– совершенствование технологии плавки и конструкции сталеплавильных агрегатов;
– предварительный подогрев металлолома отходящими газами перед загрузкой;
– увеличение объемов внепечной обработки стали, в частности применение агрегата ковш-печь;
– как можно большая утилизация тепла отходящих газов, шлака, охлаждающей воды и металла;
– расширение объемов непрерывной разливки стали;
– выбор оптимальных с точки зрения энергозатрат схем расположения цехов по выплавке чугуна, стали и производству проката.
В качестве ресурсосберегающих мероприятий можно рассматривать технологии переплавки легированных отходов, которые позволяют плавить лом из легированных марок сталей с максимально возможным переходом легирующих элементов в готовый металл. В этом случае возможно исключение или сокращение окислительного периода плавки.
Рисунок 4.1 – Сопоставление способов выплавки стали по расходу энергии
Поскольку мартеновские печи практически полностью выведены из эксплуатации, рассмотрим пути снижения затрат только в кислородно-конвертерном и электросталеплавильном производстве.
§2. Снижение затрат энергии в кислородно-конвертерном процессе
В качестве сырья для кислородного конвертера используется жидкий чугун (70…80%) и металлолом. После загрузки исходных материалов в конвертер для выжигания «лишнего» углерода производят продувку ванны жидкого металла кислородом под высоким давлением через специальную фурму (фурмы).
Продувка разделяется на верхнюю (через погружную медную фурму), нижнюю (через донные фурмы) и комбинированную (одновременно через погружную и донные фурмы, при этом снизу может вдуваться только инертный газ). В процессе продувки кислород реагирует с углеродом и кремнием образую оксиды, при этом выделяется большое количество тепла, которое идет на поддержание температуры металла и расплавление металлолома. Однако этого количества тепла недостаточно для расплавления большего количества металлолома, чем 20…25%.
Конвертерный процесс сам по себе наименее энергоемок по сравнению с другими сталеплавильными процессами, однако использование большого количества чугуна для плавки обуславливает большую энергоемкость конвертерной стали.
Наиболее значимыми путями снижение затрат энергии в кислородно-конвертерном процессе являются:
– повышение температуры чугуна, заливаемого в конвертер, что позволяет добавить большее количество металлолома к шихте;
– увеличение доли металлолома и его предварительный подогрев отходящими газами;
– подача дополнительных энергоносителей в конвертер (измельченный уголь, природный газ);
– совершенствование технологии, в частности переход на комбинированную продувку, которая позволяет существенно уменьшить потери железа в шлаки пыль;
– проведение десульфурации, десиликонизации и дефосфорации чугуна в отдельных агрегатах или в желобе для выпуска чугуна (а не в конвертере и доменной печи);
– применение бесшлакового выпуска стали, для которого необходима установка затворов, которые перекрывают канал для выпуска стали в момент обнаружения частиц шлака в струе металла. Возможно применение также газодинамической отсечки шлака. Обнаружение шлака в этом случае производится инфракрасными или электромагнитными датчиками;
– применение более прочных огнеупоров, что обеспечивает большую стойкость кладки и соответственно увеличение производительности;
– применение технологии раздува шлака, согласно которой после выпуска стали, через фурму вдувают азот под большим давлением, и он разбрызгивает шлак по футеровке конвертера, что повышает ее стойкость;
– использование системы лазерного сканирования состояния футеровки конвертера, что позволяет производить ее оперативный ремонт, тем самым увеличивая ее стойкость.
§3. Снижение затрат энергии в электросталеплавильном производстве
В электросталеплавильном производстве применяют в основном дуговые сталеплавильные печи , на переменном и реже постоянном токе. Используются также индукционные печи в случае небольшого объема производства стали, в основном на машиностроительных предприятиях.
В ДСП переменного тока установлено три графитовых электрода (по одному на фазу), а в ДСП постоянного тока – два: один верхний графитовый и один донный – медный.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу