Основной задачей кислородных фурм (инжекторов) РСI («Post Combastion Injector») является вдувание в печь кислорода с целью получения дополнительной тепловой энергии от реакции окисления топлива и дожигания СО отходящих плавильных газов в пределах рабочего пространства ДСП.
Использование фурм РС1 позволяет увеличить производительность сталеплавильного агрегат, уменьшить расход электроэнергии и снизит удельный Расход графитированных электродов.
Система подачи (вдувания) углеродсодержащих материалов используется для образования и поддержания вспененного шлака, частичного раскисления печного шлака порошкообразным коксом. Для введения углеродсодержащих материалов в потоке осушенного воздуха используется дозирующее устройство, расположенное вблизи ДСП, в комплекте с расходным бункером, дозирующим и взвешивающим оборудованием в виде автономного узла с автоматической электрической системой управления
Углесодержащие материалы подаются в псевдосжиженном состоянии. Для вдувания используется два инжектора, установленные в пятой и четырнадцатой охлаждаемых панелях печи. Расход углеродсодержащих материалов регулируется автоматической системой, поддерживающий величину расхода в пределах от 20 до 100 кг/мин при расходе сухого воздуха до 480 м3/ч.
Предусмотрена возможность донной продувки металла инертным через три пористые вставки с общим расходом аргона 1,2-3,6 м3/ч. Для управления подачей инертного газа предусмотрен вентильный стенд. При выплавки марок стали с нерегламентированным содержанием азота, для продувки ванны может использоваться азот. В случае преждевременного выхода из рабочего состояния пористых пробок их засыпают огнеупорной массой, а работа ДСП продолжается без продувки до ближайшего холодного ремонта.
Таблица 1. Основные технические и эксплуатационные характеристики ДСП-180
| Наименование параметров | Значение |
| Масса плавки: - номинальная, т - максимальная, т - остаток металла после выпуска, т | 18021030 |
| Мощность трансформатора, МВА | 150 |
| Вторичный ток, кА | 70 |
| Частота тока, Гц | 50 |
| Высоковольтное напряжение, кВ | 35 |
| Вторичное напряжение, В | 800 – 1225 – 1400 |
| Количество рабочих ступеней трансформатора, ед. | 23 |
| Диаметр кожуха на уровне откосов, мм | 7400 |
| Диаметр выпускного отверстия, мм | 200 |
| Диаметр распада электродов, мм | 1200±50 |
| Диаметр графитированных электродов, мм | 600-610 |
| Ход электродов, мм | 6300 |
| Максимальная скорость перемещения электродов:- автоматический режим, мм/с - ручной режим, мм/с | 80-120300 |
| Высота подъема свода, мм | 400 |
| Угол поворота свода, град | 70 |
| Угол наклона печи: - на слив металла, град - на слив шлака, град | 20 10 |
| Объем загрузочной бадьи, м3 | 16,5 |
| Объем ванны, м3 | 29,7 |
| Глубина ванны, мм | 1290 |
| Производительность по вдуванию: - кислорода, нм3/ч- природного газа, нм3/ч - углерода, кг/мин | 6 х 28006 x 3502 x 60 |
| Мощность горелок RCB, кВт | 6 x 3500 |
| Высота системы охлаждения стен, мм | 3210 |
| Общая площадь водоохлаждаемых элементов, м2 | 75 |
| Площадь водоохлаждаемой панели свода, м2 | 57 |
| Расход воды на охлаждение:- свод, м3/ч- кожух печи, м3/ч- трансформатор, м3/ч- общий расход, м3/ч | 5509501601950 |
Дуговая сталеплавильная печь 180 практически оснащена со всеми современными устройствами для ведения высоко производительного технологического процесса эти: комбинированные газокислородные фурмы-горелоки RCB («Refining Combined Burners» 6 шт) используются для сжигания газа в качестве эффективных альтернативных дополнительных источников тепловой энергии и в качестве фурм для продувки кислородом.
Мощность каждой комбинированной горелки – 3500 кВт. Газокислородная горелка RCB имеет два режима работы:
· в режиме «горелка» расход кислорода до 800 м3/ч при расходе природного газа до 350 м3/ч;
· в режиме «фурма» расход кислорода составляет до 2800 м3/ч при расходе природного газа до 120 м3/ч.
Комбинированные фурмы-горелки устанавливаются в специальных отверстиях третьей, четвертой, шестой, тринадцатой, пятнадцатой и шестнадцатой водоохлаждаемых панелей печи.
Размещение и выбор направления факелов горелок определяется наличием холодных зон в печи. Горелки ориентируются в направлении холодных зон и по касательной относительно электродов для предотвращения их окисления.
Принцип работы газокислородных комбинированных фурм-горелок заключается в регулирования конфигурации факела горелки путем изменения соотношения природный газ - кислород в различные периоды расплавления и нагрева. Основной поток кислорода при продувке направлен в ванну расплава.
- двух кислородных фурм (инжекторов) PCI («Post Combastion Injector») является вдувание в печь кислорода с целью получения дополнительной тепловой энергии от реакции окисления топлива и дожигания СО отходящих плавильных газов в пределах рабочего пространства ДСП. Расход кислорода в этом случае составляет до 500 м3/ч.
Использование альтернативных источников тепловой энергии позволяет увеличить производительность сталеплавильного агрегат, уменьшить расход электроэнергии и снизить удельный расход графитированных электродов за счет интенсификации процесса расплавления шихты.
- два инжектора, установленные в пятой и четырнадцатой охлаждаемых панелях печи. Расход углеродсодержащих материалов регулируется автоматической системой, поддерживающей величину расхода в пределах от 20 до 100 кг/мин при расходе сухого воздуха до 480 м3/ч.
- три пористые вставки донной продувки металла инертным газом с общим расходом аргона 1,2-3,6 м3/ч. Для управления подачей инертного газа предусмотрен вентильный стенд. В случае преждевременного выхода из рабочего состояния пористых пробок их засыпают огнеупорной массой, а работа ДСП продолжается без продувки до ближайшего холодного ремонта.
ДСП-180 может работать в ручном и автоматическом (система АРКОС) режимах энергопотребления и управление подачи природным газом при различных шихтовках плавки.
В ручном режиме ДСП-180 предусматриваются два директивно заданных программных режима работы горелок RCB. При автоматическом (система АРКОС) режиме используются пять директивно заданных программных режимов (профилей работы), которые в зависимости от реальных условий загрузки шихты может выбирать сталевар (технолог-оператор) и которые одновременно определяют программно заданные режимы работы горелок RCB. Программный режим энергопотребления включает:
· 1-й профиль - «холодная» печь, используется при вводе печи в работу после холодного ремонта;
· 2-й профиль - «горячая» печь при шихтовке плавки 100% металлического лома;
· 3-й профиль - «горячая» печь при содержании в шихте 75% металлолома и 25% жидкого чугуна;
· 4-й профиль - «горячая» печь при содержании в шихте 60% металлолома и 40% жидкого чугуна;
· 5-й профиль – программа работы ДСП без ФКУ (фазокомпенсирующего устройства) при максимальной ступени напряжения не выше 12 для предотвращения колебания напряжения в подводящей сети.
Производство стали в ДСП – 180
Производство стали в ДСП – 180 характеризуется цикличностью. Плавка содержит следующие основные технологические операции.
1. Заправка печи (межплавочный простой).
2. Завалка (загрузка шихты, включая заливку жидкого чугуна и подвалку металлошихты).
3. Расплавление завалки и полное расплавление шихты.
4. Окислительный период.
5. Восстановительный период (если не используются процессы внепечной доводки стали).
6. Выпуск стали.
Каждый из этих периодов характеризуется отличительными технологическими, физико-химическими и энергетическими процессами, происходящими в рабочем пространстве ДСП.
В периоды с 3 по 5 печь работает под током. Каждый из этих периодов характеризуется определенными ограничениями на величину подводимой к ДСП электрической мощности.
Период плавления составляет по продолжительности более половины длительности всей плавки. При этом расходуется до 70% всей электроэнергии, потребляемой за плавку. Задача этого периода в основном энергетическая: нагреть холодные шихтовые материалы, расплавить их и обеспечить нагрев расплава до заданной температуры.
Продолжительности плавки по профилям на ДСП – 180
Продолжительность плавки 577361 в ДСП №2 25.12.2007 г. при использовании в шихте 100% металлического лома (профиль №2) при загрузке ме-таллошихты четырьмя корзинами составила 55 мин при времени работы под током 35 мин и при общем весе металлошихты 222.8 т. Удельный расход электроэнергии 360 кВтч/т.
Продолжительность плавки 577406 в ДСП №2 27.12.2007 г. при использовании металлошихты 170 т и 50 т жидкого чугуна (профиль №3) при загрузке шихты двумя корзинами (120.483 т и 50.89 т) составила 46 мин при времени работы под током 33 мин. Удельный расход электроэнергии 290кВтч/т.
Продолжительность плавки 450922 в ДСП №1 26.02.2007 г. при использовании в шихте 60% металлошихты и 40% жидкого чугуна (профиль №4) при загрузке шихты двумя корзинами составила 56 мин.