Možnosti zdokonalení konvertorového procesu

Martin Niemczyk

Master's thesis

Possibilities of BOF Process Improving

Abstract:

První část diplomové práce se zabývá teoretickým popisem výroby oceli konvertorovým způsobem za využití několika technologií. Následuje literární rozbor se zaměřením na redukci a využití emisí CO2 během zdokonalování výroby oceli v konvertoru. Praktická část byla zaměřena na minimalizaci emisí CO2. Byl zkoumán vliv předehřevu ocelového odpadu, vliv teploty surového železa a vliv obsahu křemíku v surovém železe na množství prosazovaného šrotu a výslednou produkci emisí CO2 při výrobě oceli v kyslíkovém konvertoru. Srovnání bylo provedeno na základě vypočítaných hodnot z materiálové bilance modelu K3. Ve výpočtech byly zohledněny emise CO2 vznikající při výrobě surového železa, které byly vypočítány z roční produkce emisí CO2 a spálením náhradních paliv využívaných k předehřevu ocelového odpadu v podobě antracitu a plynového uhlí. Ukázalo se, že z hlediska množství vyprodukovaného CO2 za použití předehřevu ocelového odpadu je nejvhodnější varianta ohřevu s klasickým předehřevem (za použití uhlí dávkovaného v průběhu foukání kyslíku), jelikož navýšení podílu CO2 vlivem předehřevu šrotu koresponduje s nižším podílem CO2 díky nižšímu potřebnému podílu surového železa pro materiálovou a tepelnou bilanci dané tavby. Další možné snížení celkových emisí CO2 podporují vyšší obsahy křemíku v surovém železe, toto snížení je ale relativně mírné.

Abstract:

The first part of the diploma thesis deals with a theoretical description of steel production by the converter method using several technologies. The following is a literature review focusing on the reduction and utilization of CO2 emissions during the improvement of steel production in the converter. The practical part was focused on minimizing CO2 emissions. The influence of steel waste preheating, the influence of pig iron temperature and the influence of silicon content in pig iron on the amount of scrap and the resulting production of CO2 emissions were investigated. The comparison was made on the basis of calculated values from the material balance of the K3 model. The calculations took into account the CO2 emissions from the production of pig iron, which were calculated from the annual production of CO2 emissions and the combustion of alternative fuels used to preheat steel waste in the form of anthracite and gaseous coal. It turned out that in terms of the amount of CO2 produced using preheating of steel waste is the most suitable variant of heating with conventional preheating (using coal dosed during oxygen blowing), as the increase in CO2 due to scrap preheating corresponds to a lower CO2 due to lower required share of crude iron for the material and heat balance of the melt. Further possible reductions in total CO2 emissions are supported by higher silicon contents in pig iron, but this reduction is relatively modest.

Keywords

ocel, konvertor, kyslíková tryska, šrot, vápenec, pálené vápno, předehřev šrotu, surové železo, plynové uhlí, antracit

Keywords

steel, converter, oxygen nozzle, scrap, lime, limestone, scrap preheating Pig iron, gas coal, anthracite

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 31. 5. 2022
• Supervisor: Markéta Tkadlečková
• Reader: Tomáš Huczala

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Metalurgické inženýrství / Moderní technologie výroby kovů