Способ контроля температуры металла в конвертере

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сследова- металлургии аксимов, Ю.А.Рома лин во СССР, .13.07.87 РАТУРЫ МЕк черно нкретнее контролю ч и в конвер- повышение ретения уры мек черпои меонтролю и ер е довании к количест ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СС(Р(46) 23.09.91, Бюл, )," 35 (71) Центральный научнотельский институт черной им. И.П,Бардина(72) Г.С.Новожилов, П.А.М А.С.Таничев, А.П,Щеголев нов, С.В,Беляев и В.И.Ба (53) 669.183 (088.8) (56) Авторское свидетель У 1458394, кл. С 21 С 5/ (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМП ТАПЛА В КОНВЕРТЕРЕ (57) Изобретение относит металлургии, коуправлению выплавкой стал тере. Цель изобнадежности контроля темп Изобретение относитсяталлургии, конкретнее куправлению выплавкой сталтере.ел изоб етения - по Ц ь р вышение надежности контроля температуры и сниж ние простоев.Ранее проведенные плавки показали,что при израсходовании 80-90% общегоколичества кислорода на плавку металлолом практически весь расплавляетсяи в этом случае режим нагрева металластабилен, а температура лежит в допустимых заданных пределах, а именно1600-1685 фС,При израсхо ислорода менее 80% общего ва кислорода талла и снижение простоев. При выплавке стали в конвертере используют измерительную форму со встроенной термопарой в ее измерительном наконечнике, регистрацию температуры в ходе плавки, расчеты общего количест ва кислорода на плавку и скорости обезуглероживания расплава, а также подачу кислорода с номинальным расходом. После израсходования 80-90% общего количества кислорода на планку и достижения скорости обезуглероживания металла в этот период, равной 0,1-0,3 кг/мз, производят снижение расхода кислорода на 60-70% от номи" нального значения, определяют границу шлак - металл и устанавливают измерительную фурму ниже этой границы на 0,5-0,9 м. 2 табл. на плавку не достигается полного расплавления металлолома, что приводит к недостоверности результата при замере температуры. При израсходовании более 90% общего количества кислорода на плавку увеличивается вероятность перегрева металла над заданной температурой.Экспериментальным путем установлено, что наибольшее совпадение фактической и заданной температур металла достигается при Ч = О, 1-0,3 кг/м . Кроме того, на опытных плавках установлено, что измерительный наконеч ник фурмы должен быть погружен н металл на 0,5-0,9 м относительно границы шлак - металл. Это гарантирует из 1678847мерительную фурму от замеливания и ее прогара и в целом повышает надежность измерения температуры металлаПроведенные опытные плавки,. на которых уровень границы шлак - металл Фиксировался с помощью индукционного датчика, установленного в измерительном наконечнике Фурмы, показали, что в заключительном этапе плавки, если скорость обеэуглероживания имеет значение выше 0,3 кг/м, то металл в этом случае сильно вспенен пузырями СО и поэтому граница шлак - металл сильно размыта от 1,0 до 2,5 м. Это затрудняет установку измерительной Фурмы на необходимом уровне и ее выставляют по жесткой реперной точке, при этом замеры температуры металла отличаются от повалочных на 25 С.йПри Чс = 0,1 кг/м фиксируемые значения температуры значительно превышают заданные с перегревом 6 Т =15-30 С. Это объясняется более низким содержаниеМ углерода в металле, чем критическое, и в связи с этим интенсивным окислением железа и значительным выделением тепла, которое идет на нагревание металла. Кроме того, в этом случае значительно увеличивается окисленность шлака и метал 30 лачто ведет к снижению качества металла и увеличению расхода ферросплавов.При превышении глубины погружения 0,9 м относительно раздела шлак - ме-талл в 857, случаев измерительная фурма заметалливается и требует очистки, а также отмечено увеличение ее прогаров на 50-707,.При погружении измери 40 тельного наконечника в металла менее, чем на 0,3 и относительно раздела шлак - металл, в 607 случаев нв удалось получить точный замер температуры из-за ошлакования,измерительного45 наконечника, замеры не соответствуют температуре на повалке, измеренной штангой.Для предотвращения эаметалливания измерительной фурмы,: снижения. тепловой нагрузки на нее и повышения надежности измерения перед вводом ее в расплав снижают номинальный расход кислорода на 65-807. Это обеспечивает успокоение ванны, снижение тепловой нагрузки от реакционной зоны, уменьшает выносы металла и улучшает эксплуатационные показатели измерительной фурмы. Снижение расхода более, чем на 807, ухудшает работу основной кислородной фурмы, приводит к ее перегреву и увеличивает вероятность ее прогараСнижение расхода кислорода менее, чем на 657., не обеспечивает необходимого успокоения ванны и предельно допустимых условий ее эксплуатации,П р и м е р. Плавку проводят в условиях конвертерного цеха в конвертере емкостью 400 т.При израсходовании 907 общего ко" личества кислорода (17100 м) сигнал из блока расчета и контроля расхода кислорода подается на задатчик, где происходит сравнение Фактического и заданного расходов. Одновременно с блока расчета скорости обезуглероживания Чс, в задатчик поступает сигнал и если скорость обезуглероживания достигла величины 0,2 кг/м, то в задатчике вырабатывается сигнал, который передается в вычислительно-управляющее устройство. Последнее производит снижение номинального расхода кислорода на 707. (490 м) и дает команду на старт измерительной фурме через исполнительный механизм. При проходе измерительным наконечником границы шлак - металл с индукционного датчика поступает сигнал в вычислительно-управляющее устройство, которое фиксирует измерительную фурму на уровне этой границы плюс 0,5 м. После этого производится замер температуры металла встроенной в измерительный наконечник термопарой и возврат фурмы и в исходное положение. В условиях конвертерного цеха проведено 11 опытных плавок, данные которых приведены в табл. 1, и 2000 плавок - данные в табл. 2.4На плавках были использованы следующие измерительные устройства: измерительная фурма со встроенной в ее измерительный наконечник термопарой типа ТПРкласса точности 0,25 и индукционный датчик определения границы раздела шлак - металл. Измерительный наконечник имеет длину 1750 мм. Датчик положения измерительной фурмы типа сельсин датчик - приемник класса точности 1,0, регистрирующий прибор типа КСП 4, интегратор расхода кислорода типа ДММ, скорость обезуглероживания рассчитывает ся по известной формуле:(определяется по стехиометрии) ",атомный вес Э 1, кг/атом,Ар,Таслица Показатели параметров для плавки Параметр1 5 6 7 8 9 10 11 (изветеррасе ст,есО с 1680 1650 1655 1695 1630 15901650 1665 1660 1675 1670 1650 1650 1650 1650 1650 1650 1660 1670 1660 1675 165025 20 30 0 5 45 -20 -60-10 -5 0 Чс, кг/мЯО, Х 0,05 0,1 0,2 85 85 90 0,06 0,035 0,4 95 80 700,3 0,1 0,159 О 8 О 8 О 0,03 80 Снижение расходакислорода,й 70 75 80 85 70 60 80 65 70 70 Уровень наконечника относиОф 3 Оэ 5 Оф 4 Оэб 03 Оз тельно границцалак - ме 0,35 0,45 0,4 0,5 талл м Ч = 0,0053 Ь аког(СО + СО):10, кг/мЗгде Чог - расход отходящих газов,м/мин,СО, СОо - содержание окиси и двуокиси углерода в отходящих газах, 7,1 О - расход кислорода, мз/мин а общий расход кислорода на плавку определяют по формуле Задатчик расхода кислорода и скорости обезуглероживания выполнен на стандартных логических элементах серии К 553, а вычислительно-управляющее устройство выполнено на стандартных аналого-цифровых преобразователях АЦП и интегральных схемах серии К 580.35Анализ данных опытных плавок, на которых температура металла измеряется предлагаемым способом, показал, что в 997 случаев, против 8 ЬЕ по сравнению с известным способом, она совпадает с замером ее на повалке конвертера и, кроме того, увеличена стойкость измерительной фурмы на 70- 807При использовании предлагаемого способа повышается производительность конвертеров на 2-57 эа счет сокращения плавок с передувом, повышения качества металла эа счет снижения его окисленности и снижения расхода ферросплавов на 1-3 кг на тонну стали.,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ контроля температуры металла в конвертере, включающий подачу кислорода с номинальным расходом, измерение температуры по ходу продувки с помощью фурмы с измерительным датчиком, расчет общего количества кислорода на плавку и скорости обезуглерожнвания расплава о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля температуры и снижения простоев, после израсходования 80-907 кислорода на плавку и достижения скорости обезуглерожпвания О, 1-03 кг/м снижают интенсивность подачи кислорода на Ь 5-807 от номинального значения, определяют грани" цу шлак - металл и устанавливают из- мерителыьпЪ датчик фурмы. на 0,5-0,9 мниже границы шлак - металл.1678847 Т аблица 2ве щ ее те нОпытные СравнительныеПоказатели 2000 Количество плавок, шт.Химический состав чугуна, 7: 2000 Температура чугуна,оС Расход, т; 295 295 110 110 2150,4 плавикового шпатаТемпература стали, С 1648 377,0 377,6 Масса жидкой стали, тХимический состав стали наповалке. 7: 0,060,120,010 0,06 Углерод МарганецфосфорСера 0,02237,2 Цикл плавки, мин Надежностные показатели работы измерительной Ьурмы; Время простоя из-за заметалливания, ч 12 (0 %067) 200 (10%)12 (0,053) 8 (0,4 Е) Число отказов из-за прогаров, шт. Время простоя из-за прогаров, ч 2 (О, 17) 16 (О, 87) Число отказов измерительного наконечника, шт. 4 (2,07) 31 (15,5 Ж) Составитель А,БорисовТехред С,Мигунова Корректор М.Самборская Редактор Н.Яцола Заказ 4681 Тираж Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина 101 УглеродКремнийМарганецфосфорСера чугуналомаферросплавовизвести 4,60,630,190,0540,0371434 3,021,30,31645 064 0,19 0,055 0,037 1432 0,120,0110,02337,4