อะไรคือปัจจัยหลักของการพังทลายของซับคอนเวอร์เตอร์?

วัสดุโลหะหลักสำหรับการผลิตเหล็กแปรรูปคือเหล็กหลอมเหลว การใช้เหล็กหลอมเหลวของคอนเวอร์เตอร์ 100 ตันคือเหล็ก 970~1,000 กิโลกรัม/ตัน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 90% ของปริมาณการโหลดทั้งหมด เศษเหล็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยเหล็กพิก หัวตัดเหล็กเส้น และหัวและหางตัดเหล็กแท่งหล่อแบบต่อเนื่อง

สาเหตุหลักของการพังทลายของเยื่อบุคอนเวอร์เตอร์คือ:
(1) ผลกระทบของเหล็กหลอมเหลวและเศษเหล็กบนซับใน
(2) การพังทลายทางกลของเหล็กหลอมเหลว ตะกรัน และก๊าซเตาหลอมบนซับในระหว่างกระบวนการถลุง
(3) การพังทลายของสารเคมีของตะกรันและก๊าซเตาหลอมบนเยื่อบุ
(4) ความเสียหายต่อเยื่อบุที่เกิดจากการทำความเย็นและความร้อนอย่างรวดเร็ว
(5) การพังทลายของเยื่อบุโดยการฉีดออกซิเจน ความจุของคอนเวอร์เตอร์ 100t คือ 92-95t อัตราการไหลของออกซิเจนที่เป่าด้านบนคือ 18000~19500m3/h และหลังจากที่เตาหลอมเหล็กชุดแรกเสร็จสิ้น และเหล็กหลอมเหลวถูกระบายออก ประเมินความลึกในการกำจัดสิ่งสกปรกของซับคอนเวอร์เตอร์ แกนนอนคือความสูงของเส้นกึ่งกลางของตัวแปลงซึ่งคำนวณจากจุดต่ำสุดของด้านล่างของตัวแปลงเป็น 0

ภายใต้ตำแหน่งปืนที่แตกต่างกัน ความลึกของการกำจัดสิ่งสกปรกที่ด้านล่างของเตาด้วยไอพ่นออกซิเจนจะไม่แตกต่างกันมากนัก การกำจัดสิ่งสกปรกในสระหลอมเหลวเป็นสิ่งที่ร้ายแรงที่สุด เมื่อตำแหน่งของปืนเพิ่มขึ้น ความลึกของการกำจัดสิ่งสกปรกในสระหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น สำหรับผนังเตาหลอมเหนือสระหลอมเหลว ระดับการกำจัดสิ่งสกปรกจะค่อยๆ ลดลงตามความสูงของตำแหน่งปืนที่เพิ่มขึ้น

ประสิทธิภาพการหลอมของตะกรันส่งผลต่อกระบวนการถลุงและการป้องกันการกระเด็นของตะกรัน และส่งผลต่ออายุการใช้งานของซับใน

1. อิทธิพลของ V และ Ti ในเหล็กหลอมเหลว

รูปแบบการดำรงอยู่ของวาเนเดียมในตะกรันเหล็กที่ประกอบด้วยวานาเดียมถูกกำหนดโดยการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์เป็น V2O5 และรูปแบบการดำรงอยู่ของไทเทเนียมคือ TiO2 อิทธิพลของ V2O5 ต่อการลดอุณหภูมิหลอมเหลวของตะกรันเหล็กมีมากกว่าอิทธิพลของ FeO เมื่อปริมาณ V2O5 ต่ำ ผลของ V2O5 ที่มีต่ออุณหภูมิหลอมละลายของตะกรัน CaO-SiO2 จะมีความสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ CaO/SiO2 มากกว่าหรือเท่ากับ 1.5 อัตราการลดจะมีค่ามากที่สุด ดังนั้นการมี V2O5 ในตะกรันจะส่งผลเสียต่อการบุของอิฐคาร์บอนแมกนีเซีย แอมพลิจูดการเกิดฟองของระบบตะกรันการผลิตเหล็กขั้นพื้นฐานที่มี TiO2 จะใหญ่ที่สุดเมื่อค่าพื้นฐานของตะกรันคือ 2.1 และ TiO2 อยู่ที่ 4%~6% การเกิดฟองจะรุนแรงและปฏิกิริยาในเตาเผาจะรุนแรง ซึ่งช่วยเพิ่มการสึกกร่อนของโลหะและตะกรันบนซับคอนเวอร์เตอร์

2. ผลกระทบของส่วนประกอบตะกรันต่ออุณหภูมิหลอมละลายตะกรัน

TFe ในตะกรัน: พื้นฐานของตะกรันสุดท้ายของตัวแปลงคือ 3.5~4.0, 6%~10% MgO การวัดเชิงทดลองแสดงให้เห็นว่า TFe ในตะกรันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออุณหภูมิหลอมเหลวของตะกรัน ดังแสดงในรูปที่ 2(a) เมื่อปริมาณ TFe ในตะกรันเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวของตะกรันจะลดลง ตามสูตรเชิงประจักษ์: อุณหภูมิหลอมเหลว=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582 โดยที่ R คือพื้นฐานของตะกรัน เมื่อเนื้อหา TFe ถึงมากกว่า 20% อุณหภูมิหลอมละลายจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1320 ถึง 1395 องศา (2) TiO2: สำหรับการเพิ่มขึ้นของปริมาณ TiO2 ทุกๆ 1% อุณหภูมิครึ่งทรงกลมของตะกรันสุดท้ายจะลดลงประมาณ 5 องศา เมื่อปริมาณ TiO2 อยู่ที่ 3.5% อุณหภูมิครึ่งทรงกลมจะลดลง 17.5 องศา (3) Al2O3: ในกรณีที่ไม่มี Fe2O3 Al2O3 ในตะกรันจะไม่ลดอุณหภูมิของเหลวของตะกรัน ปริมาณ Al2O3 ในตะกรันคือ 1.25% ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่ออุณหภูมิหลอมเหลวของตะกรัน (4) MnO: MnO มีผลกระทบต่ออุณหภูมิหลอมเหลวของตะกรันน้อยกว่า MgO สามารถเพิ่มอุณหภูมิหลอมละลายของตะกรันได้เล็กน้อยที่พื้นฐาน 1.5 ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่เป็นอันตราย แต่ยังเป็นประโยชน์ต่อเยื่อบุเตาอีกด้วย (5) MgO: ดังแสดงในรูปที่ 2 (b) การเพิ่มปริมาณ MgO สามารถเพิ่มอุณหภูมิครึ่งทรงกลมของตะกรันได้อย่างมาก

3. ปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราการหลอมตะกรัน

(1) ตะกรัน TFe ต่ำ เมื่อตะกรันสุดท้ายของตัวแปลง (FeO) อยู่ที่ 10%~15% เมื่อ (TiO2) เพิ่มขึ้นจาก 0.85% เป็น 2%, 4% และ 6% ดัชนีอัตราการหลอมเหลวของ ตะกรันเพิ่มขึ้นจาก 1.1 เป็น 5.1, 8.1 และ 8.9 ตามลำดับ และเมื่อ Al2O3 เพิ่มขึ้นจาก 1.8% เป็น 4% และ 6% ดัชนีอัตราการหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น จาก 1.1 เป็น 5.1 และ 4.1 ตามลำดับ นั่นคือในตะกรัน TFe ต่ำ TiO2 และ Al2O3 จะเพิ่มอัตราการหลอมละลายของตะกรัน (2) ตะกรัน TFe สูง เมื่อตะกรันสุดท้ายของตัวแปลง (FeO) อยู่ที่ 20%-25% เมื่อ (TiC)2) เพิ่มขึ้นจาก 0.85% เป็น 2%, 4% และ 6% ดัชนีอัตราการหลอมตะกรันจะเปลี่ยนจาก 8 เป็น 8.1 และ 8.7 ตามลำดับโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ เมื่อ Al2O3 เพิ่มขึ้นจาก 1.8% เป็น 4% และ 6% ดัชนีอัตราการหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้นจาก 8 เป็น 9 และ 9.5 โดยเพิ่มขึ้นเล็กน้อย กล่าวคือ ในตะกรันที่มี TFe สูง TiO2 และ Al2O3 จะไม่ส่งผลต่ออัตราการบ่มตะกรัน เนื่องจากภายใต้สภาวะ TFe สูง ความหนืดของตะกรันจะต่ำ ดังนั้นอิทธิพลของ TiO2 และ Al2O3 จึงน้อยมาก

จากการอภิปรายเกี่ยวกับประสิทธิภาพการหลอมตะกรัน สรุปได้ว่า:

(1) การลดปริมาณ TFe ในตะกรันไม่เพียงเพิ่มอุณหภูมิการหลอมตะกรัน แต่ยังช่วยลดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของ MnO ต่อตะกรันที่เกิดจาก Fe2O3 สูง ปรับปรุงผลการกระเด็นของตะกรัน และบรรลุวัตถุประสงค์ของอายุการใช้งานเตาเผาที่ยาวนาน
(2) ควบคุมการกระเด็นของฟองในช่วงต้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีผลกระทบต่อการลดฟอสฟอรัสและปริมาณตะกรัน และลดการพังทลายของเยื่อบุที่เกิดจากการกระเด็น
(3) สำหรับตะกรัน TFe สูงที่มีปริมาณ Al2O3 สูง การตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณ MgO และปริมาณ SiO2 บางอย่างสามารถลดผลกระทบของ Al2O3 ต่ออุณหภูมิจุดหลอมเหลวของตะกรันได้
(4) การลดปริมาณ FeO - (FeO) ในตะกรันคอนเวอร์เตอร์จะปรับปรุงผลการป้องกันเตาหลอมตะกรัน
(5) ปัจจัยหลักที่ทำให้ตะกรันบางลงในระหว่างกระบวนการถลุงโลหะร้อนวาเนเดียม-ไทเทเนียม ได้แก่ V2O5, TiO2 และ Al2O3 V2O5 ก่อให้เกิดสารประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่ำด้วย CaO หรือ MgO เพื่อละลายพื้นผิวซับ และ TiO2 จะสร้างสารประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่ำด้วย FeO และ MnO เพื่อเจาะและลอกเยื่อบุออก MnO สร้างสารละลายของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวสูงด้วย CaO หรือ MgO ซึ่งมีประโยชน์ในการปกป้องเยื่อบุเตาเผา ในกรณีที่มีปริมาณ Fe2O3 ต่ำ วัสดุบุเตา Al2O3 จะไม่เป็นอันตราย