Комплексна система відсікання конвертерного шлаку з використанням розроблених функціональних виробів ТОВ «ГІР-Інжиніринг»
DOI:
https://doi.org/10.15407/steelcast2024.03-04.002Ключові слова:
конвертер, шлак, первинне відсікання, вторинне відсікання, стопор, аплікаторАнотація
Одним серед найважливіших завдань, які потребують вирішення в умовах сучасного конвертерного цеху, є скорочення кількості кінцевого технологічного шлаку, що потрапляє до сталерозливного ковша при випуску плавки з агрегату.
За оцінками різних дослідників і практичного досвіду, кількість шлаку, яка потрапляє в ківш при випуску сталі з конвертора, розподіляється наступним чином (без використання технології / пристроїв відсікання шлаку): до 25% – на початку випуску плавки, до 60% – в кінці випуску плавки і до 15% – при поверненні конвертора до робочого положення.
Нині існують дві принципові схеми відсікання конвертерного шлаку: автоматична (активна) та «пасивна». До основних автоматичних схем відноситься газодинамічна система відсікання та система типу «шиберний затвор». Доступною й ефективною альтернативою є схема «пасивного» відсічення первинного та вторинного конвертерного шлаку з використанням функціональних вогнетривких виробів.
На промисловому майданчику компанії ТОВ «ГІР-Інжінірінг», спільно з ФТІМС НАН України, розроблено «пасивну» схему комплексного відсічення конвертерного шлаку. Вона містить дві системи: первинне відсікання пластичним стопором типу «тампон» і вторинне відсікання вогнетривким стопором типу «куля» / «дротик». Обидві системи працюють із ручними аплікаторами, що мінімізує капітальні витрати на їх упровадження у виробничий ланцюг.
У період 2021–2024 рр. в умовах комбінату ПрАТ «КаметСталь» (конвертера ємністю 250 тн – 2 шт.) проведено успішні промислові випробування розробленої комплексної системи відсічення конвертерного шлаку.
Сумарний економічний ефект від впровадження становив ≈ 1,2 USD/т сталі.
Завантажити
Посилання
Pistorius, P. C. (2019). Slag carry-over and the production of clean steel. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 119(6). https://doi.org/10.17159/2411-9717/kn01/2019
Steneholm, K., Andersson, N. A. I., Tilliander, A., & Jönsson, P. G. (2018). The role of process control on the steel cleanliness. Ironmaking & Steelmaking, 45(2), 114–124. https://doi.org/10.1080/03019233.2016.1245917
Berghöfer, A., & Steiner, B. (2012). Usovershenstvovannyy vypusk vysokochistoy stali iz LD-konvertera v kompanii Salzgitter Flachstahl [Improved production of high-purity steel from the LD converter at Salzgitter Flachstahl]. Chernyye metally, (7), 39–43. [In Rusian].
Kamaraj, A., Mandal, G. K., Shanmugam, S. P., & Roy, G. G. (2022). Quantification and analysis of slag carryover during liquid steel tapping from BOF vessel. Canadian Metallurgical Quarterly, 61(2), 202–215. https://doi.org/10.1080/00084433.2022.2044688
Brämming, M., Björkman, B., & Samuelsson, C. (2016). BOF Process Control and Slopping Prediction Based on Multivariate Data Analysis. Steel Research International, 87(3), 301–310. https://doi.org/10.1002/srin.201500040
Zhang, Z., Bin, L., & Jiang, Y. (2014). Slag detection system based on infrared temperature measurement. Optik, 125(3), 1412–1416. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2013.08.016
Patra, P., Sarkar, A., & Tiwari, A. (2019). Infrared-based slag monitoring and detection system based on computer vision for basic oxygen furnace. Ironmaking & Steelmaking, 46(7), 692–697. https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1460909
Zhang, Z., Li, Q., & Yan, L. (2016). Slag detection system based on infrared thermography in steelmaking industry. Recent Patents on Signal Processing, 5(1), 16–23. https://doi.org/10.2174/2210686305666150930230548
Usamentiaga, R., Molleda, J., Garcia, D. F., Granda, J. C., & Rendueles, J. L. (2012). Temperature Measurement of Molten Pig Iron With Slag Characterization and Detection Using Infrared Computer Vision. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 61(5), 1149–1159. https://doi.org/10.1109/TIM.2011.2178675
Chakraborty, B., & Sinha, B. K. (2011). Development of caster slag detection system through imaging technique. International Journal of Instrumentation Technology, 1(1), 84. https://doi.org/10.1504/IJIT.2011.043599
Wu, F., & Wang, Y. Z. (2005). Study on ladle slag carry-over detection using video system (in Chinese). Industrial Control Computer, 18(3), 38–47.
Eysn, M. (1983). Pneumatic slag stopper for oxygen converters. Iron and Steel Engineer, (10), 53–55.
Howanski, W. S., Kalep, T., & Swift, T. (2006). Optimizing BOF slag control through the application of refractory darts. Iron and Steel Technology, 3, 36−43.
Lee, S.-J., Kim, S.-J., & Lee, H.-G. (2016). New idea of suppressing free surface vortex during tapping liquid steel from converter. Metals and Materials International, 22(1), 136–142. https://doi.org/10.1007/s12540-015-5428-0
Pat. 2795226. China, IPC C21C5/46. Converter slag plug / Zhang Chunhui, Li Huifeng, Zhu Jianzhong, He Quan. - No. 200520108497.5; appl. 27.05.2005. publ. 12.07.2006.
Kamaraj, A., Mandal, G. K., & Roy, G. G. (2019). Control of slag carryover from the BOF vessel during tapping: BOF cold model sstudies. Metallurgical and Materials Transactions B, 50(1), 438–458. https://doi.org/10.1007/s11663-018-1432-3
Ashok, K., Roy, G. G., & Mandal, G. K. (2017). Modeling and simulation studies on BOF tapping process. In 3rd Internation Conference of Ironmaking and Steelmaking (pp. 403–406).
Patent Ukrainy na vynakhid [Ukrainian patent for invention]. Application number a202303647 from 28.07.23; Nemsadze H.H., Sharandin K.M., Smirnov O.M., Dzhodzhua R.A., Riabyi D.V. [in Ukrainian].
Patent Ukrainy na korysnu model [Patent of Ukraine for a utility model]. Application number a202303358 from 10.07.23; Nemsadze H.H., Sharandin K.M., Smirnov O.M., Dzhodzhua R.A., Riabyi D.V.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.М. Смірнов, Л.В. Камкіна , К.М. Шарандін , Д.В. Рябий
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
