Влияние состава расплава на огнеупорную футеровку конвертера

Влияние состава  расплава на огнеупорную футеровку конвертера.

Мусурманов Б.К., Тогузов М.З.

Восточно-Казахстанский  государственный технический университет,

горно-металлургический факультет,

г. Усть-Каменогорск

Технология конвертирования, а также конструкция конвертера за вековую историю существования  этого процесса мало изменилась. За последние годы  рост масштабов производства потребовал увеличения производительности конвертеров.

В качестве средства увеличения производительности конвертеров пока используется практически лишь увеличения числа фурм, обусловливающее тенденцию  увеличения длины агрегата, а также  внесения таких конструктивных усовершенствований, которые позволяют разместить на корпусе конвертера наибольшее количество фурм. Увеличения размера конвертеров  потребовало улучшения конструкции  опор, привода и других механизмов.

Конвертерный передел  – один из прогрессивных методов как в чёрной, так и в цветной металлургии. Появившись в медеплавильном производстве конвертирование, обнаружило столь неоспоримое преимущества перед всеми остальными методами переработки штейнов, что оказалось вне всякой конкуренции и с тех пор является единственным, принятым повсеместно способом получения из штейнов чернового металла.

Однако практика конвертирования  не доведена до совершенства. Самыми основными недостатками процесса являются:

• Периодичность процесса, при периодичности процесса сохраняется низкая степень использования конвертера под дутьём (70-75%).
• Не совершенная система подачи кварцевого флюса на поверхность ванны, обусловливающее плохие условия шлакообразования, не соответствующее активно протекающим реакциям окисления.
• Высокий износ футеровки около фурм. Не совершенна система подачи холодных материалов, температурных режимов. Огнеупорная футеровка, используемая на конвертере, требует усовершенствования.
• На подавляющем большинстве заводов не используется обогащение воздуха кислородом. Которое влечёт ещё больший износ огнеупоров и сокращает компанию на  1,2-1,5 раза.
• Конвертерные шлаки из-за высокого содержания металлов являются оборотным продуктом, а повышенное содержание в них магнетита создаёт существенные затруднения в работе плавильных печей.

Огнеупорная футеровка конвертера работает в тяжелых условиях, подвергаясь: воздействию высоких температур; термические напряжений, возникающих при колебаниях температуры футеровки. Температура футеровки шкалит из-за не полного использования конвертера под дутьём. При простоях конвертера температура кладки конвертера понижается скоростью 4-8 ºС/мин. Воздух поступающий в ванну через фурмы создаёт своего рода “факел”, при этом процесс окисления сульфида проходит с очень большой скоростью. Температура факела доходит до значения 1360-1520ºС. Такая температура за пределами стойкости огнеупоров. Температура ванны не может характеризовать температурные условия огнеупорной кладки. Так как температура ванны замеряется погружной термопарой, показывая при этом только температуру поверхности ванны 1200-1300ºС.

Поступающий в ванну динамический напор струи воздуха создаёт в ванне бурлящую массу, которая даёт хорошую циркуляцию массы в ванной. Но, при этом механический воздействует на кладку, истирая её и ударяя в неё большие куски кварца и не проплавленных холодных присадок. Создавая тем самым трещины на кладке.

Шлаки медного производства имеют весьма сложный состав. Для  оценки их действия на огнеупор необходимо знать не только химический состав шлака, но и активность отдельных  составляющих шлака. Скорость растворения  огнеупорной футеровки в шлаке  зависит от природы огнеупора  и шлака, которая определяет их взаимодействие.

Работа посвящена изучению влияния агрессивного расплава на огнеупорную  футеровку; работы конвертера как печного агрегата – гидро-аэродинамике струи и ванны; воздействие на огнеупорную футеровку расплавов; нахождение основных факторов как механических, термических так и химического влияния агрессивного рассплава ;  тепловым и температурным характеристикам; внедрения системы подачи холодных присадок и выбор оптимального температурного режима; выбор оптимальных огнеупоров; соответствующее технико-экономическим требованиям конвертерного передела.

Литература

1 “Цветные металлы” 2004 г. №10 //Огнеупорная футеровка печей цветной металлургии//

2 Шалыгин Л.М. //“Конвертерный передел в цветной металлургии”// Металлургия 1965 г