ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ КОНВЕРТЕРНОЙ ВАННЫ ПРИ ВЕРХНЕЙ И КОМБИНИРОВАННОЙ ПРОДУВКЕ РАСПЛАВА. СООБЩЕНИЕ 2

Повышение энергосберегающей эффективности конвертерных процессов предусматривает использование новых конструкций дутьевых устройств и способов продувки конвертерной ванны. В этой связи чрезвычайно важным является необходимость систематизации ранее полученных сведений и получение новой информации по особенностям развития макрофизических явлений в зоне взаимодействия газовых струй с расплавом, особенностей обезуглероживания и условий выхода на поверхность ванны отходящих газов. С использованием модернизированных методик высокотемпературного моделирования для условий верхней и комбинированной продувки выполнены комплексные исследования процесса обезуглероживания по количественной оценке окисления углерода по ходу конвертерной операции. Проведена оценка окисления углерода в различных реакционных зонах конвертерной ванны. Установлено, что место преимущественного окисления углерода является реакционная зона взаимодействия кислородных струй с ванной. Улучшение перемешивания конвертерной ванны при донной продувке нейтральным газом с расходом 0,01 – 0,20 м³/т∙мин сопровождается по сравнению с верхней продувкой снижением переходных концентраций углерода в интервале с 0,9 – 1,2 до 0,4 – 0,5 % начиная с которых неиспользованный на окисление примисей в реакционной зоне кислород начинает интенсивно посткпать вглубь расплва. С понижением концентрации углерода в расплаве ниже 1,0 % в особенности в интервале 0,5 – 0,1 %, подача через днище нейтрального газа приводит к интенсификации процесса обезуглероживания в объеме расплава.

1. Буданов И.А., Устинов В.С. Перспективы развития металлургического производства в России. Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической ин-формации. 2014;(5(1373)):3–12.

2. Kishmoto Y., Saito N. Development and prospect of combined blowing converter in Japan. Tetsu-to-hagane (Journal of the Iron and Steel Institute of Japan). 2014;100(4):445‒455.

3. Ogava Y., Maruoka N. Progress of hot metal treatment technology and future outlook. Tetsu-to-hagane. 2014;100(4):434‒444.

4. Протопопов Е.В., Щипанов С.С., Фатьянов С.С. Экспериментальные исследования обезуглеро-живания конвертерной ванны при комбиниро-ванной продувке расплава. В кн.: Сборник тру-дов XVIII международного конгресса сталепла-вильщиков и производителей металла. 7-10 ап-реля 2025. Санкт-Петербург, 2025:182‒189.

5. Lehner J., Egger M.W., Panhofer H., Strelbisky M.J. First operating experiences with post-combustion lances at BOF SHOP LD3. European Steel Technology and Application Days 2017 (ESTAD 2017). Vienna. Austria. 26-29 June 2017. 2017;1(3):1148‒1157.

6. Stone R.P., Neith D., Koester S. et al. Further process improvements at Severstal Sparrows Point via new technology implementation. AISTech 2009 Proceedings. 2009;1:737‒747.

7. Смирнов Л.А., Бабенко А.А., Данилин Ю.А. и др. Освоение технологии комбинированной продувки в 160-т конвертерах. Сталь. 2010;5:43‒45.

8. Протопопов Е.В., Уманский А.А., Беленец- кий Е.А., Фатьянов С.С., Полежаев С.А., За-польская Е.М. Анализ условий подобия и мето-дики высокотемпературного моделирования конвертерных процессов. Сообщение 1. Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2025;2(52):75‒84.

9. http://doi.org/10.57070/2304-4497-2025-2(52)-75-84

10. Maatch J., Borowski K. Reactions mecha-niamusjwishen saueratoff und Lad Sei den Sauerstaffaufblas – Verfahren Jus. Stahlher-steebing. Techn. Mit. Krupp., Porach. 1964;22(2):63–66.

11. Разработка и создание испытательного полигона по изучению конвертерных процессов. Отчет по НИР. Сибирский металлургический институт (СМИ). Руководитель Протопопов Е.В. Инв. № 02920005710. Новокузнецк. 1991:64.

12. Чернятевич А.Г., Протопопов Е.В., Ганзер Л.А. О некоторых особенностях окисления примесей в конвертерной ванне при комбинированной продувке. Известия вузов. Черная металлургия. 1987;4:2530.

13. Чернятевич А.Г. Высокотемпературное моделирование кислородно-конвертерного процесса. Известия вузов. Черная металлургия. 1991;12:1618.

14. Охотский В.Б., Чернятевич А.Г., Просвирин К.С. Зона преимущественного рафинирования металла при продувке ванн кислородом. Сталеплавильное производство. 1974;3:75–82.

15. Семикин И.Д., Аверин С.И., Радченко И.И. Топливо и топливное хозяйство металлургических заводов. Москва: Металургия, 1965:391.

16. Чернятевич А.Г., Протопопов Е.В. Экспе-риментальное изучение параметров реакционной зоны конвертерной ванны в условиях комбинированной продувки. Известия вузов. Черная металлургия. 1991;6:1724.

17. Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Физико-химические основы кислородно-конвертер-ного процесса. Киев-Донецк: Вища школа. 1981:83.

18. Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г., Юдин С.В. Гидродинамические особенности поведения конвертерной ванны при различных способах продувки. Известия вузов. Черная металлургия. 1998;8:23–29.

19. Баптизманский В.И., Меджибожский М.Я., Охотский В.Б. Конвертерные процессы производства стали. Киев-Донецк: Вища школа. 1984:344.

20. Chong Y.T., Teo K.M., Tang L.C. A lifecycle-based sustainability indicator framework for waste-to-energy systems and a proposed metric of sustainability. Renewable and Sustai nable Energy Reviews. 2016;56:797–809.

21. Su F., Lampinen H.-O., Robinson R. Recycling of sludge and dust to the BOF converter by cold bonded pelletizing. ISIJ International. 2004;44(4):770–776. https://doi.org/10.2355/isijinternational.44.770