SU1130613A1 - Способ контрол скорости обезуглероживани металла в сталеплавильном агрегате - Google Patents

Abstract

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ МЕТАЛЛА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ по авт. св. № 342915, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повьапени  точности контрол , дополнительно измер ют уровень расплава и по его значени м определ ют изменение количества про-, дуктов окислени  углерода, наход щих-с  в расплаве, а скорость обезуглероживани  определ ют по формуле bV,p V,V,(CO.CO.),.,,Vg.,,, где Vg - скорость окислени  углерода; СО СО концентраци  окиси углерода в отход щих газах; концентраци  углекислого 2 газа в откод щих газах; В N концентраци  азота в воздуг хе; N концентраци азота в дутье; N| - концентраци азота в отхоJ д щих газах; An - концентраци аргона в воздухе; Аг концентраци  аргона в дутье;А .2концентраци  аргона в отход щих газах; Ч расход дуть ; лт промежуток времени, за который определ етс  количество выгоревшего углерода; &Vrp - изменение объема продуктов окислени  углерода наход щихс  в расплаве, за промеСО жуток времени; l(,)kj- коэффициенты пропорциональо 9) 9 ности.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к производству стали с применением кислорода, По основному авт. св. № 342315 известен способ {j .контрол  скороети обезуглероживани  металла в сталеплавильном агрегате, включающий измерение концентрации окиси и двуокиси углерода в отход щих газах и определение количества отход щих газов по текущему значению расхода дут и концентрации азота и аргона в нем и в отход щих газах. Скорость окислени  углерода определ етс  из соотношени  А.Ч-, ,e,z,e,,C. скорость окислени  углерода; концентраци  окиси углерода в отход щих газах; концентраци  -углекислого газа в отход щих газах-; концентраци  азота в возду хе; К9нцентраци  азота в дутье концентраци  азота в отход щих газах; концентраци  аргона в возДУхе; концентраци  аргона в дуть концентраци  аргона в отхо д щих газах; расход дуть ; коэффициент пропорциональности . Недостатком известного способа  вл етс  то, что при определении ско рости обезуглероживани  не учитываетс  изменение количества продуктов окислени  углерода, наход щихс  в расплаве. Увеличение объема расплава происходит за счет накоплени  в нем продук-тов окислени  углерода. Следователь но, при определении скорости обезуг лероживани  по количеству углерода, удал емого в виде газообразных соединений , без учета увеличени  объема расплава за счет накоплени  продуктов окислени  углерода в нем, неизб но занижаетс  получаема  скорость обезуглероживани  по сравнению с истинной. При уменьшении объема расплава происходит дополнительное вьщеление в газообразную фазу продуктов окислени  углерода, образова шихс  ранее. Поэтому неизбежно завышение скорости обезуглероживани . Изменение объема наход щихс  в расплаве продуктов окислени  углерода , приведённого к нормальным услови м (Н.У.), в отдельные периоды плавки достигает дес ти и более процентов от среднего за период продувки расхода отход щих из конвертора газов, также приведенного к н.у. Такую же величину составл ет разность между истинной скоростью обезуглероживани  металла и скоростью, определ емой по известному способу, от средней скорости выгорани  углерода за период продувки. Цель изобретени  - повьш1ение точности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу контрол  скорости обезуглероживани  металла в сталеплавильном агрегате дополнительно измер ют уровень расплава и по его значени м определ ют изменение количества продуктов окислени  углерода, наход щихс  в расплаве, а скорость обезуглероживани  определ ют по формуле , к,в Ar Nj-NlXt 41 , Р с ,cc,o. где УС - скорость окислени  углерода; СО - концентраци  окиси углеро- ; да в отход щих газах; концентраци  углекислого газа в отход щих газах; концентраци  азота -в воздуг хе; концентраци  азота в дутье; концентраци  азота в ртход щих газах; концентраци  аргона в воздухе; концентраци  аргона в дутье; концентраци  аргона в отход щих газах; расход дуть ; промежуток времени, за который определ етс  количество выгоревшего углерода; гр изменение объема продуктов окислени  углерода, наход щихс  в расплаве, за промежуток времени; коэффициенты пропорциональности . 3 Предполагаемый способ осуществл  етс  следующим образом, i В процессе продувки металла, например в конверторе, непрерывно изм р ют Уровень расплава. Объем продук тов окислени  углерода, наход щихс  в расплаве, определ етс  из соотношени  (b((.H-cf.elH-c)% (3) где Vfp - объем газом с расплаве; И - высота уровн  расплава; а,Ь,с,й,е- коэффициенты, значени  которых определ ютс  геометрическими размерами рабочего пространства ста леплавильного агрегата, уровнем расплава. Коэффициент пропорциональности k2 рассчитиваетс  из условий: температу ра газов в расплаве принимаетс  рав ной 1500 С; среднее давление газа в пузырьках СО и СО, наход щихс  в расплаве, определ етс  из соотнощени  -Т 5 где POI - атмосферное давление; HO/2 - средн   глубина вьщелени  СО в ванне, равна  половин начальной глубины ванны l см; б - поверхностное нат жение металла, дин/см; Р - плотность жидкости; р - ускорение свободного падени  ; f - средний радиус пузырьков, равный 1 см . Содержание углерода в одном куби ческом метре СО и СО,, при н.у. равн етс  0,536 кг. При указанных услови х k опреде л етс  из соотношени  kj 0,089Р,(5) Текущее значение расхода дуть , концентрацию азота и аргона в нем и в отход щих газах, концентрацию окиси и двуокиси углерода в отход щих газах определ ют известным способом . Таким образом, введением дополни тельного члена в уравнение (1) устран етс  различие между истинной скоростью окислени  углерода и скоростью окислени  по известному способу . 134 На чертеже изображен конвертор, разделенный на три участка, вли ющие на коэффициент пропорциональности высоты к объему, продольный разрез. Пример. Скорость обезуглероживани  определ етс  по выражению (2) .. Концентраци  окиси и двуокиси углерода в отход щих газах, расход дуть  и концентрации азота и аргона в нем ив отход щих газах определ ют известным способом. Второе слагаемое уравнени  (2) определ етс  следующим образом: рабочее пространство конвертора объемом 135 м и садкой 160 т выше уровн  спокойного расплава можно разделить на три участка (фиг. 1): два цилиндрических и один конический. По мере подъема расплава за счет накоплени  в нем продуктов окислени  углерода на первом цилиндрическом участке,(1,14 с 3,389 м) объем газов в расплаве определ етс  из соотношени  Vrp 23,146 ( Н - 1,14) м , на втором цилиндрическом участке (3,389 м Н 5,039 м) Vrp 38,342 + 25,415(Н - 3,389) м , на третьем, коническом (5,039 м Н i7,000 м) Vrp 80,277 + 25,415(Н - 5,039) 4 ,619(Н - 5,039) 4- 0,279х (Н - 5,039)3 . Коэффициент пропорциональности k при начальной глубине ванны 1,14м равн етс  О,124. На одной из плавок средн   скорость выгорани  углерода за период продувки составл ет 214,320 кг/мин или О,152%/мин. Значени  скорости обезуглероживани  по известному и по предлагаемому способам, а также отклонение их значений, определ емых в различные периоды плавки и характеризуемых вторым слагаемым в уравнении (2), pивeдeны в таблице. Использование предлагаемого способа позвол ет стабилизировать режим продувки ванны (уменьшить количество недодувов и передувов), а следовательно, увеличить производительность агрегатов, уменьшить угар железа и ферросплавов, повысить качество металла, стойкость футеровки агрегатов, уменьшить количество пе1130613 .6

реокиелеиных плавок и, таким обра ,эом, уменьшить веро тность выбросов

расплава из агрегатов и ковшей и повысить выход годного металла.

Claims (1)

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ МЕТАЛЛА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ АГРЕГАТЕ по авт. св. ¢342915, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют уровень расплава и по его значениям определяют изменение количества про-, дуктов окисления углерода, находящихся в расплаве, а скорость обезуглероживания определяют по формуле

   Аг^-Н^аА bV_rp где V. - скорость окисления углерода;

   СО - концентрация окиси углерода в отходящих газах;

   COg _ концентрация углекислого _в газа в отходящих газах;

   - концентрация азота в воздуа ^Хе’

   Мц - концентрация азота в дутье;

   N² - концентрация азота в отхо_а дящих газах;

   Ап - концентрация аргона в воздухе;

   Ап - концентрация аргона в _г дутье;

   Ап - концентрация аргона в отходящих газах;

   .4 - расход дутья;

   -промежуток времени, за который определяется количество выгоревшего углерода; йУ_гр- изменение объема продуктов окисления углерода; находящихся в расплаве, за промежуток времени;

   kptj- коэффициенты пропорциональности.

   >>