способ контроля температуры металла в конвертере

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ, включающий измерение суммарного расхода кислорода на продувку, расхода кислорода на окисление углерода с образованием СО и СО₂ и расхода кислорода для окисления металлоидов и железа и подачу кислорода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, предварительно рассчитывают суммарный расход кислорода на продувку без учета окисления железа и дожигания СО до СО₂, а после подачи кислорода в количестве, равном предварительно рассчитанному, периодически рассчитывают температуру металла с учетом степени дожигания СО до СО₂, измеряют содержание СО в дымовых газах и при его содержании менее 10 об. температуры металла рассчитывают с учетом окисления железа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к контролю и управлению кислородно-конвертерным процессом.

Известен способ определения температуры металла в конвертере, который предусматривает непрерывное измерение состава углеродсодержащих газов, расчет времени продувки, введение в конвертер по истечении 2/3 от общей продолжительности продувки эталонной присадки карбонатсодержащего материала и расчет температуры металла [1]

Недостатком известного способа является отсутствие достоверной информации о скорости окисления углерода ванны, которая существенно и непрогнозируемо влияет на процесс образования СО₂, что снижает эффективность способа контроля температуры металла, основанного на анализе взаимодействия карбонатов с конвертерной ванной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения температуры расплавленного металла в ванне, который предусматривает определение суммарного расхода кислорода на продувку, расхода кислорода для окисления углерода с образованием СО до СО₂ и расхода кислорода для окисления металлоидов и железа [2]

К недостаткам известного способа следует отнести большую погрешность в определении температуры металла. Это связано с отсутствием надежной информации по степени дожигания СО до СО₂ в конвертере, а также сведений по процессу окисления железа до FeO и Fe₂O₃ на стадии контроля температуры металла.

Цель изобретения состоит в повышении точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в способе контроля температуры металла в конвертере, предусматривающем измерение суммарного расхода кислорода на продувку, расхода кислорода для окисления углерода с образованием СО и СО₂, расхода кислорода для окисления металлоидов и железа, подачу кислорода, по изобретению предварительно рассчитывают суммарный расход кислорода на продувку без учета окисления железа и дожигания СО до СО₂, затем во время продувки после вдувания кислорода в количестве, равном предварительно рассчитанному, производят периодически расчет температуры металла с учетом степени дожигания СО до СО₂, измеряют содержание СО в дымовых газах и при его содержании менее 10% по объему температуру металла рассчитывают с учетом окисления железа.

Одними из основных факторов, оказывающих значительное влияние на теплообразование при продувке металла в конвертере, являются степень дожигания СО до СО₂ и окисление железа (особенно при низком содержании углерода в ванне).

Определение изменения степени дожигания СО до СО₂ по ходу продувки практически трудно осуществимая задача, поскольку на этот процесс оказывают противоречивое воздействие различные факторы состав шихты, режим продувки, температурный режим и др.

Согласно изобретению первоначально рассчитывают материальной и тепловой балансы без учета окисления железа и дожигания СО до СО₂ и определяют требуемый суммарный расход кислорода на продувку, не учитывая механизм окисления углерода и железа. После вдувания кислорода в количестве, равном предварительно рассчитанному, производится пересчет с учетом степени дожигания СО до СО₂. Это позволяет избежать погрешностей в анализе исходных материалов, динамики изменения степени дожигания СО до СО₂, определить на требуемый момент продувки количество СО₂ и балансовым методом более точно рассчитать температуру металла.

После снижения содержания СО в дымовых газах менее 10% как показали исследования, процесс окисления углерода заканчивается, и влияние его на тепловой режим плавки незначительно. В этот период основным источником тепла является процесс окисления железа, с учетом которого продолжают расчет температуры металла.

П р и м е р. Перед началом продувки предварительно балансовым методом рассчитывают суммарный расход кислорода на продувку без учета окисления железа и дожигания СО до СО₂ при окислении углерода. Затем в ходе продувки металла в конвертере после вдувания кислорода в количестве, равном предварительно рассчитанному на продувку, начинают периодически с определенным шагом производить расчет температуры металла с учетом степени дожигания СО до СО₂ всего углерода, используемого на плавку, контролируя при этом содержание СО в дымовых газах, и при снижении содержания СО в дымовых газах ниже 10% по объему расчет температуры металла производят с учетом окисления железа.

Это расчетное значение температуры может служить как базовое измерение температуры жидкой стали для получения заданной температуры в конце продувки.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого способа состоит в том, что он позволяет контролировать температуру жидкой стали в конвертере без прекращения продувки и использования вспомогательной фурмы (зонда), достигая при этом, например, при эксплуатации 250 т конвертеров повышение точности измерения температуры стали и снижение количества додувок. Результаты технико-экономических показателей приведены в таблице.