РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ОТСЕЧКИ КОНЕЧНОГО ШЛАКА ДЛЯ КОНВЕРТЕРА С ВРАЩАЮЩИМСЯ КОРПУСОМ

Рассмотрены требования, которым должен удовлетворять сталеплавильный агрегат для переработки некачественной шихты и металлсодержащих отходов с высоким содержанием вредных примесей и обоснована целесообразность использования для него в качестве прототипа кислородного конвертера с вращающимся корпусом. С целью повышения эффективности работы такого конвертера предложено снабдить его системой газодинамической отсечки конечного технологического шлака, функционирующей в автоматическом режиме во время слива стали в разливочный ковш. Предлагаемая система конструктивно представляет собой сдвоенный рычажный механизм, обеспечивающий во время перелива металла в ковш через край горловины кислородного конвертера удержание на постоянном удалении от нее газораспределительной камеры с щелевыми соплами, из которых под избыточным давлением истекают плоские струи газа, направленные под заданным углом атаки к поверхности шлакового расплава, покрывающего сливаемую сталь. Благодаря динамическому воздействию этих струй на слой жидкого шлака, он оттесняется от края горловины наклоненного корпуса конвертера в направлении его донной части, т.  е. удерживается в ванне плавильного агрегата. Синхронное движение структурных элементов рычажного механизма с торцевой частью горловины конвертера достигается путем силового взаимодействия упоров, жестко закрепленных на опорном кольце плавильного агрегата, с поворотными коромыслами, кинетически связанными с газораспределительной камерой. При этом включение в работу газодинамической системы отсечки шлака и ее остановка происходят автоматически посредством механической связи. После окончания выпуска стали шлак сливают в чашу, поворачивая корпус конвертера в обратную сторону от сталеразливочного ковша. Результаты экспериментальной проверки функционирования предложенной системы газодинамической отсечки конвертерного шлака, выполненной на действующей ее модели, подтвердили правильность принятых технических решений. Применение на практике данной разработки позволит в значительной мере снизить материальные потери, связанные с попаданием в разливочный ковш большого количества агрессивного конвертерного шлака (угар раскислителей и лигатур, интенсивный износ огнеупорной футеровки и возможность рефосфорации металла).

некачественная шихта, кислородный конвертер, агрессивный шлак, выпуск стали, газодинамическая отсечка шлака

1. Дорошенко Н.В., Бараненко В.В. Образование и использование лома черных металлов в мировом металлургическом производстве // Электрометаллургия. 2001. № 7. С. 27 – 36.

2. Эверс Р., Шолль В., Виллекс Р. Рынок лома и снабжение ломом черной металлургии Германии // Черные металлы. 2003. № 9. С. 49 – 53.

3. Робин Винер. Переработка вторичного сырья // Металлолом. 2011. № 2. С. 9.

4. Амелинг Д. Новые разработки в производстве стали на европейских металлургичеких заводах с полным циклом // Черные металлы. 2001. № 5. С. 16 – 22.

5. Бойченко Б.М., Охотский В.Б., Харлашин П.С. Конвертерное производство стали: теория, технология, качество стали, конструкции агрегатов, рециркуляция металлов и экология. – Днепропетровск: РВА «Днепро-ВАЛ», 2006. – 454 с.

6. Еронько С.П., Федяев Д.И., Афаунова О.В. и др. Мини-конвертер для переработки высокофосфористого чугуна // Металлургические процессы и оборудование. 2010. № 3. С. 40 – 46.

7. Патент на полезную модель UA 71568. МПК С 21С 5/28. Кислородный конвертер // Бюл. изобретений. 2012. № 14.

8. Юзов О.В. Седых А.М. Мировые тенденции развития мини-заводов // Электрометаллургия. 2000. № 10. С. 2 – 6.

9. Смирнов А., Панфилова Т., Дорохова Л. Эффективные стратегии развития мини-металлургических заводов // Национальная металлургия. 2002. № 4. С. 44 – 48.

10. Смирнов А.Н., Панфилова Т.С., Дорохова Л.В. Выбор стратегии развития металлургических мини-заводов // Сталь. 2002. № 8. С. 112 – 116.

11. Сивак Б., Протасов А. Современное состояние и перспективы развития мини-заводов по производству сортового проката // Национальная металлургия. 2002. № 2. С. 38 – 43.

12. Металлургические мини-заводы / А.Н. Смирнов, В.М. Сафонов, Л.В. Дорохова и др. – Донецк: ООО «Норд-Пресс», 2005. – 469 с.

13. Еронько С.П., Климович Н.А. Перспективы использования и проблематика создания мини-агрегата для переработки некачественной шихты и металлсодержащих отходов // Черная металлургия: Бюл. ин-та «Черметинформация». 2016. № 5. С. 26 – 31.

14. Греф У., Бергхофер А., Амслер Г. и др. Бесшлаковый выпуск плавки с помощью затвора выпускного отверстия ТАР 120 при производстве чистой стали // Сталь. 2005. № 7. С. 51 – 54.

15. Энкер Б., Пастер А, Швельбергер Й. Новая стопорная система для шлака кислородно-конвертерного производства стали // Металлургическое производство и технологии металлургических процессов. 2002. № 5. С. 12 – 20.

16. Howanski William S., Kalep T., Swift T. Optimizing B.O.F. Slag control throught the application of refractory darts // AISTech Proceedings. 2006. No. 1. P. 601– 609.

17. Берлинер Э. Актуальность применения САПР в машиностроении // САПР и графика. 2000. № 9. С. 111 – 112.

18. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC / NASTPAN for Windows. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 448 с.

19. Листопад А.П., Демьяненко Ю.В., Севастьянов С.В. и др. Комплексное внедрение программных решений SolidWorks на ЗАО «НКМЗ» // САПР и графика. 2003. № 8. С. 12 – 14.

20. Еронько С.П., Ошовская Е.В., Бедарев С.А. и др. Исследование на физической модели процесса взаимодействия отсечных элементов поплавкового типа с потоками расплава в ванне конвертера // Черная металлургия: Бюл. ин-та «Черметинформация». 2009. № 6. С. 39 – 45.