Теория и технология металлургии стали : производство стали

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 1993 

Кафедра металлургии стали и ферросплавов

С.В. Коминов 
М.П. Клюев 

Теория и технология
металлургии стали 

Производство стали 

Практикум 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2010 

УДК 669.18 
 
К63 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф. В.А. Осадчий 

Коминов С.В., Клюев М.П. 
К63  
Теория и технология металлургии стали: Производство стали: Практикум. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2010. – 46 с. 
ISBN 978-5-87623-362-2 

Практикум содержит методики расчетов конструктивных и технологических параметров конвертеров верхнего, донного и комбинированного дутья, 
кислородных фурм верхнего и донного дутья, режимов торкретирования. 
В 
разработке 
методик 
расчетов 
принимали 
участие 
студенты 
И.А. Андреев, А.М. Болотная, Ю.М. Лепкова. 
Предназначен для бакалавров, магистров направления 550500 «Металлургия», инженеров специальности 220301 «Автоматизация технологических 
процессов и производств в черной металлургии». 

УДК 669.18 

ISBN 978-5-87623-362-2 
© С.В. Коминов, 
М.П. Клюев, 2010 

СОДЕРЖАНИЕ 

1. Расчет параметров рабочего пространства конвертера  
при продувке расплава кислородом сверху ...........................................5 
1.1. Расчет основных параметров профиля рабочего  
пространства конвертера  при продувке расплава кислородом 
сверху.....................................................................................................5 
1.1.1. Основные понятия и требования к расчету..........................5 
1.1.2. Методика расчета основных параметров профиля  
рабочего пространства конвертера .................................................6 
1.1.3. Расчет основных параметров профиля рабочего 
пространства конвертера .................................................................7 
1.1.4. Расчет фактического и свободного уровня ванны.............12 
1.2. Расчет изменения параметров профиля рабочего  
пространства конвертера  по ходу кампании в зависимости 
от количества проведенных плавок ..................................................14 
1.2.1. Основные понятия и требования к расчету........................14 
1.2.2. Методика расчета .................................................................15 
1.2.3. Расчет изменения профиля рабочего пространства 
конвертера по ходу кампании........................................................17 
1.3. Расчет стойкости футеровки конвертера при факельном 
торкретировании.................................................................................18 
1.3.1. Основные понятия и требования к расчету........................18 
1.3.2. Схема износа футеровки в конвертере ...............................19 
1.3.3. Методика расчета .................................................................20 
1.4. Расчет массы футеровки, переходящей в шлак по ходу 
кампании..............................................................................................28 
2. Расчет параметров кислородной фурмы при продувке расплава 
кислородом сверху .................................................................................31 
2.1. Основные понятия и требования к расчету...............................31 
2.2. Методика расчета ........................................................................32 
3. Расчет основных параметров профиля рабочего пространства 
конвертера и донных фурм  при продувке кислородом снизу...........35 
3.1. Основные понятия и требования к расчету...............................35 
3.2. Методика расчета ........................................................................36 
3.3.1. Расчет площади внутренней поверхности конвертера......37 

3.3.2. Расчет размеров донных фурм ............................................38 
4. Расчет основных параметров рабочего пространства конвертера 
и дутьевых устройств при комбинированной продувке .....................41 
4.1. Основные понятия и требования к расчету...............................41 
4.2. Расчет параметров донных дутьевых устройств  
при продувке азотом или аргоном ....................................................43 
Библиографический список ...................................................................45 
 

1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО 
ПРОСТРАНСТВА КОНВЕРТЕРА  
ПРИ ПРОДУВКЕ РАСПЛАВА КИСЛОРОДОМ 
СВЕРХУ 

1.1. Расчет основных параметров профиля 
рабочего пространства конвертера  
при продувке расплава кислородом сверху 

Цель работы. Выработать у студентов навыки расчета основных 
параметров рабочего пространства конвертера в зависимости от различных исходных технологических факторов. 

1.1.1. Основные понятия и требования к расчету 

Рабочим пространством конвертера называется объем, ограниченный огнеупорной футеровкой и воображаемой горизонтальной 
плоскостью, проходящей через срез горловины конвертера. 
Профиль рабочего пространства конвертера – это контур, образованный сечением конвертера вертикальной плоскостью, проходящей через его ось. 
При определении основных параметров рабочего пространства и 
его профиля необходимо учитывать, что рабочее пространство 
должно обеспечить: 
1) размещение всей газошлакометаллической эмульсии, образующейся в период продувки расплава кислородом с максимальной 
интенсивностью подачи дутья; 
2) циркуляцию расплава без образования застойных зон; 
3) минимизацию потерь металла с выбросами и выносами; 
4) минимизацию потерь тепла через горловину конвертера; 
5) возможность максимальной скорости завалки металлолома; 
6) минимизацию тепловых напряжений, возникающих в кладке 
по ходу плавки. 
В табл. 1.1 представлены исходные данные для расчета.