальной фурмы представлен на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Пробка продувочная

Технические характеристики системы донной продувки приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – технические характеристики донной продувки

Параметр	Показатель
Число фурм
Тип элементов продувки	многоканальная пробка
Число каналов
Диаметр канала, мм
Материал канала	нержавеющая труба
Толщина стенки канала, мм
Материал пробки	магнезит
Характеристика пробки: MgO, % С, % плотность, г/см3 пористость, % прочность, МПа	не менее 72 не менее 17 не менее 2,85 не более 4 не менее 35
Расход газа, нм3/мин:	максимальный - 1,7 минимальный - 0,2
Давление в элементе продувки, МПa	2,0

Продувочные пробки вделаны в огнеупорную футеровку днища конвертера (Рисунок 1.2) и соединены с газораспределительной станцией подводящим трубопроводом из стальных труб диаметром 20 мм и толщиной стенки 2 мм. Соединительный трубопровод изготовлен из углеродистой стали.

Газ подается через специальный вертлюг, имеющий угол поворота 360 градусов, установленный в холостую цапфу конвертера. Ось вертлюга защищена от прокручивания моментным суппортом.

Рис. 1.2 – Днище конвертера с продувочными пробками

Продувочный стенд обеспечивает работу режимов продувки ванны инертным газом по разработанному ЕВРАЗ НТМК совместно с фирмой Siemens−VAI алгоритму. Алгоритм продувки указан в таблице 1.2.

Клапанный стенд регулирования газа обеспечивает индивидуальное регулирование расхода газа в каждом продувочном элементе в сочетании с регулированием общего расхода. Имеется возможность для индивидуального управления каждым продувочным элементом. Стенд обрабатывает и выдает измерительные аналоговые сигналы от трансмиттеров, вторичные сигналы от приборов КИП, сигналы к управляющим и двухпозиционным клапанам. Имеется функция выбора и регулирования продувочного газа. Дистанционное регулирование продувочного газа осуществляется при помощи расходомера. Управляющие характеристики регулируются PLC.

Расходомеры обеспечивают точность результатов измерения и регулирование продувочного газа. Благодаря системе автоматического управления возможно применять разные модели продувки и работать в автоматическом режиме. Неисправность одного из десяти продувочных элементов компенсируется за счет остальных элементов.

Таблица 1.2 – алгоритм продувки

Операция	Расход газа, м3/мин
Первая стадия дуплекс процесса	Вторя стадия дуплекс процесса, моно процесс
Завалка лома, заливка чугуна	2,0	2,0
Кислородная продувка	3,0	3,0 – 8,0
Взятие пробы	3,0	-
Слив металла из конвертера	1,5	1,5
Слив/кантовка шлака	2,0	2,0
Ожидание	2,0	2,0
Раздув шлака	6,0	-

Технические характеристики клапанного стенда донной продувки ванны указаны в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - технические характеристики клапанного стенда

Показатель	Аргон	Азот
Расход газа, нм3/ч	максимальный 900 минимальный 95
Давление газа: продувка, МПа охлаждение, нм3/ч	2,0 1,2	0,7 1,2
Степень чистоты, %	99,95	99,95
Точка росы, °С	−40	−40