Перспективы разных методов подогрева маталлолома

В современных условиях наиболее экономичен из рассмотренных метод подогрева лома вне конвертера, так как обеспечивает высокую производительность сталеплавильного агрегата и сравнительную простоту возможных схем подогрева. Это подтверждается детальным экономическим анализом приведенных затрат при повышении доли лома в металлической шихте.

В действующих цехах подогрев металлолома вне конвертера трудно осуществим прежде всего из-за отсутствия площадей для размещения подогревательных устройств, расположение и размер которых отвечают условиям целесообразной организации производства и обеспечивают синхронизацию работы подогревательной установки и конвертера.

При проектировании новых цехов в ряде случаев целесообразно планировать место размещения самостоятельных установок для нагрева скрапа и сооружения специального оборудования с автоматикой и соответствующими коммуникациями, несмотря на недостатки метода. Особенно важно предусмотреть транспортировку горячего скрапа на короткие расстояния в приспособленных для этой цели простых загрузочных устройствах.

Подогрев металлолома в конвертерах следует в первую очередь применять в тех отечественных цехах, где есть резервы повышения производительности или имеют место значительные вынужденные простои (в частности, из-за отсутствия шихты). Данный метод проще рекомендуемого для новых цехов, но требует больших расходов тепла, огнеупоров и тщательного контроля состояния футеровки, снижает производительность конвертеров, что должно прежде всего учитываться при организации его внедрения.

Подогрев в конвертерах изменяет и упрощает требования к металлолому. При этом в ряде случаев предпочтителен легковесный лом, как материал с высокой удельной поверхностью, пропорционально которой возрастает теплопоток к нему от факела пламени. Чтобы не увеличивать время завалки и одновременно быстро достигать заданной температуры нагрева, средняя насыпная плотность лома в конвертерах должна быть в пределах 0,8—2,0 т/м3. Донный и донно-верхний подогревы эффективнее верхнего и рекомендуются к широкому распространению.

В процессе горения угля можно рассматривать следующие стадии: подогрев и подсушка топлива; процесс пирогенного разложения топлива с выделением летучих и образованием коксового остатка; горение летучих, горение коксового остатка (углерода).

Для повышения стойкости огнеупорной футеровки конвертеров при нагреве металлолома необходимо комплексно применять локальное торкретирование зон воздействия на футеровку факела и шлака, увеличение вязкости шлака присадками обожженных магнезита, доломита, извести, регулярные подварки корпуса, днища, ремонты летки. Следует опробовать организацию в конце продувки тугоплавкого шлакометаллического гарнисажа на футеровке (с помощью интенсивной работы в этот период холодильников на корпусе конвертера), чтобы гарнисаж защищал огнеупоры при завалке лома и его нагреве.

Наиболее простой и сравнительно легко осуществимый верхний нагрев лома в кислородных конвертерах должен развиваться в направлении сокращения продолжительности нагрева и возрастания его эффективности, что обеспечит Повышение производительности цехов, перерабатывающих увеличенное количество твердой металлошихты и снижение расхода топлива. Конкретными направлениями являются использование горелок с высокой тепловой мощностью (более 103 кВт на 1 т вместимости агрегата); переход от газообразного топлива к жидкому (карбюрация факела) и твердому; осуществление нагрева в наклонном и даже горизонтальном положении конвертера, в результате чего увеличивается тепловоспринимающая поверхность металлолома в 2—4 раза и может сократиться до 3 мин длительность его нагрева до 800 °С. Для улучшения условий нагрева металлолома и службы огнеупоров рекомендуется в ходе подогрева изменять угол наклона конвертера и перемещать горелку. В последнем случае усложняется дооборудование конвертера горелками для нагрева и системами снабжения их кислородом, топливом, подвода и отвода охлаждающей воды, эксплуатация этого оборудования; не до конца ясны условия и длительность службы огнеупоров в зоне воздействия отраженных поверхностью лома газовых струй.

При тщательном анализе результатов верхнего подогрева следует учитывать сложность получения высокой средней температуры лома, т.е. прогрева в конвертере всего лома, поскольку нагреваются (затем оплавляются и окисляются) в первую очередь верхние слои. Тем не менее, верхний подогрев лома в конвертерах получил распространение как в странах, где лом дешевле чугуна (к ним относится наша страна), так и в странах с более высокой стоимостью лома (Япония). По американским данным эффект от подогрева превышает 2 доллара на 1 т слитков, когда 1 т лома на 10 долларов дешевле 1 т чугуна.

Экономическая часть