Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

О МЕХАНИЗМЕ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ МЕТАЛЛА И ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА В ДУГОВОЙ ПЕЧИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-3-181-186

Полный текст:

Аннотация

Предложена математическая модель процесса обезуглероживания при непрерывной подаче окатышей и использовании топлив- но-кислородных горелок с учетом изменения по ходу плавки окисленности шлака и распределения кислорода на окисление компонентов расплава. Алгоритм и программу предложенной модели можно использовать для расчета управляемого окислительного рафинирования при электроплавке железорудных металлизованных окатышей в ванне дуговой печи. Рассмотрены рассчитанные по модели кривые составляющих процесса обезуглероживания металла, окисленности шлака и скорости нагрева металла от обезуглероживания в течение периода плавки стали до достижения конечной массы металла в ванне 150-т дуговой сталеплавильной печи при разных расходах окатышей и постоянного количества кислорода топливно-кислородных горелок на плавку. Данные подтверждают решающий вклад кислорода от топливно-кислородных горелок в обезуглероживание расплава. Общий вид кривых изменения составляющих процесса обезуглероживания совпадает с литературными и опытными данными. Это обстоятельство позволяет осуществлять эффективное управление электрическими параметрами электроплавки (током в электродах, ступенями напряжения и др.), что обеспечивает максимальное излучение электрических дуг на поверхность металла и шлака. Таким образом, подача кислорода через топливно-кислородные горелки позволяет реализовать технические решения по электроплавке окатышей в зоне высоких температур печи. При этом потоки окатышей, сыпучих материалов и газовых смесей концентрируются в области влияния электрических дуг на поверхности расплава, где процессы нагрева и плавления осуществляются с более высокими скоростями, чем во всех известных способах загрузки железорудных металлизованных окатышей в агрегат, что позволяет достигнуть более высоких технико-экономических и энерго-технологических показателей плавки металлизованных окатышей.

Об авторах

Э. Э. Меркер
Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова, филиал НИТУ МИСиС
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры «Металлургия и металловедение»

(309516, Белгородская обл., Старый Оскол, микрорайон Макаренко, 42)



Е. А. Черменев
Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова, филиал НИТУ МИСиС
Россия

Кандидат технических наук

(309516, Белгородская обл., Старый Оскол, микрорайон Макаренко, 42)



В. А. Степанов
Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова, филиал НИТУ МИСиС
Россия

Аспирант кафедры «Металлургия и металловедение»

(309516, Белгородская обл., Старый Оскол, микрорайон Макаренко, 42)



Список литературы

1. Бартенева О.П., Меркер Э.Э. Исследование процессов нагрева и обезуглероживания металла в 150-т дуговой печи с переменной массой ванны // Изв. вуз. Черная металлургия. 2001. № 9. С. 65-66.

2. Белковский А.Г., Филиппов С.Ф., Кац Я.Л. Оптимальное содержание углерода в шихте ДСП // Металлург. 2012. № 11. С. 31 -37.

3. Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. - 544 с.

4. Гугля В.Г. Горение углерода в шлаковом расплаве // Изв. вуз. Черная металлургия. 2006. № 1. С. 9 - 13.

5. Копцев В.В., Казаков О.В., Горбулин В.И. Физическое моделирование аэродинамики сопла горелочного устройства с центральным телом // Металлург. 2007. № 8. С. 81 - 82.

6. Лапшин И.В. Автоматизация технологических процессов дуговой сталеплавильной печи. - М.: ООО «Квадратум», 2000. -280 с.

7. Гудим Ю.А., Зинуров И.Ю. Способы интенсификации плавки в дуговых печах // Электрометаллургия. 2005. № 9. С. 2 - 6.

8. Деревянченко И.В., Лозин Г.А., Шумахер Е. А. и др. Совершенствование условий энергосбережения электросталеплавильного производства // Сталь. 2005. № 1. С. 45 - 50.

9. Киселев АД., Зинуров И.Ю., Макаров Д.И. и др. Эффективность применения газокислородных горелок в современных дуговых сталеплавильных печах // Металлург. 2006. № 10. С. 60-62.

10. Лозин Г.А., Шумахер Э.А., Шумахер Э.Э. и др. Эффективность рассредоточения дутья при интенсификации сталеплавильного процесса // Металлург. 2004. № 12. С. 47 - 50.

11. Макаров А.И. Теория и практика теплообмена в электродуговых и факельных печах, топках, камерах сгорания. - Тверь: ТГТУ 2007.- 184 с.

12. Меркер Э.Э., Черменев Е.А. Математическая модель обезуглероживания металла при электроплавке железорудных окатышей в дуговой печи // Сталь. 2014. № 3. С. 28 - 33.

13. Меркер Э.Э., Черменев Е.А., Степанов В.А. Энергосберегающий режим электроплавки металлизованных окатышей в ванне дуговой печи // Электрометаллургия. 2015. № 2. С. 2 - 7.

14. Пат. 2567424 РФ. Способ плавки стали из железорудных металлизованных окатышей в дуговой сталеплавильной печи / Э.Э. Меркер, Е.А. Черменев, В.А. Степанов и др.; опубл. 10.11.2015. Бюл. №31.

15. Падерин С.Н., Падерин Е.П. Термодинамика и расчеты процесса глубокого обезуглероживания стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2005. № 10. С. 19 -24.

16. Падерин С.Н., Падерин П.С., Кузьмин И.В. Термодинамическое моделирование окислительных процессов при обезуглероживании стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2003. № 5. С. 6 - 11.

17. Падерин С.Н., Филиппов В.В. Теория и расчеты металлургических систем и процессов. - М.: МИСиС, 2002. - 333 с.

18. Хмелева С.Л., Падалко А.Г. Математическое моделирование процесса обезуглероживания в электродуговой печи // Тр. Всероссийской науч.-практич. конф. «Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии». -Новокузнецк: СибГИУ 2011. С. 347-355.

19. Черняховский Б.П., Кручинин А.М., Смоляренко ВД. Энергетические преимущества электроплавки стали с непрерывной загрузкой шихты // Электрометаллургия. 2005. № 6. С. 18 -24.

20. Logar V., Dovzan D., Skrjanc I. Mathematical Modeling and Experimental Validation of an Electric Arc Furnace // ISIJ international. 2011. Vol. 51. No. 3. P. 382 - 391.


Для цитирования:


Меркер Э.Э., Черменев Е.А., Степанов В.А. О МЕХАНИЗМЕ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ МЕТАЛЛА И ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА В ДУГОВОЙ ПЕЧИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(3):181-186. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-3-181-186

For citation:


Merker E.E., Chermenev E.A., Stepanov V.A. MECHANISM OF METAL DECARBURIZATION AND FORMATION OF CARBON OXIDE IN AN ARC FURNACE. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(3):181-186. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-3-181-186

Просмотров: 777


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)