DOI: 10.52150/2522-9117-2018-32-182-207

Чернятевич Анатолій Григорович, д.т.н., проф., зав. відділом, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: agchern@ua.fm; ORCID 0000-0002-4552-4997
Молчанов Лавр Сергійович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; ORCID 0000-0001-6139-5956
Юшкевич Павло Олегович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; metallurgistISI@gmail.com, ORCID 0000-0002-2675-0737
Вакульчук Володимир Викторович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: vvvakulchuk@gmail.com, ORCID 0000-0001-7887-2843

Розробка енергоефективної технології комбінованої продувки конвертерної ванни киснем і нейтральним газом

Анотація. Метою роботи є розробка нової технології комбінованої продувки конвертерної ванни киснем і нейтральним газом, що дозволяє досягти істотного ресурсо- та енергозберігаючого ефекту. В основі запропонованої технологічної схеми комбінованої продувки лежить використання нової конструкції триярусній фурми і системи підведення до неї двох регульованих потоків кисню. Є можливість повної заміни кисню на азот в певні періоди плавки, що дозволяє істотно розширити технологічні можливості комбінованої продувки конвертерної ванни. Розробка конструкції триярусній фурми, яка усуває недоліки двоярусних дуттєвих пристроїв, проведена з використанням високотемпературного моделювання. Обробка отриманих в ході проведених плавок матеріалів дозволила отримати нову інформацію про особливості фізико-хімічних процесів, що розвиваються в ході продувки конвертерної ванни з дожиганием газів, що відходять. Встановлено особливості впливу кисневих струменів на процеси видалення вуглецю, марганцю, кремнію та фосфору з розплаву. На основі даних високотемпературного моделювання продувки конвертерної ванни, створеної методики розрахунку основних конструктивних параметрів і досвіду розробки промислових конструкцій багатоярусних фурм розроблено та запропоновано до промислового освоєння триярусна фурма нової конструкції і технологія комбінованої продувки киснем і нейтральним газом ванни для 160-т конвертерів. Практична реалізація представлених рішень забезпечить підвищення технологічних і техніко-економічних показників плавки в порівнянні з використанням відомих розробок в даній області.
Ключові слова: кисневий конвертер, комбінована продування, триярусні фурми, поділ потоків дуття, конструкція, технологія.

Бібліографічний список
1. Ogava Y., Maruoka N. Progress of hot metal treatment technology and future outlook / Y. Ogava, N. Maruoka // Tetsu-to-hagane – Journal of the Iron and Steel Institute of Japan.-2014.- v. 100.- № 4.- P. 434-444.
2. Kishmoto Y., Saito N. Development and prospect of combined blowing converter in Japan / Y. Kishmoto, N. Saito // Tetsu-to-hagane – Journal of the Iron and Steel Institute of Japan.-2014.- v. 100.- № 4.- P. 445-455.
3. Ярошенко А.В. Оптимизация комбинированной продувки в конвертере с применением нового технического обеспечения / А.В.Ярошенко, Ю.Ф.Суханов, Ю.Н. Долгих // Сталь. – 2008. – № 8. – С. 19-21.
4. Данилин Ю.А. Система комбинированной продувки жидкой конвертерной ванны на Нижнетагильском металлургическом комбинате / Ю.А. Данилин, С.В. Виноградов, Н.В. Мухранов, В. Герберт // ОАО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия».- 2008.- №6.- С.51-53.
5. Смирнов Л.А. Освоение технологии комбинированной продувки в 160-т конвертерах / Л.А.Смирнов, А.А.Бабенко, Ю.А.Данилин и др. // Сталь. – 2010. – №5. – С.43-45.
6. Чернятевич А.Г. Направления совершенствования комбинированной продувки конвертерной ванны кислородом и нейтральным газом / А.Г. Чернятевич // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: сб. науч. тр. ИЧМ.- 2015.- Вып. 28.- С. 147-160.
7. Баптизманский В.И. Работа 130-т конвертеров, оборудованных двухъярусными фурмами / В.И. Баптизманский, В.О. Куликов, А.Т. Китаев и др. // Экспресс-информация ЦНИИ и ТЭИ ЧМ.- 1974.- серия 6.- вып.-3.- С. 1-14.
8. Кудрина А.П. Служба футеровки 130-т конвертеров при продувке металла кислородом через двухъярусную фурму / А.П. Кудрина, Б.В. Никифоров, А.Т. Китаев и др. // Огнеупоры.- 1974.-№1.- С.27-32.
9. Шнееров Я.А. Комбинированная продувка металла с подачей нейтрального газа через днище конвертера / Я.А.Шнееров, С.З.Афонин, В.В.Смоктий и др. // Сталь. – 1985. – № 11. – С. 16-21.
10. Чернятевич А.Г. Комбинированная продувка с подачей нейтрального газа сверху и через днище конвертера / А.Г.Чернятевич, Р.С.Айзатулов, Л.М.Учитель и др. // Сталь. – 1989. – № 5. – С.20-23.
11. Кукурузняк И.С. Факельное торкретирование футеровки 130-т конвертеров вертикальным способом / И.С. Кукурузняк, И.С. Врублевская, В.Г. Порхун, А.П. Петрунин // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1989.- №3.- С. 16-17.
12. Чернятевич А.Г. Разработка конструкций фурменных устройств для горячего ремонта футеровки конвертеров / А.Г. Чернятевич, Е.В. Протопопов, Е.Н. Сигарев и др. // Теория и практика металлургии.-
2010.- № 1-2.- С. 68-73.
13. Старов Р.В. Малошлаковая технология конвертерной плавки / Р.В.Старов, Н.М.Омесь, В.Г.Горобец и др. // Сталь. – 1989. – № 5. – С. 25-28.
14. Чернятевич А.Г. Разработка конструкции двухъярусной фурмы и режима продувки ванны 160-т конвертеров ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог» с ее использованием / А.Г. Чернятевич, Е.Н. Сигарев, И.В. Чернятевич и др. // Теория и практика металлургии.- 2012.- № 5- 6.- С. 76-85.
15. Rymarchyk N. Post combustion lances in Basic Oxygen Furnace (BOF) operations / N. Rymarchyk // Steelmaking Conference Proceedings. – 1998. – P. 445-449.
16. Stone R.P. Further process improvements at Severstal Sparrows Point via new technology implementation / R.P. Stone, D. Neith, S. Koester et al. // AIS Tech 2009 Proceedings. – 2009. – №1.- Р.737-747.
17. Чернятевич А.Г. Направления совершенствования конструкций кислородных фурм в конвертерных цехах Украины /А.Г. Чернятевич, А.В. Сущенко, В.В. Вакульчук, П.О. Юшкевич // Бюллетень ОАО «Черметинформация». Черная металлургия.- 2015.- №3.- С. 52-65.
18. Чернятевич А.Г. Разработка наконечников двухконтурных фурм для кислородных конвертеров / А.Г. Чернятевич, Е.В. Протопопов // Изв. ВУЗов. Черная металлургия.- 1995.- № 12.- С. 13-17.
19. Чернятевич А.Г. Комбинированная продувка конвертерной ванны с использованием двухконтурной фурмы / А.Г. Чернятевич, Л.А Ганзер, Р.С. Айзатулов и др. // Черная металлургия: Бюл. НТИ.- 1988.- № 7.- С. 48-50.
20. Чернятевич А.Г. Макрокартина физических ялений в реакционной зоне кислородного конвертера при продувке многосопловыми фурмами / А.Г. Чернятевич, Е.Я. Зарвин, Ю.Н. Борисов и др. / А.Г. Чернятевич, Е.Я. Зарвин, Ю.Н. Борисов и др. // Изв. ВУЗов. Черная металлургия.- 1977.- № 12.- С. 61-65.
21. Чернятевич А.Г. Некоторые вопросы распространения кислородных струй в рабочем пространстве конвертера / А.Г. Чернятевич, Б.И. Шишов // Изв. ВУЗов. Черная металлургия.- 1981.- №1.- С. 28-32; №3.- С. 42-45.
22. Чернятевич А.Г. Экспериментальное изучение параметров реакционной зоны в условиях комбинированной продувки / А.Г. Чернятевич, Е.В. Протопопов // Изв. ВУЗов. Черная металлургия.-
1991.- № 6.- С. 17-22.
23. Охотский В.Б. Модель процесса рафинирования металла при продувке его кислородом сверху / В.Б. Охотский, А.Г. Чернятевич // Изв. ВУЗов. Черная металлургия.- 1972.- № 10.- С. 61-64.
24. Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Физико-химические основы кислородно-конвертерного процесса: Монография.- Киев-Донецк: Вища школа. Головное изд-во, 1961.- 184 с.
25. Чернятевич А.Г. Картина продувки конвертерной ванны с использованием двухъярусной кислородной фурмы /А. Г. Чернятевич, Е.Н. Сигарев, Л. С. Молчанови и др. // Бюллетень «Черная металлургия». – 2017. – №12. – С. 39–45.
26. Чернятевич А.Г. Высокотемпературное моделирование продувки конвертерной ванны с применением трехъярусной фурмы / А. Г. Чернятевич, Л. С. Молчанов, П. О. Юшкевич // Металл и литье Украины. – 2017. – №6-7. – С. 17–21.
27. Чернятевич А.Г. Направления повышения эффективности продувки ванны 160-т конвертеров ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог» / А.Г. Чернятевич, Л.С. Молчанов, П.О. Юшкевич // Теория и практика
металлургии. – №3–4. – 2017. – С.66–74.