Математическая модель дожигания оксида углерода над зоной продувки конвертерной ванны

Авторы
Файлы

Карпенко Г. А. Кожухов А. А. Меркер Э. Э. Статья в формате PDF 132 KB Одним из эффективных методов повышения содержания металлического лома в завалке кислородного конвертера является применение для продувки сталеплавильной ванны современных конструкций двухъярусных кислородных фурм с отдувом, которые позволяют осуществлять дожигание выделяющегося оксида углерода (СО) за счет создания над зоной продувки конвертера высокоэффективной газоструйной системы из кислорода. Среда оптимизации дутьевого и шлакового режимов конвертерной плавки стали была разработана математическая модель дожигания СО которая позволяет осуществлять эффективное управление тепловой работой агрегата.

Для построения математической модели газоструйной системы, использовали систему дифференциальных уравнений включающих уравнения неразрывности, сохранения составляющей компоненты струи, горизонтального и вертикального моментов, энтальпии и закона ее сохранения и учитывающих механизм подсоса компонентов окружающей среды.

Эффективность дожигания СО оценивали такими параметрами как:

коэффициент дожигания СО над ванной , где {CO2}_∞ и {CO}_∞ - концентрация СО2 и СО в атмосфере печи при действии газоструйной системы над зоной продувки;
коэффициент использования тепла от дожигания СО в печи , где ΔQ _Me и ΔQ _{(CO+CO2 )} -прирост тепла, переданного к ванне жидкого металла от дожигания СО (кДж/кг) и тепло полученное от дожигания в системе взаимодействия встречных газовых потоков над зоной продувки в конвертере;

В результате математического моделирования было установлено, что применение газоструйных систем из струй О2 позволяет осуществлять дополнительное на 20-30% дожигание СО в атмосфере конвертера и, тем самым интенсифицировать процессы нагрева и обезуглероживания расплава, заметно ускорить шлакообразование, уменьшить продолжительность кислородной продувки и увеличить производительность конвертера на 5%. Установлено, что конструктивные параметры двухъярусной кислородной фурмы с отдувом оказывают существенное влияние на основные теплотехнические параметры плавки стали ( η_со,η ^со _кит). Это позволило найти с помощью модели и предложить оптимальные условия применения газоструйных систем над зоной продувки в кислородном конвертере с обеспечением максимального использования тепла от дожигания СО в сталеплавильном агрегате.

Адекватность полученной математической модели подтверждается хорошей сходимостью результатов математического моделирования с результатами исследования на установках горячего и холодного моделирования, так как разброс сравниваемых значений не превышает 7%.

Это обстоятельство свидетельствует, о возможности применения математической модели для целей управления технологическими процессами плавки стали на действующих современных конвертерных агрегатах.

MANAGEMENT OF KNOWLEDGE IN EDUCATIONAL PROCESS

Статья в формате PDF 133 KB...