Тепловой режим конвертерной ванны при подаче кислорода снизу.

  Теоретически при донной кислородной продувке содержание азота в стали на выпуске из конвертера должно быть меньше, чем при верхней. Более низкие значения температуры реакционной зоны и парциального давления азота в дутье из-за разбавления его газом защитных сред уменьшают интенсивность поглощения азота. Высокая интенсивность дутья и значительная мощность перемешивания ванны по всему сечению и высоте способствуют «вымыванию» азота. Перечисленные факторы, а также отсутствие подсоса атмосферного воздуха при дутье снизу обеспечивают низкое содержание азота в стали. Обычное его содержание в конце операции составляет 0,001-0,003%.

  В связи с использованием в процессах донного дутья в качестве защитной среды углеводородов вероятность насыщения ванны водородом достаточно велика. Содержание водорода в металле определяется интенсивностью двух одновременно протекающих процессов: растворения газов и удаления их с пузырями CO. На выходе топлива из фурмы вследствие недостатка кислорода в жидком металле происходит диссоциация CmHn → п[С] + ш[Н] - Q. Образующийся при разложении углеводородов водород частично окисляется кислородом дутья с образованием паров H2O. При прохождении H2O через слой металла возможно растворение металла в нем

Одновременно идут процессы удаления водорода вследствие дегазирующего воздействия пузырей CO. Концентрация водорода в металле повышается с уменьшением содержания углерода

  Для снижения содержания водорода ванну перед выпуском плавки кратковременно продувают инертным газом. Количество удаленного водорода определяется его начальным содержанием, расходом нейтрального газа и продолжительностью продувки. Кратковременная (30-45с) продувка ванны аргоном при удельном его расходе 2-3 м3/т обеспечивает достаточное снижение концентрации водорода в металле. Во многих случаях для продувки ванны используют более дешевый азот. При кратковременной продувке, особенно при обработке низкоуглеродистого металла, содержание азота в металле практически не увеличивается. Одновременно происходит снижение окисленности ванны (на 0,015-0,020%).

Тепловой баланс плавки при донной подаче дутья, несмотря на введение некоторого количества топлива, ухудшается. Это связано в основном с тем, что сжигание топлива происходит неполно, выделяющееся тепло обычно не компенсирует затраты тепла на разложение углеводородов; кроме того, уменьшается окисление железа. Вследствие этого доля лома в шихте при донной подаче дутья снижается на 2-5% по сравнению с верхней подачей.

Комбинированные способы продувки в КК.

Комбинированная продувка, т.е. продувка кислородом через фурму сверху в сочетании с подачей различных газов через днище снизу получает все более широкое распространение. На начало 1986 г. в капиталистических и развивающихся странах из 345 эксплуатируемых конвертеров работали с донной продувкой 25, а с комбинированной - 142 конвертера. Широкое распространение сравнительно недавно возникшего комбинированного способа продувки объясняется В конвертерных процессах комбинированной продувки с вдуванием кислорода снизу его расход через дно составляет 10—20 % общего расхода и иногда более, а интенсивность продувки через днище достигает 1-1,5 м3/(т • мин); в процессах с подачей через дно лишь инертных газов интенсивность продувки через дно составляет 0,02-0,25 м3/(т • мин). В зарубежной практике наиболее широко распространен конвертерный процесс ЛБЕ — продувка кислородом сверху и нейтральными газами снизу через пористые огнеупорные блоки в днище. Это объясняется тем, что из-за малого диаметра (1—1,5 мм) газопроводящих каналов (пор) в пористых блоках, жидкий металл не затекает в них даже при прекращении подачи газа. Поэтому в любой момент можно изменить расход нейтрального газа или прекратить его подачу, гибко варьируя технологию продувки. Необходимо отметить, что различия между многими процессами комбинированной продувки незначительны, большое же число названий связано в основном с престижными и патентными интересами частных металлургических фирм.