» » Схема кислородно-конвертерного процесса с донной продувкой
15.01.2015

Идея защиты кислородной струи газом очень проста и сводится к созданию фурмы, обеспечивающей одновременную подачу кислорода и газа. Для подачи дутья в днище конвертера устанавливают несколько кислородных фурм, представляющих собой концентрически расположенные металлические трубки (рис. 5.1).
По внутренней медной трубке диаметром 15-20 мм подается кислород, по кольцевому зазору между внутренней и внешней трубками вводят под более высоким давлением защитную среду, обычно - газообразные или жидкие углеводороды. Целью этого приема является создание вокруг кислородной струи кольцевой защитной оболочки, чтобы взаимодействие кислорода с жидким металлом началось на некотором расстоянии от огнеупоров днища.
Схема кислородно-конвертерного процесса с донной продувкой

Защитный газ играет двоякую роль. На начальном участке (на выходе из фурмы) под влиянием высоких температур углеводороды разлагаются, поглощая тепло:
CхHу = хС + у/2H2 - Q

В то же время подаваемый газ, будучи восстановителем, предотвращает окисление железа вдуваемым кислородом непосредственно у фурм. При таких условиях предотвращается быстрое разрушение фурм и днища. Обычно расход природного газа, состоящего в основном из метана, составляет 6-7 % от расхода кислорода; расход пропана составляет 3,5%. Углерод и водород, образующиеся при разложении углеводородов, частично сгорают, частично растворяются в металле. Покидающие ванну H2 и CO уносят часть тепла. Анализ теплового баланса показал, что приход тепла от частичного сгорания в области фурм углерода и водорода меньше, чем расход тепла на нагрев и разложение углеводородов и на увеличение потерь тепла с отходящими газами. В связи с этим при донной продувке расход охладителей (лома или руды) на 2-3% меньше, чем при верхней.
Первоначально на донную продувку кислородом были переоборудованы томасовские конвертеры в Западной Европе. Однако определенные преимущества в сравнении с процессом верхней продувки способствовали тому, что конвертеры с донной кислородной продувкой начали устанавливать и при сооружении новых кислородно-конвертерных цехов.
Появление нового процесса в известной степени способствовало решению проблемы размещения конвертеров в мартеновских цехах. В разных странах были реконструированы мартеновские цехи, в зданиях которых вместо мартеновских печей установили конвертеры с донным кислородным дутьем.
Процесс с донным дутьем имеет несколько сокращенных названий, связанных как с составом перерабатываемых чугунов, так и с видом защитного газа. Так, ОБМ-процесс (ФРГ) предусматривает передел высокофосфористых чугунов с защитой кислородных струй газообразными углеводородами (метан, пропан и др.) В ЛBC-процессе кислородную струю защищают мазутом, в б. ГДР подобный вариант донной продувки получил название процесс ГЕК. В отечественной литературе чаще всего употребляют Ку-БОП (Qu-BOP-quiet Basic oxygen process) - спокойный основной кислородный процесс.