Разработаны конструкции шестисопловых наконечников к верхним кислородным фурмам для 250-т конвертеров ОАО "Днепровский металлургический комбинат им. Ф.Э. Дзержинского", что позволило увеличить среднюю стойкость головок блочной конструкции в 1,44 - 1,63 раза, конструкций с однорядным круговым расположением сопел - в 2,27 - 2,41 раза по сравнению с пятисопловыми наконечниками, используемыми в цехе. Снижена степень заметалливания дутьевых устройств в 2,91 - 75,0 раз.

Для аналітичного дослідження процесу допалювання монооксиду вуглецю в порожнині кисневого конвертора розроблено статичну математичну модель, яка базується на рівняннях матеріального та теплового балансів конвертерної плавки з вторинним допалюванням. Модель враховує особливості процесів виплавки конверторної сталі залежно від варіанта підведення дуття, шихтовки плавок та способу організації вторинного допалювання.

Для аналитического исследования процесса дожигания монооксида углерода в полости кислородного конвертера разработана статическая математическая модель, базирующаяся на уравнениях материального и теплового балансов конвертерной плавки с вторичным дожиганием отходящих газов. Модель учитывает особенности процессов выплавки конвертерной стали в зависимости от варианта подвода дутья, шихтовки плавок и способа организации вторичного дожигания.

For the analytical research of post-combustion process in the cavity of oxygen converter a static mathematical model, being based on equalisations of material and heat balances of the converter melt with post-combustion process is developed. The model takes into account features of processes of smelting converter steel depending on the variant of blowing-up and method of post-combustion process

Виконано аналіз механізмів утворення високодисперсного конвертерного пилу. Визначено основні причини димоутворення та шляхи зменшення інтенсивності пиловиділення під час киснево-конвертерної плавки.

Выполнен анализ механизмов образования высокодисперсной конвертерной пыли. Показаны основные причины "дымообразования" и пути уменьшения интенсивности пылевыделения при кислородно-конвертерной плавке.

An analysis of mechanism of converter dust formation is executed. Basic causes of "smoke-formation" and ways of reduction of intensity of dust-out-putting during oxygen-converter melting are shown.

Розглянуто питання про механізм ерозійного зношення сопел фурм LD-конвертера та визначено причини цього явища. Показано шляхи удосконалення конструктивних параметрів (геометричних розмірів каналів) сопел з метою підвищення їх стійкості за умов конвертерної плавки.

Рассмотрен вопрос о механизме эрозийного износа сопел фурм LD-конвертера и определены причины этого явления. Показаны пути совершенствования конструктивных параметров (геометрических размеров каналов) сопел с целью повышения их стойкости в условиях конвертерной плавки.

The question on the mechanism of erosion deterioration nozzles of blast devices of the LD - converter is considered and the reasons of this phenomenon are determined. The ways of perfection of design data (geometrical sizes of channels) of nozzles areshown with the purpose of increase of their resistance in conditions of steelmaking.

Розроблено математичну модель і проведено аналіз процесу засвоєння кисню дуття краплями розплаву в первинній реакційній зоні кисневого конвертора.

Разработана математическая модель и проведен анализ процесса усвоения кислорода дутья каплями расплава в первичной реакционной зоне кислородного конвертера.

A mathematical model is developed and an analysis of assimilation of blowing oxygen by melt drops in the primary reactionary zone of oxygen converter is conducted

Розроблено нову конструкцію 6-соплової верхньої кисневої фурми підвищеної стійкості за звичайного розташування сопел у голівці, що дозволило збільшити стійкість останніх у 2,27 - 2,41 разів, зменшити міру заметалювання дуттьових пристроїв у 6,46 - 75,0 разів. Використання розроблених режимів стосовно марок сталі, що виплавлена, забезпечило економію чавуну, вапна, конвертерного шлаку, матеріалів, що містять вуглець, та кисню, підвищення виходу рідкої сталі, збільшення стійкості футеровки, що дозволило одержати значний економічний ефект.

С учетом условий работы конвертеров Днепропетровского металлургического завода (ДМЗ) им. Петровского разработана конструкция наконечников с пятью соплами и рассчитаны их геометрические параметры. Эксплуатация разработанных наконечников фурм в кислородно-конвертерном цехе ОАО "ДМЗ им. Петровского" показала их высокую технологическую надежность.

Установлены диапазоны значений и получены критериальные уравнения для расчета относительного расхода расплава, циркулирующего через первичную реакционную зону при донной кислородной продувке. Показано, что по ходу продувки плавки величина указанного параметра увеличивается, что связано с изменением структуры реакционной зоны. Механизм эжекции расплава дутьевыми струями при этом принципиально не изменяется.

Проанализирована работа 60-тонных конвертеров при использовании 4-х и 5-ти сопловых наконечников фурм. Обоснована целесообразность применения наконечников двух типов в зависимости от конкретных условий работы конвертеров.

Проанализированы зависимости между конструкцией агрегата, дутьевым режимом, составом шихты в конвертерах верхнего кислородного дутья.

Досліджено параметри режиму дуття у процесі продувки конвертерної плавки - інтенсивність подання кисню та відстань наконечника фурми до рівня ванни. Одержано залежність зміни відстані наконечника фурми до рівня спокійної ванни по ходу кампанії конвертора. Визначено параметри зворотного зв'язку за керування інтенсивністю подання кисню. Наведено результати впровадження виявлених залежностей в алгоритми контролю та керування конвертерним процесом.

Проведено моделирование гидродинамических процессов, протекающих в наконечниках водоохлаждаемых конвертерных фурм. Разработаны модель и конструкция наконечника с оптимальной конфигурацией внутреннего пространства и расположением сварочного шва на внутренних поверхностях, что повышает долговечность и стойкость дутьевых устройств, в том числе за счет рационального их охлаждения.

Рассмотрены вопросы оптимизации массы противовеса механизма вертикального перемещения кислородной фурмы конвертера. Предложена методика определения реактивной силы, возникающей при продувке ванны металла кислородом. Определены частоты пульсации кислородной струи при продувке. Методики приведены на примере конвертеров кислородно-конвертерного цеха ОАО "ДМЗ им. Петровского".

Наведені результати теоретичних та експериментальних досліджень стосовно розробки раціональних конструкцій багатоцільових дуттьових приладів, конвертерних агрегатів і технологій, спрямованих на подальше підвищення ресурсо- і енергозберігаючої ефективності процесів виплавки сталі. Результати досліджень впроваджені у виробництво на 250-т конвертерах ДМК.

Наведено результати аналітичних та експериментальних досліджень тепломасообмінних, фізико-хімічних і гідродинамічних процесів у реакційній зоні кисневого конвертора, взаємозв'язків між ними. На даній основі розроблено дуттьові режими та пристрої кисневих конверторів, що забезпечують поліпшення техніко-економічних показників виплавки сталі.

Висвітлено питання розробки математичної моделі процесу дуття конвертерної плавки. Розроблено модель керування процесом дуття конвертерної плавки, доведено можливість суттєвого підвищення якості керування за рахунок введення зворотного зв'язку за непрямими методами вимірювання параметрів процесу. Проведено порівняльний аналіз математичних моделей процесу дуття у режимах статичного, динамічного та замкненого керування. Розроблено критерій і розв'язано задачу зниження собівартості сталі за рахунок зміни параметрів режиму дуття.

Приведены результаты математического моделирования и выполнен анализ температурного поля в медных наконечниках водоохлаждаемых кислородных фурм для верхней продувки расплава в конвертерах. Исследовано влияние ряда производственных факторов на тепловую работу наконечников.

Предложена математическая модель тепловой работы боковой фурмы в конвертерах комбинированного дутья, позволяющая с использованием ПЭВМ исследовать влияние расходов газов, их температур, типа огнеупорного материала, особенностей конструкции дутьевого устройства на возможность снижения градиента температур по сечению боковой фурмы в различные периоды процесса конвертирования путем варьирования указанных параметров.

Предложена математическая модель термонапряженного состояния фурменного блока боковой фурмы топливно-кислородного дутья, позволяющая оценить поле температурных напряжений, возникающих в теле огнеупора по ходу конвертерного передела в любой его момент. С использованием численного моделирования исследованы условия "термонагружения" боковых дутьевых устройств в различные периоды конвертерного передела и выявлено влияние различных факторов на величину этих напряжений. Даны рекомендации, позволяющие повысить стойкость боковых конвертерных фурм.

Проведено физическое моделирование дутьевого режима на гидродинамику ванны при продувке сверху с использованием перегретого пара, в том числе в условиях электрических воздействий. Результаты опытов сопоставлены с данными, полученными при продувке азотом. Выявлены особенности передачи электрического тока ванне при использовании переменного тока промышленной частоты и постоянного тока двух полярностей.