Экономика интенсификации сталеплавильных процессов кислородом

Рентабельность применения кислорода в сталеплавильном производстве зависит от следующих основных факторов: снижения стоимости кислорода; сокращения продолжительности плавок, экономии топлива, изменения выхода годного и улучшения качества стали; повышения стойкости печей.

При подаче кислорода в факел пламени мартеновских печей продолжительность плавки сокращается тем больше, чем выше становится концентрация кислорода в воздухе, нагнетаемом в печь. Однако этот фактор играет положительную роль только до тех пор, пока не начинает резко ухудшаться стойкость печи. Поэтому при достигнутой в настоящее время технике производства высокоогнеупорных материалов и трудностях в организации скоростных завалок металлолома в печи обогащение вентиляторного воздуха кислородом свыше 26-27% пока нецелесообразно. Применение кислорода, обеспечивающего сокращение продолжительности плавки в мартеновских печах на 17-20%, находится на границе рентабельности, если стоимость кислорода превышает 15-16 коп/м³.

Подача кислорода в жидкую ванну мартеновской печи во втором периоде доводки плавок рентабельна и при повышенной стоимости кислорода (до 20 коп/м³), так как при таком методе работы расход кислорода относительно невелик (6-8 м³/т). Однако и продолжительность плавки при этом сокращается незначительно (на 5-6%).

Наиболее эффективно комбинированное использование кислорода в мартеновских печах'. Оно заключается в следующем: жидкий чугун в целях его обескремнивания и обессеривания продувается кислородоводяной смесью в ковшах или в миксере; кислород подается в факел пламени во все периоды плавки, кроме доводки; в период плавления шихты и в первый период доводки в ванну вдувается кислородоводяная смесь или сжатый воздух; во второй период доводки в ванну вдувается кислород. При таком методе работы продолжительность плавки можно сократить на 40-50% и применение кислорода становится вполне рентабельным.

Применение кислорода, хотя бы он стоил даже 20 коп/м³ и более, дает значительный эффект при выплавке нержавеющей стали в электропечах, так как при этом достигается большая экономия дорогостоящих легирующих материалов и электроэнергии.

Наиболее эффективно с точки зрения народного хозяйства применение кислорода в конвертерах, так как оно сопровождается резким улучшением качества металла. Весьма перспективно и рентабельно использование в печах холодного природного газа, сжигаемого в струях кислорода.

Для получения значительной экономии при любом способе применения кислорода в сталеплавильных цехах необходимо производить его в крупных кислородных установках БР-1 мощностью 12,5 тыс. м³ кислорода в час.

Кислород в таких установках стоит около 10 коп/м³. При улавливании же и утилизации побочных продуктов кислородной станции - криптона и аргона - себестоимость кислорода понижается. Еще больше снизится стоимость кислорода в проектируемых установках БР-2 производительностью до 35 тыс. м³ кислорода в час.

Предстоящее в 1959-1965 гг. снижение стоимости электроэнергии, потребляемой в больших количествах на кислородных станциях, и сооружение мощных кислородных установок приведут к дальнейшему снижению стоимости кислорода.

Широкое применение его в черной металлургии увеличит выплавку чугуна и стали, сэкономит большое количество топлива, вследствие чего отпадет потребность в строительстве ряда новых коксовых батарей и угольных шахт. Это в свою очередь даст большую экономию общественного труда в коксохимической и угольной промышленности, строительной индустрии, а также на железнодорожном транспорте.