Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере
Рассмотрено влияние высоты расположения кислородной фурмы над уровнем металла на технологические показатели работы конвертера. Показана возможность определения фактического положения наконечника фурмы с использованием системы наложения низковольтных потенциалов на конвертерную ванну с целью опреде...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21917 |
| 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: | Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере / С.И. Семыткин, С.А. Дудченко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 140-144. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-21917 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-219172011-06-20T12:06:31Z Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере Семыкин, С.И. Дудченко, С.А. Сталеплавильное производство Рассмотрено влияние высоты расположения кислородной фурмы над уровнем металла на технологические показатели работы конвертера. Показана возможность определения фактического положения наконечника фурмы с использованием системы наложения низковольтных потенциалов на конвертерную ванну с целью определения рационального режима ведения плавки 2007 Article Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере / С.И. Семыткин, С.А. Дудченко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 140-144. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. XXXX-0070 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21917 669.184.244.66:669.184.242 ru Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Сталеплавильное производство Сталеплавильное производство |
| spellingShingle |
Сталеплавильное производство Сталеплавильное производство Семыкин, С.И. Дудченко, С.А. Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| description |
Рассмотрено влияние высоты расположения кислородной фурмы над уровнем
металла на технологические показатели работы конвертера. Показана возможность определения фактического положения наконечника фурмы с использованием системы наложения низковольтных потенциалов на конвертерную ванну с целью определения рационального режима ведения плавки |
| format |
Article |
| author |
Семыкин, С.И. Дудченко, С.А. |
| author_facet |
Семыкин, С.И. Дудченко, С.А. |
| author_sort |
Семыкин, С.И. |
| title |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| title_short |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| title_full |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| title_fullStr |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| title_full_unstemmed |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| title_sort |
использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере |
| publisher |
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Сталеплавильное производство |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21917 |
| citation_txt |
Использование системы низковольтных потенциалов для определения рационального режима изменения положения кислородной фурмы при выплавке стали в конвертере / С.И. Семыткин, С.А. Дудченко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 140-144. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| work_keys_str_mv |
AT semykinsi ispolʹzovaniesistemynizkovolʹtnyhpotencialovdlâopredeleniâracionalʹnogorežimaizmeneniâpoloženiâkislorodnojfurmyprivyplavkestalivkonvertere AT dudčenkosa ispolʹzovaniesistemynizkovolʹtnyhpotencialovdlâopredeleniâracionalʹnogorežimaizmeneniâpoloženiâkislorodnojfurmyprivyplavkestalivkonvertere |
| first_indexed |
2025-07-02T22:53:10Z |
| last_indexed |
2025-07-02T22:53:10Z |
| _version_ |
1836577499608252416 |
| fulltext |
140
УДК 669.184.244.66:669.184.242
С.И.Семыкин, С.А.Дудченко
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ИЗМЕНЕНИЯ
ПОЛОЖЕНИЯ КИСЛОРОДНОЙ ФУРМЫ ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ
В КОНВЕРТЕРЕ.
Рассмотрено влияние высоты расположения кислородной фурмы над уровнем
металла на технологические показатели работы конвертера. Показана возмож-
ность определения фактического положения наконечника фурмы с использовани-
ем системы наложения низковольтных потенциалов на конвертерную ванну с це-
лью определения рационального режима ведения плавки.
Состояние вопроса. Одним из основных параметров режима продув-
ки конвертерной ванны является (наряду с интенсивностью подачи и чис-
тотой кислорода, а также конструкцией рабочего наконечника фурмы)
положение кислородной фурмы относительно уровня спокойного металла
[1]. Продувка при неправильном положении фурмы приводит к сниже-
нию производительности конвертера, ухудшению качества выплавляемой
стали, уменьшению выхода годного, увеличению выбросов металла, а
также вызывает быстрое заметалливание горловины конвертера и кессона
газоотводящего тракта, вызывает прогары, заметалливание и низкую
стойкость фурм.
Положение фурмы над уровнем металла определяется ёмкостью кон-
вертера, геометрией рабочего пространства, параметрами дутья, качест-
вом и количеством шихтовых и шлакообразующих материалов, типом
выплавляемой стали и др. Весьма распространённый в настоящее время
дутьевой режим предусматривает постоянное положение фурмы над
уровнем ванны от начала до конца продувки. Вместе с тем, на некоторых
заводах применяется переменный режим положения фурмы по ходу плав-
ки, который даёт лучшие результаты.
В мировой практике опробовано множество способов определения
высоты расположения фурмы над уровнем ванны. Среди них можно вы-
делить: 1) расчётные способы (высота фурмы рассчитывается путём ввода
поправочных коэффициентов по отношению к эталонной плавке прове-
денной по заданной технологии) [1]; 2) контактные способы (различные
методы, основанные на использовании информации о положении фурмы
при касании головкой фурмы, мерным зондом и т.д. верхней границы
расплава); 3) способы вибродиагностики (метод косвенного контроля ве-
дения процесса по сигналам вибрации агрегата и оборудования, отра-
жающего дутьевой режим плавки) [2]; 4) радиационные способы (измене-
ние уровня ванны определяется по данным радиолокационных датчиков);
5) способы акустического контроля (основаны на измерении амплитуды
звукового давления с помощью микрофона, установленного в месте со-
141
членения кессона с камином) [3]; 6) метод киносъёмки [4]; 7) электриче-
ские способы, основанные на регистрации изменения магнитного поля
наведенного датчиками, установленными в футеровке конвертера (элек-
тро–индуктивный способ) [5], основанные на измерении собственного
сигнала ЭДС в цепи фурма – шлакометаллическая эмулься (способ ЭДС)
[6], основанные на измерении электросопротивления на участке цепи
фурма – расплав – футеровка – элементы оборудования – фурма (способ
электросопротивления) [7].
Несмотря на многообразие различных методов диагностики уровня
расположения фурмы в конвертере на сегодняшний день не существует
единого мнения о точности того или иного метода и целесообразности его
использования. Исследования влияния положения кислородной фурмы на
технологические показатели плавки изучены многими авторами на опыт-
ных плавках. Однако, конкретных рекомендаций по режимам ведения
процесса в промышленных масштабах на сегодняшний день не существу-
ет.
Цель работы заключается в разработке системы определения и кон-
троля положения фурмы над уровнем расплава, на базе системы наложе-
ния низковольтных потенциалов на конвертерную ванну с последующим
снятием электрических характеристик, отражающих режим ведения плав-
ки.
Методика проведения исследований. Исследования проводились в
условиях конвертерного цеха ОАО «Арселор Миттал Кривой Рог». Для
проведения исследований на конвертере №1, оснащённом системой нало-
жения низковольтных потенциалов на конвертерную ванну, было уста-
новлено дополнительное контрольно–регистрирующее оборудование в
виде аналогово–цифровых преобразователей с блоком гальванической
развязки и компьютерного модуля для записи, отображения и последую-
щей обработки информации полученной с каналов системы наложения
низковольтных потенциалов, отражающих взаимное расположение фурмы
и уровня конвертерной ванны. Программа предусматривала: проведение
серии опытных плавок с высотой расположения фурмы определённой
разработчиками, отбор технологических показателей и сопоставление
режимов положения фурмы принятых на комбинате и предложенных раз-
работчиками.
Полученные результаты. За время проведения исследований вы-
полнена серия записей как электрических сигналов с устройства наложе-
ния низковольтных потенциалов (140 записей), так и с цеховых датчиков
положения фурмы, расхода и давления кислорода, а также веса и время
подачи сыпучих материалов. На рис.1 рис.2 приведены типичные диа-
граммы изменения электрических характеристик и положения фурмы по
ходу продувки, согласно принятой в цехе технологической инструкции.
для отрицательной и положительной полярности потенциала на фурме
соответственно, согласно которой оператор в течение 4 мин опускает
142
фурму до рабочего уровня и до конца продувки поддерживает её распо-
ложение практически на неизменном уровне. (за исключением моментов
осушивания шлака в конце продувки, при которых выполняется кратко-
временный подъём фурмы для наведения шлака). Следует отметить, что
несмотря на стандартность положения фурмы в течение продувки плавки
графики изменения силы тока несколько отличаются друг от друга. Если
при положительной полярности (рис.1,а) существенное возрастание силы
тока наблюдается после вывода фурмы на рабочий уровень (на 4–й мин),
то при отрицательной полярности начало нарастания силы тока в цепи
отмечалось уже до вывода фурмы на рабочий уровень (рис.1,б). Кроме
того, скорость этого повышения более высокая, чем при положительной
полярности. Этот факт свидетельствует о том, что отрицательная поляр-
ность потенциала способствует более раннему наведению шлака, который
обеспечивает проводимость участка фурма – ванна.
Рис.1. Изменение значе-
ний силы тока в цепи
фурма – ванна по ходу
продувки плавки в 160 – т
конвертере. а – с отрица-
тельной полярностью по-
тенциала (напряжение на
источнике тока 20 В); б – с
положительной полярно-
стью потенциала.
Анализ диаграмм
ведения плавок по
стандартному режиму
показывает, что уровень
расположения фурмы
по отношению к метал-
лическому расплаву,
выбранный оператором
и поддерживаемый в
неизменном состоянии, не может быть достаточно рациональным на про-
тяжении всей длительности продувки. На это указывает участок диаграм-
мы с 8 по 13 мин продувки, на котором значения силы тока максимальны
и неизменяемые и соответствуют току короткозамкнутой цепи, т.е. фурма
расположена в непосредственной близости к металлической ванне, что
нерационально с позиций поддержания шлака в активном состоянии.
Во время исследований был изучен вариант режима ведения плавки,
когда по ходу продувки разработчик давал рекомендации оператору по
143
изменению положения фурмы в течение продувки, в те периоды, которые
обычно фурму поддерживали на неизменном уровне, т.е. высота располо-
жения фурмы изменялась в зависимости от подъёма или опускания ванны.
(рис.2).
Как видно из диаграмм, такой уровень расположения фурмы позволил
исключить характерное снижение значений силы тока на 13 – 15 минутах,
что практически устраняло осушивание шлака в этот период. Отмечено
существенное снижение в шлаке содержания железа в виде корольков и
окислов. Использование последнего варианта, даже в случае применения
положительной полярности позволяет вести процесс с ранним наведением
шлака и удержанием его в жидкоподвижном состоянии.
Выводы.
В ходе проведения работы была установлена принципиальная воз-
можность определения фактического расстояния между продувочной
фурмой и металлом с помощью разработанной системы. Показано, что
электрические характеристики снимаемые с системы наложения низко-
вольтных потенциалов непосредственно отражают динамику ванны кон-
вертера и предопределяют возможность совершенствования режима веде-
ния плавки.
Исследования показали, что принятая на комбинате схема ведения
процесса не является рациональной с позиций дутьевого и шлакового ре-
жима и носит усреднённый характер. Установлено, что более рациональ-
ным является переменный режим изменения положения фурмы, отра-
жающий состояния конвертерной ванны.
В заключение можно сделать вывод, что наиболее благоприятный ре-
жим изменения положения фурмы во время продувки целесообразно оп-
Рис.2. Диаграммы
изменения по ходу
продувки положе-
ния фурмы при
положительной
полярности потен-
циала: положение
фурмы (а), сила
тока (б)
144
ределять для каждой отдельно взятой плавки, что возможно при исполь-
зовании системы наложения низковольтных потенциалов.
1. Беличенко А.И. Влияние положения кислородной фурмы на некоторые пара-
метры конвертерной плавки. //Сталь.–1979.–№5.–С.336–338.
2. Использование вибрационных характеристик конвертера для управления шла-
ковым режимом плавки // В.Г.Попов, С.Д.Зинченко, А.Т.Степанов и др. //
Сталь. – 2004. – № 11. – С.14 – 15.
3. Анохин А.М., Гришин В.Г. Контроль процесса по шуму конвертера во время
продувки. // Сталь.– 1981. – № 4. – С.34 – 36.
4. Изучение процесса продувки конвертерной ванны с использованием фотоки-
носъёмки // Е.Я.Зарвин, А.Г.Чернятевич, М.И.Волович и др. // Известия выс-
ших учебных заведений. Чёрная металлургия.– 1974. – № 12. – С.33 – 37.
5. Электроиндуктивный способ контроля уровня металлической ванны. Сооб-
щение 1 // Ф.А.Волохатов, С.И.Филиппов, П.П.Арсентьев и др. // Известия
высших учебных заведений. Чёрная металлургия.– 1974. – № 3. – с. 181 – 184.
6. Способ контроля шлакового режима конвертерной плавки. А.с. 398618 М. Кл
С 21 с 5/30/ С.В.Радилов, В.П.Локтионов.– № 146684/22–2; Заявлено
27.7.1970; Опубл. 27.9.1973, Бюл. № 38.
7. Автоматическое регулирование положения фурмы в конвертере //
А.П.Коротков, В.Ф.Крестьянинов, Е.Ф. Гаврилин и др. // Сталь.– 1981. – № 4.
– С.34 – 36.
Статья рекомендована к печати
докт.техн.наук, проф. В.Ф.Поляковым
|