Порівняльна оцінка ефективності попереднього підігріву металобрухту в кисневому конвертері при використанні кускового та пиловугільного палива

Анотація

Стаття присвячена дослідженню сучасних підходів до інтенсифікації теплової роботи кисневого конвертера шляхом використання альтернативних джерел енергії для попереднього підігріву металевого брухту. Проведено аналіз існуючих технологічних рішень нагрівання металевої завалки в порожнині конвертера та розглянуто можливості підвищення ефективності цього процесу за рахунок використання твердих вуглецевмісних палив. У роботі виконано порівняльний аналіз теплотехнічних параметрів процесу нагрівання брухту при застосуванні традиційного кускового вугілля та пиловугільного палива. На основі теплотехнічних розрахунків визначено енергетичні витрати, необхідні для підвищення температури металевої завалки до значень, що забезпечують інтенсифікацію плавлення брухту під час конвертерної плавки. Показано, що попередній підігрів металобрухту дає змогу підвищити частку брухту в металевій шихті та знизити витрати рідкого чавуну, що покращує енергоефективність сталеплавильного процесу та сприяє більш раціональному використанню енергетичних ресурсів. Досліджено вплив способу подачі палива на ефективність використання теплоти та повноту згоряння вуглецю. Проаналізовано зміну механізму нагрівання при переході від спалювання кускового вугілля до вдування пиловугільного палива через верхню паливно-фурму. Встановлено, що при використанні кускового вугілля процес горіння характеризується обмеженою площею реакційної поверхні та нерівномірним розподілом теплових потоків у шарі металобрухту. У свою чергу застосування пиловугільного палива забезпечує інтенсивніше згоряння завдяки високій дисперсності частинок палива, кращому змішуванню з окисником і більш рівномірному розподілу теплової енергії в робочому просторі конвертера. Отримані результати свідчать, що використання пиловугільного палива створює більш сприятливі умови для ефективного нагрівання металобрухту, забезпечує більш повне використання теплоти та сприяє підвищенню енергетичної ефективності процесу конвертерного виробництва сталі. Практична значущість роботи полягає у можливості використання отриманих результатів при розробленні та впровадженні енергозберігаючих технологій попереднього підігріву металевої завалки в промислових кисневих конвертерах