BR112017021087B1

BR112017021087B1 - Método de operação de conversor de sopro superior e inferior

Info

Publication number: BR112017021087B1
Application number: BR112017021087-8A
Authority: BR
Inventors: Yukio Takahashi; Shota Amano; Toshinori Tawa; Yuichi Uchida; Yuji Miki
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2021-08-31
Also published as: EP3279340B1; TWI585208B; BR112017021087A2; EP3279340A1; KR102026765B1; WO2016158714A1; EP3279340A4; JP6358454B2; CN107429303B; KR20170117168A; JPWO2016158714A1; CN107429303A; TW201641696A

Abstract

método de operação de conversor de sopro superior e inferior. [tarefa] é fornecer um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior que é capaz de suprimir a oscilação de um conversor e geração de poeira e também suprimir o desgaste do refratário de parede de forno em um refino por descarbonetação com um conversor de sopro superior e inferior. [solução] um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior pela utilização de uma lança de múltiplos furos de sopro superior possuindo uma pluralidade de bocais de lança para lançar gás de oxigênio, lançando jatos de oxigênio a partir dos bocais em um ângulo de inclinação de bocal inclinado com relação a um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior, dispondo n algaravizes de sopro inferior em um fundo do conversor e assoprando um gás de agitação a partir dos algaravizes de sopro inferior, onde uma taxa de interferência (ir) ilustrando um grau em evolução entre um ponto quente formado atingindo-se o jato de oxigênio lançado a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior para uma superfície de banho de ferro derretido e uma região flutuante de gás de agitação formada em uma superfície de banho de ferro derretido pelo sopro e flutuação do gás de agitação a partir dos algaravizes de sopro inferior no ferro derretido não é maiordo que 0,7.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] Essa invenção refere-se a um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior efetivo para suprimir o desgaste do refratário da parede do forno e geração de poeira.

TÉCNICA RELACIONADA

[002] Na operação de um conversor de sopro superior e inferior, especialmente no refino de descarbonetação do mesmo, um aperfeiçoamento da produtividade é obtido pelo aumento do gás de oxigênio suprido por unidade de tempo. A esse respeito, o aumento na quantidade de suprimento de gás de oxigênio resulta em um espalhamento fácil do teor de ferro como poeira, que é um fenômeno no qual a poeira adere a um equipamento circundante ou uma vizinhança de uma parede lateral do forno e/ou na goela do forno. A poeira é aproximadamente dividida em uma parte obtida pela quebra de bolhas geradas no forno a partir de uma superfície de banho de ferro derretido juntamente com ferro granulado (chamado "explosão de bolha") e uma outra parte gerada pela evaporação do átomo de ferro (chamado "fumaça"). É sabido que uma razão de geração entre as mesmas varia com um progresso do refino de descarbonetação.

[003] No refino de descarbonetação, o metal quente é finalmente alterado em aço fundido visto que o carbono no metal quente é reduzido gradualmente com o progresso da reação de descarbonetação. No entanto, não é possível se distinguir claramente um estado de metal quente e um estado de aço fundido, de modo que o metal quente e o aço fundido sejam chamados genericamente de "ferro derretido" na descrição a seguir.

[004] A poeira espalhada (teor de ferro) é recuperada e então reciclada como uma fonte de ferro mesmo se for gerada por qualquer uma das causas acima. Na recuperação do teor de ferro da poeira, no entanto, existe um problema do custo de operação ser aumentado ou a redução da taxa de operação ser causada no conversor de sopro superior e inferior. De acordo, é examinado para suprimir a geração da poeira na operação convencional do conversor de sopro superior e inferior durante o refino de descarbonetação.

[005] Por exemplo, o documento de patente 1 descreve uma técnica focada em uma região de reação de alta temperatura que excede 2000 °C (chamada de "ponto quente") que é formada atingindo-se um jato de oxigênio lançado a partir de bocais de lança respectivos de uma lança de sopro superior na superfície do banho de ferro derretido. Isso é, quando um estado de sobreposição entre os ponto quentes adjacentes é definido por um valor de índice como uma razão de sobreposição, a técnica acima é um método de supressão de geração da poeira pelo ajuste de um ângulo de jato do jato de oxigênio a partir da lança de sopro superior de modo a configurar o valor de índice para não mais que 20%.

[006] Ademais, o documento de patente 2 descreve uma técnica de supressão de poeira com uma lança de múltiplos furos de sopro superior possuindo sete furos além de um furo central pelo ajuste do ângulo de jato do jato de oxigênio a partir da lança de sopro superior de modo que a razão de sobreposição seja configurada para não mais de 30% e uma razão de uma área total de ponto quentes ocupada em uma área que cerca a periferia mais externa dos pontos quentes é configurada para não mais de 75%.

[007] Nessas técnicas, a geração da poeira devido à explosão da bolha é suprimida pelo controle da interferência mútua de jatos de oxigênio lançados a partir da lança de sopro superior. No entanto, não podem ser considerados eficientes para suprimir a poeira devido à fumaça.

[008] Por outro lado, é sabido no refino por descarbonetação que o ferro derretido acomodado no conversor de sopro superior e inferior é flutuado pelo jato de oxigênio lançado a partir da lança de sopro superior ou um gás de agitação suprido a partir de um algaraviz de sopro inferior (tal como gás inerte, gás de oxidação ou similar). A flutuação do ferro derretido promove o espalhamento da poeira (especialmente a poeira decorrente da explosão de bolha). De acordo, é importante se suprimir a flutuação de ferro derretido ou uma oscilação de um corpo de forno para suprimir a geração de poeira. Adicionalmente, a supressão da oscilação do corpo de forno possui um efeito de prevenção de falhas no equipamento.

[009] No documento de patente 3, é descrita uma técnica de supressão da oscilação do corpo de forno pelo ajuste do ângulo de jato do jato de oxigênio para uma faixa de 20° a 30° de modo a não se sobrepor ao ponto quente formado pelo jato de oxigênio lançado a partir da lança de sopro superior com uma região flutuante de gás agitado suprido a partir do algaraviz de sopro inferior. No entanto, se o ângulo de jato do jato de oxigênio for aumentado excessivamente, um refratário no conversor de sopro superior e inferior é facilmente desgastado.

[010] Ademais, o espalhamento de ferro derretido ou escória fundida (chamado slopping) deve ser impedido visto que o material espalhado é aderido a uma parede de forno ou uma vizinhança de uma goela de forno como a poeira devido à explosão de bolha ou fumaça e é então depositado podendo criar problemas na operação do conversor de sopro superior e inferior.

[011] No documento de patente 4, é descrita uma técnica na qual os algaravizes de sopro inferior são dispostos dentro de um círculo formado por vários pontos quentes para suprimir respingos. No entanto, visto que os ponto quentes de alta temperatura são dispostos perto da parede do forno, um refratário na parede de forno do conversor de sopro superior e inferior é facilmente desgastado. DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE Documento de patente 1: JP-A-S60-165313 Documento de patente 2: JP-A-2002-285224 Documento de patente 3: JP-A-S58-16013 Documento de patente 4: JP-A-2013-142189

SUMÁRIO DA INVENÇÃO TAREFA A SER SOLUCIONADA PELA INVENÇÃO

[012] Um objetivo da invenção é solucionar os problemas acima inerentes às técnicas convencionais e para fornecer um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior capaz de suprimir a oscilação do corpo de forno e geração da poeira além do desgaste do refratário da parede do forno na operação do conversor de sopro superior e inferior durante o refino por descarbonetação.

SOLUÇÃO PARA A TAREFA

[013] A fim de aperfeiçoar adicionalmente as técnicas descritas nos documentos de patente 1-4, os inventores focaram atenção em interferência mútua entre os jatos de oxigênio mútuos de uma lança de sopro superior possuindo uma pluralidade de bocais de lança (bocais para lançar o jato de oxigênio) (doravante referida como “lança de múltiplos furos de sopro superior”) e a interferência mútua entre um ponto quente formado pelo jato de oxigênio a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior e uma região flutuante de um gás de agitação suprido a partir de um algaraviz de sopro inferior, e estudado aqui repetidamente. Como resultado disso, descobriu-se que os casos a seguir (a) e (b) são eficientes para suprimir o desgaste de um refratário de parede de forno no conversor de sopro superior e inferior e a geração de poeira: (a) o número de bocais de lança (por exemplo, bocal Laval, bocal reto e assim por diante) na lança de múltiplos furos de sopro superior que lança especialmente jatos de oxigênio para uma superfície de ferro derretido acomodada no conversor de sopro superior e inferior e ângulos de jato do mesmo são adequadamente controlados, e (b) um ponto quente formado pelo jato de oxigênio a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior e uma região flutuante de um gás de agitação suprido a partir de um algaraviz de sopro inferior são desejáveis para serem dispostos de modo a não interferir mutuamente um com o outro.

[014] Isso é, a invenção é um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior pela utilização de uma lança de múltiplos furos de sopro superior possuindo uma pluralidade de bocais de lança para lançar gás de oxigênio para lançar os jatos de oxigênio a partir dos bocais de lança em um ângulo de inclinação de bocal θ (°) inclinado com relação a um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior e dispondo n algaravizes de sopro inferior em um fundo de forno para assoprar um gás de agitação a partir dos algaravizes de sopro inferior, caracterizado pelo fato de uma taxa de interferência (IR) indicada pela equação a seguir (1) não ser acima de 0,7 com relação a uma relação de posição entre um ponto quente formado atingindo-se os jatos de oxigênio de sopro superior lançados a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior em uma superfície do banho de ferro derretido e uma região flutuante de um gás de agitação assoprado a partir dos algaravizes de sopro inferior para o ferro derretido e formada em uma superfície de banho de ferro derretido quando um ponto de interseção de um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior com um plano perpendicular ao eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior na superfície de banho do ferro derretido no conversor de sopro superior e inferior ser um ponto central de lança LC e um ponto de interseção em uma direção de jato de jatos de oxigênio lançados a partir do bocal de lança com o plano é um ponto central ponto quente GJ e um ponto de interseção de um eixo geométrico central do algaraviz de sopro inferior com o plano é um ponto central de algaraviz MC: IR = ∑[(rt/rbi) x (90 - Φi)/90]/n (1), em que IR: taxa de interferência; n: um inteiro de 2 para cima; (1) um ângulo (°) entre uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do ponto quente GJ e uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do algaraviz MC; (2) uma distância (m) entre o ponto central da lança LC e o ponto central do ponto quente GJ; (3) uma distância (m) entre o ponto central do algaraviz MC em cada algaraviz de sopro inferior e o ponto central de lança LC.

[015] Adicionalmente, Φi e rbi são um ângulo (°) e uma distância (m), respectivamente, determinados para o i-ésimo (i: 1-n) algaraviz de sopro inferior.

[016] No método de operação de acordo com a invenção, as modalidades preferidas são as seguintes: (4) a taxa de interferência (IR) satisfaz (IR) < 0,70 quando o ângulo Φ que ilustra uma relação de posição entre o bocal de lança e o algaraviz de sopro inferior é mínimo; (5) a taxa de interferência (IR) não é acima de 0,46; (6) o bocal de lança é um bocal Laval ou um bocal reto; (7) a lança de múltiplos furos de sopro superior possui 2 a 5 bocais de lança; e (8) o conversor de sopro superior e inferior é operado pela disposição de uma combinação de lança de sopro superior e algaraviz de sopro inferior de modo a satisfazer a taxa de interferência (IR).

EFEITO DA INVENÇÃO

[017] De acordo com a invenção, quando o refino por descarbonetação é realizado pela utilização de um conversor de sopro superior e inferior, o aperfeiçoamento do rendimento de ferro pode ser obtido pela supressão da geração de poeira e também a oscilação do corpo de forno pode ser suprimida para impedir efetivamente o desgaste de um refratário de parede de forno.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[018] A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando esquematicamente uma relação entre uma lança de múltiplos furos de sopro superior e um algaraviz de sopro inferior aplicada pela invenção.

[019] A figura 2 é um gráfico ilustrando uma relação entre uma taxa de interferência e uma taxa média de geração de poeira.

[020] A figura 3 é um gráfico ilustrando uma relação entre uma taxa de interferência e um índice de desgaste do refratário.

MODALIDADES PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

[021] A figura 1 é uma vista ilustrando esquematicamente uma relação entre uma lança de múltiplos furos de sopro superior e um algaraviz de sopro inferior aplicada pela invenção. Uma lança de múltiplos furos de sopro superior 1 possui uma pluralidade de bocais de lança 2 para lançar jatos de gás de oxigênio nos quais um jato de oxigênio 3 pode ser lançado a partir de cada um dos bocais de lança 2. Na figura 1, o eixo geométrico z é um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e uma superfície de banho de ferro derretido é ortogonal a esse eixo geométrico (z = 0). Portanto, uma distância h entre uma extremidade inferior da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e a superfície do banho de ferro derretido é uma altura de lança. Um plano perpendicular ao eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 (doravante referido como "plano x-y") é a superfície do banho de ferro derretido definida pelo eixo geométrico x e o eixo geométrico y. Um ponto de interseção do eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 com o plano x-y corresponde a uma origem dos eixos geométricos de coordenadas, que é chamado de ponto central de lança LC doravante.

[022] Na figura 1 é ilustrado um exemplo da disposição de dois bocais de lança 2, mas o número de bocais de lança 2 não é limitado e é preferivelmente determinado como sendo em torno de 2 a 5.

[023] O jato de oxigênio 3 é lançado a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 em uma direção com um ângulo inclinado para o eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 (doravante referido com o "ângulo de inclinação de bocal θ (°)"). Um ponto de interseção do jato de oxigênio 3 com o plano x-y corresponde a um centro de um ponto quente (isso é, uma região de reação de alta temperatura excedendo 2000 °C formada através da colisão de jato de oxigênio com superfície de banho do ferro derretido) 4. Doravante, esse ponto é chamado de ponto central de ponto quente GJ. Todos os vários bocais de lança 2 dispostos na lança de múltiplos furos de sopro e superior 1 possuem o mesmo ângulo de inclinação de bocal θ. Portanto, os jatos de oxigênio de sopro superior 3 também são lançados no mesmo ângulo.

[024] Por outro lado, uma pluralidade (isso é, i = 1-n) de algaravizes de sopro inferior 5 é disposta no conversor de sopro superior e inferior (não ilustrado). A esse respeito, apenas um algaraviz é ilustrado na figura 1, que é descrito como o i-ésimo algaraviz de sopro inferior 5 posteriormente. Ademais, um gás de agitação suprido a partir do algaraviz de sopro inferior 5 é flutuado em ferro derretido à medida que bolhas se formam em uma região agregada 6 das bolhas (doravante referida como "região flutuante de gás de agitação").

[025] Por exemplo, quando um ponto de interseção do eixo geométrico central do algaraviz de sopro inferior 5 com o plano x-y é um ponto central de algaraviz MC, o i-ésimo ponto central de algaraviz MC é indicado como MCi na figura 1.

[026] Quando um ângulo entre uma linha do ponto central de lança LC para o ponto central de ponto quente GJ e uma linha do ponto central de lança LC para o ponto central de algaraviz MC é definido como Φ (°), um ângulo do i- ésimo algaraviz de sopro inferior 5 na figura 1 é definido como Φi (°).

[027] Adicionalmente, uma distância (m) entre o ponto central da lança Lc e o ponto central de ponto quente GJ é definida como rt. Quando à distância rt, visto que os ângulos de inclinação de bocal θ de vários bocais de lança 2 são todos iguais, uma distância rt definida para cada bocal de lança 2 é igual.

[028] Por outro ado, uma distância (m) entre o ponto central de lança Lc e o ponto central de algaraviz Mc é definido como rb. A esse respeito, rbi representado na figura 1 para indicar uma distância rb do i-ésimo algaraviz de sopro inferior 5.

[029] Um exemplo do método de operação de um conversor de sopro superior e inferior de acordo com a invenção será descrito com referência à figura 1.

[030] Os inventores conduziram uma experiência para o refino de descarbonetação de ferro derretido com um conversor de sopro superior e inferior experimental (capacidade: 5 toneladas) capaz de lançar o jato de oxigênio 3 a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e suprir o gás de agitação do algaraviz de sopro inferior 5 simultaneamente e então investigaram uma influência de uma disposição da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e algaraviz de sopro inferior 5, especialmente uma taxa de interferência (IR) das mesmas mediante uma quantidade de geração de poeira e uma quantidade de desgaste de refratário.

[031] Como a lança de múltiplos furos de sopro superior 1 é utilizada uma lança do tipo resfriada por água possuindo uma estrutura de tubo triplo. Uma pluralidade de bocais de lança 2 capazes de lançar o jato de oxigênio 3 em uma direção inclinada pelo ângulo de inclinação de bocal θ com relação ao eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 são dispostos em uma parte de ponta da lança na mesma circunferência em intervalos iguais. Ademais, o formato e as dimensões do bocal de lança 2 são ilustrados na Tabela 1. Nessa experiência, um gás de oxigênio (taxa de fluxo: m3/minuto (normal)) é utilizado como o jato de oxigênio 3 e o gás argônio é utilizado como o gás de agitação. Ademais, a altura da lança h é configurada para 400 mm, e o jato de oxigênio 3 começa quando uma concentração de carbono no ferro derretido é de 4,0% de massa e para quando diminui para 0,05% de massa.

[032] Nessa experiência, combinações ilustrando uma relação entre a lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e o algaraviz de sopro inferior 5 são como ilustrados na Tabela 2, Tabela 3, Tabela 4 e Tabela 5. A taxa de interferência (IR) ilustrada na Tabela 2 e Tabela 3 é um valor calculado pela equação a seguir (1), que ilustra uma relação de posição entre o ponto quente 4 formado atingindo-se o jato de oxigênio de sopro superior 3 lançado a partir da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 na superfície de banho do ferro derretido e região flutuante de gás de agitação 6 formada na superfície de banho de ferro derretido pelo sopro e flutuando o gás de agitação a partir do algaraviz de sopro inferior 5 no ferro derretido: IR = ∑[(rt/rbi) x (90-Φi)/90]/n (1), em que IR: taxa de interferência; n: um inteiro de 2 para cima; Φ: um ângulo (°) entre uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do ponto quente GJ e uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do algaraviz MC; rt: uma distância (m) entre o ponto central da lança LC e o ponto central do ponto quente GJ; rb: uma distância (m) entre o ponto central do algaraviz MC em cada algaraviz de sopro inferior e o ponto central de lança LC.

[033] Adicionalmente, Φi e rbi são um ângulo (°) e uma distância (m), respectivamente, determinados para o i-ésimo (i: 1-n) algaraviz de sopro inferior.

[034] Quando a experiência do refino por descarbonetação é conduzida dessa forma, uma concentração de poeira em um gás de exaustão é medida para calcular uma taxa de geração de poeira (kg/[minuto x tonelada de ferro derretido]) pela utilização da equação a seguir (2). Ademais, um valor médio de cada nível de experiência é utilizado como uma taxa de geração de poeira, uma concentração de poeira em um gás de exaustão e uma taxa de fluxo de gás de exaustão na equação (2). Uma relação entre a taxa de geração de poeira média e a taxa de interferência (IR) é ilustrada na figura 2.

[035] A taxa média de geração de poeira (kg/(minuto x tonelada de ferro derretido)) = [concentração de poeira no gás de exaustão (kg/m3(Normal))] x[taxa de fluxo de gás de exaustão (m3(Normal)/ (minuto x tonelada de ferro derretido))] (2)

[036] Como observado a partir da figura 2, a taxa de geração de poeira é reduzida à medida que a taxa de interferência (IR) é reduzida ou a interferência (envolvendo grau) entre o ponto quente 4 e a região flutuante de gás de agitação 6 se torna menor. Quando a taxa de interferência (IR) é menor do que 0,70, a taxa de geração de poeira se torna menor do que o valor médio da mesma em um valor máximo de 0,95 da taxa de interferência (IR) nessa experiência. Ademais, quando a taxa de interferência (IR) não é maior do que 0,46, a taxa média de geração de poeira é muito reduzida para não mais de % do valor máximo da taxa média de geração de poeira dentro de uma faixa de taxa de interferência nessa experiência.

[037] A esse respeito, a taxa de interferência (IR) de 1,0 significa um estado de sobreposição completa do ponto quente 4 com a região flutuante de gás de agitação 6.

[038] Depois do final da experiência, a concentração de MgO (% de massa) na escória é medida a cada nível da experiência para calcular um índice de desgaste do refratário pela utilização da equação a seguir (3). Como observado a partir da equação (3), o índice de desgaste do refratário no nível 18 se torna 1,0. Uma relação entre o índice de desgaste do refratário e a taxa de interferência (IR) é ilustrada na figura 3.

[039] Índice de desgaste do refratário = concentração de MgO na escória depois do final da experiência (% de massa)/concentração de MgO na escória depois do final da experiência para o nível 18 (% de massa) (3)

[040] Como observado a partir da figura 3, uma influência da taxa de interferência (IR) exercida no índice de desgaste do refratário é pequena e em vez disso uma influência do ângulo de inclinação de bocal θ exercido no mesmo é grande. Isso é, pode-se observar que o índice de desgaste do refratário no refino por descarbonetação com a lança de múltiplos furos de sopro superior 1 possuindo um ângulo de inclinação de bocal θ de 23° é aumentado em comparação com o refino por descarbonetação com a lança de múltiplos furos de sopro superior 1 possuindo um ângulo de inclinação de bocal θ de 14°, isso é, o desgaste de refratário está sujeito a progredir.

[041] A partir desses resultados experimentais, a taxa de interferência (IR) é limitada a não mais de 0,70, preferivelmente não mais de 0,46 na invenção.

[042] Isso é, a fim de tornar a taxa de interferência (IR) calculada pela equação (1) um valor menor, é compreendido que é eficiente se dispor o algaraviz de sopro inferior 5 em uma posição distante da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 (isso é, cada uma das distâncias rbi é aumentada) ou dispor o ponto quente 4 e a região flutuante de gás de agitação 6 em posições distantes uma da outra (isso é, cada um dos ângulos Φi é aumentado).

[043] Se o ângulo de inclinação de bocal θ for muito grande, um problema é causado no qual uma região de ponto quente 4 se aproxima de uma parede interna do conversor de sopro superior e inferior e o desgaste do refratário é promovido. Portanto, o ângulo de inclinação do bocal θ deve ser preferivelmente menor que 23°.

[044] É preferível que o número de bocais de lança 2 dispostos na lança de múltiplos furos de sopro superior 1 não seja mais do que 5 (os chamados 5 furos). A razão para isso é que o tamanho do ponto quente 4 pode ser reduzido pela redução do número de bocais de lança 2. Como resultado disso, uma liberdade na disposição dos algaravizes de sopro inferior 5 pode ser garantida e, dessa forma, o ângulo Φ pode ser aumentado com facilidade. Nas combinações da lança de múltiplos furos de sopro superior 1 e a disposição de algaravizes de sopro inferior utilizadas na experiência, o número de bocais na lança de múltiplos furos de sopro superior 1 capaz de minimizar a taxa de interferência (IR) é apenas 4 ou 5 (ver Tabela 2, Tabela 3, Tabela 4 e Tabela 5). Na lança de múltiplos furos de sopro superior 1 possuindo o número de bocais igual a 6, não é possível se obter uma disposição que satisfaça uma taxa de interferência (IR) < 0,46. Portanto, pode-se observar que é preferível se utilizar uma lança de múltiplos furos de sopro superior 1 possuindo o número de bocais de não mais de 5.

EXEMPLOS

[045] Uma experiência de operação de um conversor de sopro superior e inferior para refino por descarbonetação de ferro derretido é conduzida pela utilização de um conversor de sopro superior e inferior real (capacidade de 350 toneladas). Uma disposição de bocais de lança no bocal de múltiplos furos de sopro superior e uma disposição de algaravizes de sopro inferior no conversor de sopro superior e inferior utilizado é ilustrada na Tabela 6. Como bocais de lança são utilizados bocais Laval. No bocal de lança utilizado nos níveis A e B, um diâmetro de goela é de 82,8 mm e um diâmetro de saída é de 87,1 mm. No bocal de lança utilizado nos níveis C e D, um diâmetro de goela é de 74,0 mm e um diâmetro de saída é de 77,8 mm. No bocal de lança utilizado nos níveis E e F, um diâmetro de goela é de 67,6 mm e um diâmetro de saída é de 71,1 mm. Todos esses bocais de lança são projetados de modo a tornar uma pressão de expansão adequada para 0,33 MPa.

[046] Na operação experimental, restos de ferro são primeiramente carregados em um conversor de sopro superior e inferior e então o ferro derretido (temperatura: 1260 a 1280 °C) previamente submetido a um tratamento de remoção de fosforo é carregado no conversor de sopro superior e inferior. Depois disso, um jato de oxigênio é lançado em uma superfície de banho de ferro derretido a partir de uma lança de múltiplos furos de sopro superior, enquanto um gás de agitação é suprido a partir dos algaravizes de sopro inferior, e adicionalmente cal viva é carregada em uma quantidade tal que uma basicidade da escória no conversor seja de 2,5 como um fundente, onde o refino por descarbonetação é conduzido até que uma concentração de carbono no ferro derretido seja reduzida para 0,05% de massa. Os ingredientes do ferro derretido são ilustrados na Tabela 7. Ademais, a basicidade é um valor calculado pela equação a seguir (4). Basicidade = [% de massa de CaO]/[% de massa de SiO2] (4) onde [% de massa de CaO]: Concentração de CaO na escória dentro do conversor [% de massa de SiO2]: Concentração de SiO2 na escória dentro do conversor Tabela 7

[047] Um gás de oxigênio é utilizado para o jato de oxigênio e um gás de argônio é utilizado como o gás de agitação. As taxas de fluxo do jato de oxigênio e o gás de agitação e uma altura de lança são ilustradas na Tabela 8.

[048] No refino por descarbonetação são examinados um tempo necessário para o refino (minutos), T. Fe (% de massa) na escória na parada do sopro, uma taxa de geração de poeira e um índice de desgaste do refratário. Os resultados são ilustrados na Tabela 9. As taxas de interferência (IR) calculadas a partir da disposição da lança de múltiplos furos de sopro superior e algaravizes de sopro inferior são como utilizadas na Tabela 9. Esses valores são uma média obtida pela condução do refino por descarbonetação em 3 cargas a cada nível. Ademais, uma taxa de geração de poeira é indicada como um valor relativo quando uma taxa de geração de poeira no nível F é igual a 1, e um índice de desgaste do refratário é indicado como um valor relativo quando um índice de desgaste do refratário no nível F é igual a 1.

[049] Como observado a partir dos resultados ilustrados na Tabela 9, quando os exemplos da invenção (níveis A, B, C, D e E) são comparados com os exemplos comparativos (nível F), a taxa de geração de poeira pode ser muito reduzida através do tempo de refino e T.Fe na escória na parada de sopro é igual. Especialmente, o desgaste do refratário pode ser suprimido no nível A. DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 1 lança de múltiplos furos de sopro superior 2 bocal de lança 3 jato de oxigênio 4 ponto quente 5 algaraviz de sopro inferior 6 região flutuante de gás de agitação

Claims

1. Um método de operação de um conversor de sopro superior e inferior pela utilização de uma lança de múltiplos furos de sopro por cima possuindo uma pluralidade de bocais de lança para lançar o gás de oxigênio para os jatos de oxigênio a partir dos bocais de lança em um ângulo de inclinação de bocal  (°) inclinado com relação a um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro por cima e dispondo n algaravizes de sopro por baixo em um fundo de forno para assoprar um gás de agitação a partir dos algaravizes de sopro por baixo, caracterizado pelo fato de uma taxa de interferência (IR) indicada por uma equação a seguir (1) não ser maior do que 0,7 com relação a uma relação de posição entre um ponto quente formado atingindo-se os jatos de oxigênio de sopro por cima a partir da lança de múltiplos furos de sopro por cima em uma superfície de banho do ferro derretido e uma região flutuante de um gás de agitação assoprado a partir dos algaravizes de sopro por baixo para o ferro derretido e formada em uma superfície de banho de ferro derretido quando um ponto de interseção de um eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro por cima com um plano perpendicular ao eixo geométrico central da lança de múltiplos furos de sopro por cima na superfície do banho de ferro derretido no conversor de sopro superior e inferior é um ponto central de lança LC e um ponto de interseção de uma direção de jato de jatos de oxigênio lançados a partir do bocal de lança com um plano é um ponto central de ponto quente GJ e um ponto de interseção de um eixo geométrico central do algaraviz de sopro por baixo com o plano é um ponto central de algaraviz MC: IR = [(rt/rbi)(90-i)/90]/n ..... (1), em que IR: taxa de interferência; n: um inteiro de 2 ou mais; : um ângulo (°) entre uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do ponto quente GJ e uma linha do ponto central da lança LC para o ponto central do algaraviz MC; rt: uma distância (m) entre o ponto central da lança LC e o ponto central do ponto quente GJ; rb: uma distância (m) entre o ponto central do algaraviz MC em cada algaraviz de sopro por baixo e o ponto central de lança LC e i e rbi são um ângulo (°) e uma distância (m), respectivamente, determinados para o i-ésimo (i: 1-n) algaraviz de sopro por baixo.

2. O método de operação de um conversor de sopro superior e inferior, de acordo com a reivindicação 1, em que a taxa de interferência (IR) não é maior do que 0,46.

3. O método de operação de um conversor de sopro superior e inferior, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o bocal de lança é um bocal Laval ou um bocal reto.

4. O método de operação de um conversor de sopro superior e inferior, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a lança de múltiplos furos de sopro por cima possuir de 2 a 5 bocais de lança.

5. O método de operação de um conversor de sopro superior e inferior, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o conversor de sopro superior e inferior é operado pela disposição de uma combinação de lança de sopro por cima e algaraviz de sopro por baixo de modo a satisfazer a taxa de interferência (IR).