Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера
В статье рассмотрены проблемы технологии ошлакования футеровки кислородного конвертера путем раздувки предварительно модифицированного магнезиальными добавками конвертерного шлака с использованием гарнисажных фурм. У статті розглянуто проблеми технології ошлакування футерiвки кисневого конвертера шл...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2018
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/166582 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера / Е.Н. Сигарев, Н.Н. Недбайло, М.А. Кащеев, Ю.В. Байдуж // Металл и литье Украины. — 2018. — № 9-10 (304-305). — С. 23-30. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860056659759464448 |
|---|---|
| author | Сигарев, Е.Н. Недбайло, Н.Н. Кащеев, М.А. Байдуж, Ю.В. |
| author_facet | Сигарев, Е.Н. Недбайло, Н.Н. Кащеев, М.А. Байдуж, Ю.В. |
| citation_txt | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера / Е.Н. Сигарев, Н.Н. Недбайло, М.А. Кащеев, Ю.В. Байдуж // Металл и литье Украины. — 2018. — № 9-10 (304-305). — С. 23-30. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | В статье рассмотрены проблемы технологии ошлакования футеровки кислородного конвертера путем раздувки предварительно модифицированного магнезиальными добавками конвертерного шлака с использованием гарнисажных фурм.
У статті розглянуто проблеми технології ошлакування футерiвки кисневого конвертера шляхом роздування попередньо модифікованого магнезіальними добавками конвертерного шлаку з використанням гарнісажних фурм.
The article deals with the problems of «splash-slag» technology for the lining of the oxygen converter by blowing the converter’s slag, previously modified by magnesia additives, with the use of special lances.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:01:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
23ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
Раздувку шлаковой ванны проводят с использова-
нием ступенчатого режима перемещения гарнисаж-
ной фурмы по высоте (в диапазоне от 4-х на началь-
ном этапе до 0,5 м над днищем конвертера в основной
период операции) с расходом азота 600–800 м3/мин.
Постановка задачи. Необходимо отметить, что
многолетнее использование специально разработан-
ной для условий ПАО «Днепровский меткомбинат»
гарнисажной фурмы не позволило полностью решить
проблему неравномерности нанесения шлакового гар-
нисажа и развития несимметричности рабочего про-
странства по мере уменьшения толщины футеровки.
С целью определения изменения конфигура-
ции профиля рабочего пространства и фактической
толщины сформированного с использованием для
раздувки шлака 6-ти сопловой фурмы (рис. 2, а)
гарнисажного слоя, провели [3] последовательное
сканирование профиля с использованием интерфе-
рометра LaCam M007 (фирмы Ferrotron Technologies
GmbH, Германия). Для повышения объективности
оценки сканирование осуществляли как в первый пе-
риод кампании 250-т конвертера по футеровке (500-я
и 501-я плавки по футеровке – I-й этап), так и на за-
вершающем этапе кампании (4010-я и 4131-я плав-
ки – II-й этап сканирования).
С целью фиксации сканированием конфигурации
исходного профиля рабочего пространства, перед на-
чалом конвертерных плавок № 500 и № 4130 (по фу-
теровке), нанесение шлакового гарнисажа путем раз-
дувки шлаковой ванны на футеровку не проводилось.
После выпуска стали и раздувки в течение 5–7 мин
модифицированного присадками магнезиальных
флюсов конечного шлака (с начальной массой 18,9 т
/ 20,1 т), с химическим составом, %: 45,3 / 49,1 СаО;
18,7 / 21,1 SiO2; 6,9 / 7,3 MgO; 10,5 / 15,8 FeO (для I-го
/ II-го этапа сканирования соответственно), осущест-
вляли повторное сканирование рабочего простран-
ства для определения изменений в профиле рабо-
чего пространства и расчета фактической толщины
нанесенного на футеровку гарнисажного слоя.
В
ведение. Для стабилизации динамики фаз и ду-
тьевого режима конвертерной плавки необхо-
димым условием является обеспечение симме-
тричности рабочего пространства кислородного
конвертера в независимости от периода кампании
агрегата по футеровке. На большинстве металлурги-
ческих предприятий Украины, США, КНР применяются
современные способы горячего ремонта футеровки
конвертеров, в том числе путем раздувания моди-
фицированного конечного конвертерного шлака с ис-
пользованием специальных гарнисажных фурм [1, 2].
Как установлено исследованиями топографии из-
носа футеровки по ходу кампании 250-т конвертеров
конвертерного цеха ПАО «Днепровский меткомбинат»
[3], осложнения в формировании равномерного по тол-
щине слоя защитного шлакового гарнисажа и, соответ-
ственно, невозможность поддержания симметрии ра-
бочего пространства (рис. 1, а), возникают вследствие
опережающего износа футеровки в зонах 1 (рис. 1, б),
расположенных в цилиндрической части агрегата меж-
ду цапфенными зонами и зонами выпуска расплава и
загрузки, на меридианах 50, 150, 215 и 310°.
В соответствии с принятой в цехе технологией
нанесения шлакового гарнисажа, предварительно
модифицированный присадками магнезиальных
флюсов конечный конвертерный шлак раздувают
сверхзвуковыми струями азота с использованием
специальной гарнисажной 6-ти сопловой фурмы с
сгруппированными по три в направлении цапфен-
ных зон соплами Лаваля двух различных диаметров
(рис. 2, а). Наконечник фурмы имеет два основных,
размещенных симметрично в направлении цапф
конвертера, сопла Лаваля с критическим (dкр) и вы-
ходным (dвих) диаметрами сопел 43 и 49 мм соответ-
ственно; четыре дополнительных сопла Лаваля с
dкр = 37 мм и dвих = 43 мм соответственно. Угол на-
клона сопел к вертикальной оси фурмы составляет
a1 = 17°30 и в плане между осями соседних сопел по
g1= 50° (между соплами dкр = 37 мм и dкр = 43 мм), а
между группами сопел – g2 = 80° соответственно.
УДК 669.184.125
Е.Н. Сигарев, д-р техн. наук, зав. кафедрой, e-mail: en_sigarev@ua.fm
Н.Н. Недбайло, аспирант
М.А. Кащеев, канд. техн. наук, доцент
Ю.В. Байдуж, аспирант
Днепровский государственный технический университет, г. Каменское, Украина
Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы
и технологии восстановления профиля рабочего
пространства конвертера
В статье рассмотрены проблемы технологии ошлакования футеровки кислородного конвертера путем раздувки
предварительно модифицированного магнезиальными добавками конвертерного шлака с использованием
гарнисажных фурм.
Ключевые слова: профиль, фурма, футеровка, гарнисаж, конвертер, шлак, огнеупор.
24 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
ставляет 5–8 мм в районе горловины и 35–200 мм – в
нижней части агрегата. Кроме того, установлено су-
ществование широкого диапазона значений толщины
Результаты проведенных исследований [3] по-
казали, что толщина сформированного раздувкой
шлаковой ванны гарнисажного шлакового слоя со-
Горизонтальное сечение профиля футеровки при использовании штатной 6-ти сопловой гарнисажной фурмы ПАТ
«Днепровский меткомбинат» для нанесения шлакового гарнисажа (а) и выявленные по результатам сканирования зоны
опережающего износа (1) футеровки (развертка конвертера) (б)
Наконечник штатной гарнисажной фурмы (а), дополонительные цилиндрические сопла второго яруса фурмы (б)
и схема раздувки шлаковой ванны (в): 1 – фурма; 2 – шлаковая ванна; 3 – сопла Лаваля наконечника фурмы; 4 – цилин-
дрические сопла второго яруса; 5 – гарнисажний шлаковый слой
Рис. 1.
Рис. 2.
а
а
б в
б
2
3
1
4
5
25ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
гарнисажного слоя в различных зонах конвертера по
радиусу рабочего пространства.
Расчетами, с использованием разработанной ав-
торами данной статьи методики [4], определено, а в
результате промышленных исследований подтверж-
дено, что площадь нанесенного на поверхность фу-
теровки «пятна» шлакового гарнисажа, ограничена
сектором SС и определяется количеством сопел Ла-
валя в наконечнике фурмы, а высота гарнисажного
«пятна» (DH), в соответствующем секторе, зависит от
угла наклона сопел Лаваля к вертикали.
Так, в соответствии с расчетами по методике [4],
при расположении наконечника 6-ти сопловой фур-
мы (рис. 2, а) на высоте (hф) 4 м от днища конвертера,
для нанесения на сектор SС слоя гарнисажа толщи-
ной 50 мм продолжительность раздувки должна со-
ставлять 3,3 мин. При расположении же фурмы на
высоте 0,5 м толщина покрытия в 50 мм достигается
раздувкой ванны продолжительностью уже в 5,9 мин.
Последнее обстоятельство связано с изменением
диаметров капель шлака, образующихся в реакцион-
ной зоне взаимодействия азотных струй со шлаковой
ванной, с перемещением наконечника фурмы отно-
сительно уровня ванны.
Результаты исследований. Использование усо-
вершенствованного, разработанного с применением
методики [4], графика перемещения 6-ти сопловой
фурмы по ходу операции раздувки ванны, не обеспе-
чило решения задач по надлежащему «ошлакованию»
выявленных «проблемных» зон (рис. 1) и восстанов-
лению симметрии рабочего пространства конвертера.
Решение поставленных задач в условиях конвер-
терного цеха ПАО «Днепровский меткомбинат» за-
труднено также ввиду отсутствия специального обору-
дования для локального торкретирования футеровки.
Кроме того, конструкция штатной гарнисажной
фурмы (рис. 2, а) не предназначена для корректи-
ровки направления движения шлаковых капель, вы-
носимых из шлаковой ванны под влиянием газовых
струй из сопел Лаваля наконечника.
Для решения задачи по восстановлению симме-
трии профиля рабочего пространства, с достижени-
ем необходимой толщины гарнисажного слоя в опре-
деленных, в том числе «проблемных» зонах (рис. 1,
б) на поверхности футеровки, целесообразным пред-
ставлялось использование дополнительных управ-
ляющих факторов воздействия на газошлаковый по-
ток, с перенаправлением части потока в заданный
сектор на стене агрегата.
К ограничениям при перенаправлении части га-
зошлакового потока в заданный сектор рабочего про-
странства относили необходимость получения гарни-
сажного слоя заданной толщины за время, не пре-
вышающее продолжительность раздувки шлаковой
ванны. Учитывали также перманентное охлаждение
и уменьшение уровня ванны, с повышением вязкости
шлакового расплава, и изменение условий для «на-
ращивания» гарнисажного слоя по мере уменьшения
толщины футеровки по ходу кампании [5].
В наиболее простом варианте перенаправление
части газошлакового потока на стены конвертера
можно обеспечить при наличии дополнительных (бо-
ковых) газовых потоков, направленных под опреде-
ленным углом к потоку, например, с использованием
двухъярусной фурмы.
Влияние угла наклона и диаметра дополнитель-
ных боковых сопел на площадь сектора SC, высоту
гарнисажного «пятна» (DH) и схема раздувки шлако-
вой ванны с использованием двухъярусной фурмы
исследованы и получили развитие по результатам
физического моделирования гидрогазодинамики
процесса раздувки [6].
На основании результатов математического [5] и
физического моделирования [6] была спроектирова-
на, изготовлена и опробована на 250-т конвертере,
в условиях конвертерного цеха ПАО «Днепровский
меткомбинат», двухъярусная 10-ти сопловая гарни-
сажная фурма (рис. 2, б). Схема раздувки шлаковой
ванны фурмой с дополнительными боковыми сопла-
ми представлена на рис. 2, в.
Согласно расчетам, выполненным по методике
[4], при кинетической энергии струй, истекающих из
сопел Лаваля, в 38883,18 Дж и 9915,5 Дж (для сопел
с критическим диаметром 0,043 м и 0,037 м соответ-
ственно), расход энергии на образование поверхно-
сти раздела «газ-шлак» не превышает 1,5 Дж. Таким
образом, подавляющая часть энергии струй расхо-
дуется на дробление шлакового расплава и форми-
рование обратного газошлакового потока с выносом
капель шлака различного диаметра на поверхность
футеровки, ствол фурмы и за пределы конвертера
через горловину.
С учетом приведенного выше, штатная гарнисаж-
ная фурма (рис. 2, а) была модернизирована путем
размещения второго яруса боковых сопел (рис. 2, б),
расположенных на стволе на расстоянии 2–2,5 м (lя)
от торца 6-ти соплового наконечника. Второй ярус
фурмы состоит из 4-х цилиндрических сопел, выпол-
ненных из жаропрочной стали и расположенных под
углом 115° к поверхности ванны.
При соотношении расхода азота между боковы-
ми и основными соплами 10-ти сопловой фурмы
(рис. 2, б) как 17 % и 83 % от общего расхода азота
(600–800 м3/мин) на раздувку ванны, давление газо-
вого потока, истекающего из бокового сопла фурмы
на обратный газошлаковый поток, в плоскости пере-
сечения с последним, составит, Н:
где К – безразмерный коэффициент; Q – объемный
расход азота на раздувку ванны, м3/с; V, r – скорость
и плотность газовой струи, м/с и кг/м3 соответственно.
С учетом величины давления струй азота из бо-
ковых сопел на обратный газошлаковый поток и на
поверхность футеровки определили, что расстояние,
на которое давление боковой газовой струи способно
переместить капли шлака, одного порядка с разме-
рами рабочего пространства конвертера (рис. 3, а).
Расчетом площади сечения боковых струй, с уче-
том изменения длины окружности внутренней поверх-
ности футеровки 250-т конвертера, при уменьшении
толщины последней по ходу кампании, определили,
что каплями шлака, перемещенного газовыми струями
F = K . Q . V2 . r, (1)
26 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
(100–130 м3/мин), истекающими из боковых сопел
второго яруса фурмы в направлении к стенам, будет
покрываться от 29,5 до 46,98 % рабочей поверхности
футеровки агрегата.
Проверку возможности перенаправления части
газошлакового потока в заданные сектора рабочего
пространства конвертера выполнили с использовани-
ем методики планирования эксперимента на модели
250-т конвертера, изготовленной в масштабе 1:13 [6].
Полученная обработкой результатов физическо-
го моделирования [6] математическая модель зави-
симости толщины слоя нанесенного шлакового гар-
нисажа (Вг) в области «проблемных» зон на стенах
конвертера (рис. 1, б) от расстояния между ярусами
сопел двухъярусной фурмы имеет вид:
где Нв – глубина шлаковой ванны; hф – расстояние
между наконечником фурмы и днищем конвертера;
Iя – расстояние между осями боковых сопел и торцом
наконечника фурмы.
Наибольшая толщина гарнисажного покрытия, за
один и тот же промежуток времени раздувки шлака,
обеспечивается в режиме выноса газошлакового по-
тока из ванны уменьшенной глубины, что может быть
связано с образованием значительного количества
мелких шлаковых капель [4] и благоприятными усло-
виями их перемещения в направлении секторов SC
на стенах конвертера под давлением газового потока
из сопел второго яруса фурмы.
Математическая модель зависимости ширины зо-
ны покрытия шлаковым гарнисажем (Cг) в области
«проблемных» зон футеровки конвертера от рас-
стояния между ярусами сопел двухъярусной фурмы
имеет вид:
Ширина зоны в основном определяется глубиной
шлаковой ванны и уменьшается по мере подъема
фурмы (рис. 3, б). Это объясняется увеличением
диаметра реакционной зоны взаимодействия газо-
вых струй, истекающих из сопел Лаваля, с ванной
и перемещением границ обратного газошлакового
потока в нижние горизонты рабочего пространства
конвертера.
Таким образом, расчетами с использованием ме-
тодики [4], полученными в ходе физического [6] и
численного моделирования [5], и с использованием
моделей (2) и (3) подтверждено, что при использова-
нии газовых потоков, истекающих из дополнительных
боковых сопел в направлении «проблемных» зон, су-
ществует возможность перенаправления части шла-
ковых капель, вынесенных из ванны, на стены агрега-
та. Это расширяет возможности для корректировки и
изменения профиля внутреннего рабочего простран-
ства конвертера путем создания гарнисажного слоя
заданной толщины за ограниченный длительностью
раздувки шлаковой ванны промежуток времени.
Конструкция гарнисажной двухъярусной фурмы
(рис. 2, б) была использована в ходе опытно-про-
мышленной кампании 250-т конвертера ПАО «Дне-
провский меткомбинат» для горячего ремонта фу-
теровки по штатной технологии нанесения гарни-
сажного покрытия путем раздувки ванны конечного
конвертерного шлака.
Продолжительность операции нанесения шлако-
вого покрытия составила 4–7 мин, в зависимости от
жидкоподвижности и количества конвертерного шла-
ка, оставленного после выпуска стали. Осложнений
в проведении ошлакования футеровки конвертера,
соблюдении требований технологической инструк-
ции при использовании двухъярусной гарнисажной
фурмы (рис. 2, б) не выявлено.
Условия и результаты проведения горячего ремон-
та футеровки путем нанесения шлакового гарнисажа
с использованием опытно-промышленной (рис. 2, б)
и сравнительной (рис. 2, а) конструкций гарнисажных
фурм приведены в таблице. Необходимо отметить,
что в период задействования опытной двухъярусной
фурмы (рис. 2, б) не использовали магнезиальные
флюсы (п. 10 таблицы) для модифицирования кон-
вертерного шлака перед раздувкой на футеровку.
Вг = - 0,642 + 0,43 . Нв – 0,1476 . hф + 0,1507 . lя -
- 0,067 . Нв
. lя + 0,0166 . hф . lя,
Сг = - 2,5825 + 6,0825 . Нв + 0,0825 . hф +
+ 0,168 . lя - 0,2475 . Нв
. hф - 0,1675 . Нв
. lя.
(2)
(3)
Зависимость давления газовой струи, истекающей из бокового сопла второго яруса фурмы, (рис. 2, б) диаметром
20 мм по сечению газошлакового потока от расстояния от торца сопла (а) и ширина зоны покрытия шлаком «проблемной»
зоны (рис. 1, б) на стене конвертера
Рис. 3.
а б
27ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
Кроме того, начальная толщина футеровки кон-
вертера в опытно-промышленной кампании была
уменьшена на 130 мм, что, в соответствии с резуль-
татами моделирования [7], способствует «наращива-
нию» гарнисажного шлакового слоя.
Использование опытной фурмы и предложенной
схемы раздувания шлаковой ванны (рис. 2, в), с обе-
спечением перенаправления части газошлакового
потока, позволило наносить слой гарнисажного по-
крытия необходимой, в данном секторе, толщины,
уменьшить вынос капель шлака через горловину кон-
вертера и степень зашлакованности ствола фурмы.
Использование уменьшенной начальной толщины
футеровки и расчетного [4, 7] алгоритма перемеще-
ния фурмы по ходу раздувки шлака расширяет воз-
можности для корректировки и обеспечения симме-
трии рабочего пространства конвертера по футеров-
ке (рис. 4, а, б) по ходу кампании.
После завершения первого этапа опытно-про-
мышленной кампании на конвертере № 1 двухъя-
русная гарнисажная фурма была установлена также
и на конвертере № 2 (после 2382 плавки по футе-
ровке). На рис. 4, в представлен профиль футеровки
250-т конвертера (вертикальный разрез) на 2383 (1)
и 2469 (2) плавках по футеровке.
Установлено, что при использовании для раздув-
ки шлака штатной гарнисажной фурмы (рис. 2, а),
аварийное уменьшение толщины рабочего слоя фу-
теровки было достигнуто уже на плавке № 2382 (по
футеровке). После замены 6-ти сопловой фурмы на
двухъярусную гарнисажную фурму (рис. 2, б) прове-
дение раздувки шлака с перенаправлением части га-
зошлакового потока в аварийные зоны позволило, в
значительной степени, обеспечить к 2469 плавке ра-
циональный профиль рабочего пространства конвер-
тера (рис. 4, в) за счет управляемого «наращивания»
гарнисажного шлакового слоя заданной толщины и
его распределения по высоте агрегата.
Дальнейшее штатное использование предложен-
ной конструкции фурмы (рис. 2, б) для ошлакования
футеровки позволило в период как с 2469 до 2956
плавки (рис. 4, г), так и до завершения кампании,
поддерживать рациональный профиль рабочего про-
странства конвертера.
Необходимо отметить, что при применении двухъ-
ярусных гарнисажных фурм (рис. 2, б), размывания
нанесенного гарнисажного шлакового слоя в секто-
рах пересечения газовых потоков из боковых сопел
(рис. 2, в) и стен конвертера не обнаружено.
Предложенные конструкции фурм введены в
штатную эксплуатацию в конвертерном цехе ПАО
«Днепровский меткомбинат» с 2016 года.
При внедрении усовершенствованной конструк-
ции гарнисажной фурмы и технологии нанесения
Результаты исследовательской и сравнительной кампании 250-т конвертера
№ Показатель Сравнительная
кампания
Исследовательская
кампания Отклонение
1 Толщина футеровки (арматурный и рабочий слой),
мм 1210 1080 - 130
2
Стойкость футеровки, плавок, в т.ч.:
– рабочего слоя
– арматурного слоя
3408
2480
928
3731
2235
1496
+ 323
- 245
+ 568
3 Интенсивность работы конвертера,
пл./сутки 14,2 11,4 - 2,8
4 Продолжительность простоев конвертера, час 384 749 + 365
5 % плавок с нанесением гарнисажа путем раздувки
шлака 77,6 80,9 + 3,3
6
Интенсивность износа футеровки, мм/пл., в т.ч.:
– в начальный период кампании по футеровке (до
800 плавки)
– в основной период кампании
– арматурного слоя
0,60
0,30
0,24
0,39
0,29
0,16
- 0,21
- 0,01
- 0,08
7
Характеристика конечного шлака перед раздувкой:
- среднее содержание (FeO), %, в т.ч.
– с (FeO)> 20 %
– с (FeO) <8 %
- среднее содержание (MgO),%, в т.ч.
– с (MgO) <8 %
15,9
11,8
0,7
6,5
85,6
15,2
2,8
0,9
6,8
27,8
- 0,7
- 9,0
+ 0,2
+ 0,3
- 57,8
8 Основность шлака, ед. 2,3 2,4 + 0,1
9 Количество плавок, с температурой выпуска стали
более 1700 °С, % 4,4 6,3 + 1,9
10
Удельные расходы, кг/т:
– доломитизированной извести
– магнезиальных флюсов
65,3
0,564
66,8
0
+ 1,5
- 0,564
11 Удельные расходы огнеупоров, кг/т 0,829 0,705 - 0,124
12 Удельные затраты на огнеупорные материалы для
ремонта футеровки, % 100 93,99 - 6,01
28 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
шлакового гарнисажа раздувкой шлаковой ванны
в условиях конвертерного цеха ПАО «Днепровский
меткомбинат» достигнут ресурсосберегающий и эко-
номический эффект за счет:
– повышения производительности конвертеров
вследствие уменьшения продолжительности просто-
ев на горячий ремонт футеровки на 1,35 %;
– повышения стойкости футеровки конвертеров
на 9,5 %;
– уменьшения расхода огнеупорных материалов,
которые используются для горячего ремонта футе-
ровки на 6,01 %.
Экономический эффект от применения усовер-
шенствованной конструкции фурмы за 2016 г. соста-
вил 1,96 грн/т стали.
Выводы
Предложена усовершенствованная технология
проведения ошлакования футеровки путем раздувки
шлаковой ванны и конструкция двухъярусной гарни-
сажной фурмы для корректировки и поддержания
рационального профиля рабочего пространства кис-
лородного конвертера.
Разработана и внедрена в промышленную эксплу-
атацию конструкция двухъярусной фурмы с допол-
а б
в г
Профиль рабочего пространства конвертера (а) до начала использования двухъярусной фурмы (рис. 2, б), скор-
ректированный профиль в период использования двухъярусной фурмы (б), восстановление рационального профиля
после аварийного уменьшения толщины футеровки (в) и поддержание рационального профиля по ходу кампании кон-
вертера (г). Вертикальный разрез по меридиану 130°–310°. 1 – зона аварийного уменьшения толщины рабочего слоя
футеровки после 2382 плавки; 2 – гарнисажный шлаковый слой на футеровке, сформированный в период с 2382 по 2469
плавку по футеровке
Рис. 4.
29ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
нительными боковыми соплами на стволе, предна-
значенными для перенаправления части обратного
газошлакового потока, образующегося при раздувке
шлаковой ванны азотными струями, на заданные
«проблемные» зоны на футеровке. Использование
двухъярусной гарнисажной фурмы для ошлакования
футеровки не вызвало осложнений и не привело к
размыванию нанесенного гарнисажного шлакового
слоя в секторах пересечения газовых потоков из бо-
ковых сопел и стен конвертера.
Разработаны технологические рекомендации
для проведения операции ошлакования футеровки
конвертера с учетом возможности формирования и
поддержания рационального профиля рабочего про-
странства агрегата нанесением гарнисажного шлако-
вого слоя заданной толщины.
Обеспечено уменьшение интенсивности выноса
шлака за пределы конвертера и степень зашлакован-
ности ствола фурмы, сокращение удельных расходов
огнеупорных материалов при увеличении стойкости
футеровки.
1. Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Feiler S.V., Sigarev E.N. Applying slag coatings to the converter lining // Steel in
Translation. – 2014. – Vol. 44. – № 6. – P. 403–407.
2. Chernyatevich A.G., Sigarev E.N., Chernyatevich I.V., Chubin K.I., Chubina E.A. New system for applying a slag coating to the
converter lining // Steel in Translation. – 2017. – Vol. 47. – № 6. – P. 394–398.
3. Сигарев Е.Н., Сигарев Н.К., Семенова Д.А., Байдуж Ю.В. Топографирование поверхности футеровки конвертера //
Збірник наукових праць Дніпродзержинського технічного університету: (технічні науки). – Дніпродзержинськ: ДДТУ.
– 2015. – Вип. 1 (26). – С. 19–24.
4. Сигарев Е.Н., Низяев К.Г., Сигарев Н.К., Недбайло Н.Н., Байдуж Ю.В. Определение параметров раздувки шлаковой
ванны на футеровку конвертера // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2016. – № 3. – С. 31–36.
5. Сигарев Е.Н., Сокол А.Н., Недбайло Н.Н. Компьютерное моделирование теплового состояния системы «гарнисаж –
футеровка» с учетом неравномерности ее толщины // Математичне моделювання. – 2016. – № 2 (35). – С. 70–73.
6. Сігарьов Є.М., Чернятевич А.Г., Недбайло М.М., Чернятевич І.В. Дослідження гідрогазодинамічних закономірностей
нанесення шлакового гарнісажу на футеровку конвертера комбінованого дуття // Теория и практика металлургии. –
2015. – № 1, 2 (102–103). – С. 204–206.
7. Сигарев Е.Н., Сокол А.Н., Недбайло Н.Н. Компьютерное моделирование нанесения шлакового гарнисажа на футеров-
ку конвертера при изменении положения фурмы // Математичне моделювання. – 2015. – № 1 (32). – С. 56–58.
ЛИТЕРАТУРА
Поступила 18.10.2018
Received 18.10.2018
1. Protopopov, E.V., Chernyatevich, A.G., Feiler, S.V., Sigarev, E.N. (2014). Applying slag coatings to the converter lining. Steel
in Translation, Vol. 44, no. 6, рр. 403–407 [in English].
2. Chernyatevich, A.G., Sigarev, E.N., Chernyatevich, I.V., Chubin, K.I., Chubina, E.A. (2017). New system for applying a slag
coating to the converter lining. Steel in Translation, Vol. 47, no. 6, pp. 394–398 [in English].
3. Sigarev, E.N., Sigarev, N.K., Semenova, D.A., Bayduzh, Y.V. (2015). Topography of the converter liner surface. Zbirnyk
naukovykh prats’ Dniprodzerzhyns’kogo tekhnichnogo universytetu (tekhnichni nauky). Dniprodzherzhyns’k: DDTU, Vol. 1
(26), рр. 19–24 [in Russian].
4. Sigarev, E.N., Nizyaev, K.G., Sigarev, N.K., Nedbailo, N.N., Bayduzh, Yu.V. (2016). Determination of the parameters of blowing
the slag bath on the lining of the converter. Metallurgical and mining industry, no. 3, рр. 31–36 [in Russian].
5. Sigarev, E.N., Sokol, A.N., Nedbailo, N.N. (2016). Computer simulation of the thermal state of the “garbage-lining” system,
taking into account the unevenness of its thickness. Matematychne modeliuvannia, no. 2 (35), рр. 70–73 [in Russian].
6. Sigarev, E.N., Chernyatevich, A.G., Nedbailo, N.N., Chernyatevich, I.V. (2015). Investigation of the hydrogazodynamic laws of
applying a slag garrison on the lining of the combined blower converter. Theory and practice of metallurgy, no. 1, 2 (102–103),
pp. 204–206 [in Ukrainian].
7. Sigarev, E.N., Sokol, A.N., Nedbailo, N.N. (2015). Computer simulation of the application of the slag skull to the lining of the
converter with a change in the position of the lance. Matematychne modeliuvannia, no. 1 (32), pp. 56–58 [in Russian].
REFERENCES
30 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2018. № 9-10 (304-305)
Summary
The article deals with the problems of «splash-slag» technology for the lining of the oxygen converter by blowing the converter’s
slag, previously modified by magnesia additives, with the use of special lances.
Profile, tuyere, lining, skull, converter, slag, refractory.Keywords
E.N. Sigarev, Doctor of Engineering Sciences, Head of Department,
e-mail: en_sigarev@ua.fm; N.N. Nedbailo, Postgraduate Student;
M.A. Kasheev, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor;
Yu.V. Bayduzh, Postgraduate Student
Dniprovsk State Technical University, Kamenskoye, Ukraine
Improving the construction of the garnissage tuyere and technology restoring the converter
working space profile
Анотація
Є.М. Сігарьов, д-р техн. наук, зав. кафедри, e-mail: en_sigarev@ua.fm;
М.М. Недбайло, аспірант; М.А. Кащєєв, канд. техн. наук, доцент;
Ю.В. Байдуж, аспірант
Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське,
Україна
Удосконалення конструкції гарнісажної фурми та технології відновлення профілю
робочого простору конвертера
У статті розглянуто проблеми технології ошлакування футерiвки кисневого конвертера шляхом роздування
попередньо модифікованого магнезіальними добавками конвертерного шлаку з використанням гарнісажних фурм.
Ключові слова Профіль, фурма, футерівка, гарнісаж, конвертер, шлак, вогнетрив.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-166582 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:01:43Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сигарев, Е.Н. Недбайло, Н.Н. Кащеев, М.А. Байдуж, Ю.В. 2020-02-26T16:19:14Z 2020-02-26T16:19:14Z 2018 Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера / Е.Н. Сигарев, Н.Н. Недбайло, М.А. Кащеев, Ю.В. Байдуж // Металл и литье Украины. — 2018. — № 9-10 (304-305). — С. 23-30. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/166582 669.184.125 В статье рассмотрены проблемы технологии ошлакования футеровки кислородного конвертера путем раздувки предварительно модифицированного магнезиальными добавками конвертерного шлака с использованием гарнисажных фурм. У статті розглянуто проблеми технології ошлакування футерiвки кисневого конвертера шляхом роздування попередньо модифікованого магнезіальними добавками конвертерного шлаку з використанням гарнісажних фурм. The article deals with the problems of «splash-slag» technology for the lining of the oxygen converter by blowing the converter’s slag, previously modified by magnesia additives, with the use of special lances. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера Удосконалення конструкції гарнісажної фурми та технології відновлення профілю робочого простору конвертера Improving the construction of the garnissage tuyere and technology restoring the converter working space profile Article published earlier |
| spellingShingle | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера Сигарев, Е.Н. Недбайло, Н.Н. Кащеев, М.А. Байдуж, Ю.В. |
| title | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| title_alt | Удосконалення конструкції гарнісажної фурми та технології відновлення профілю робочого простору конвертера Improving the construction of the garnissage tuyere and technology restoring the converter working space profile |
| title_full | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| title_fullStr | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| title_full_unstemmed | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| title_short | Совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| title_sort | совершенствование конструкции гарнисажной фурмы и технологии восстановления профиля рабочего пространства конвертера |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/166582 |
| work_keys_str_mv | AT sigareven soveršenstvovaniekonstrukciigarnisažnoifurmyitehnologiivosstanovleniâprofilârabočegoprostranstvakonvertera AT nedbailonn soveršenstvovaniekonstrukciigarnisažnoifurmyitehnologiivosstanovleniâprofilârabočegoprostranstvakonvertera AT kaŝeevma soveršenstvovaniekonstrukciigarnisažnoifurmyitehnologiivosstanovleniâprofilârabočegoprostranstvakonvertera AT baidužûv soveršenstvovaniekonstrukciigarnisažnoifurmyitehnologiivosstanovleniâprofilârabočegoprostranstvakonvertera AT sigareven udoskonalennâkonstrukcíígarnísažnoífurmitatehnologíívídnovlennâprofílûrobočogoprostorukonvertera AT nedbailonn udoskonalennâkonstrukcíígarnísažnoífurmitatehnologíívídnovlennâprofílûrobočogoprostorukonvertera AT kaŝeevma udoskonalennâkonstrukcíígarnísažnoífurmitatehnologíívídnovlennâprofílûrobočogoprostorukonvertera AT baidužûv udoskonalennâkonstrukcíígarnísažnoífurmitatehnologíívídnovlennâprofílûrobočogoprostorukonvertera AT sigareven improvingtheconstructionofthegarnissagetuyereandtechnologyrestoringtheconverterworkingspaceprofile AT nedbailonn improvingtheconstructionofthegarnissagetuyereandtechnologyrestoringtheconverterworkingspaceprofile AT kaŝeevma improvingtheconstructionofthegarnissagetuyereandtechnologyrestoringtheconverterworkingspaceprofile AT baidužûv improvingtheconstructionofthegarnissagetuyereandtechnologyrestoringtheconverterworkingspaceprofile |