Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

В. Ю. Бажин, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов и производств, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: bazhin_vyu@pers.spmi.ru

+Г. В. Коновалов, доцент каф. металлургии, канд. техн. наук

Т. Р. Косовцева, доцент кафедры информатики и компьютерных технологий, канд. техн. наук, эл. почта: tkosov@list.ru

Горный университет, Лeобен, Австрия:

Й. Шенк, заведующий кафедрой черной металлургии, профессор, дипломированный инженер, докт. техн. наук

Бессемеровский способ получения высококачественных сталей был реализован на металлургических предприятиях Урала более 200 лет назад, в начале ХХ в. был адаптирован учеными Горного института и внедрен на произ водственных площадках, выпускающих медные и никелевые сплавы. Конвертерный передел стал одним из ведущих технологических процессов на всех медеплавильных и никелевых предприятиях России. Рассмотрены пути совершенствования аэродинамики фурменной системы горизонтальных конвертеров. Предложено обобщенное уравнение для расчета удельной дутьевой нагрузки. Обсуждаются варианты прочистки фурменных систем гидротермическим и аэродинамическим способами. Определено предельное количество дутья на горизонтальный конвертер, характеризующееся наступлением массированных выбросов расплава. Показано, что при всех усовершенствованиях технологии и конструкции конвертеров не могут быть преодолены три главных недостатка современного конвертирования: периодичность процесса, невозможность надежной герметизации газоходной системы конвертеров, неравномерность теплового и химического состояния ванны, обусловливающая термическую и химическую перегрузку фурменной зоны и незавершенность реакций шлакообразования в зоне, отдаленной от фурм. В связи с этим проводятся работы, направленные на создание принци пиально новой конструкции аппарата для непрерывного конвертирования с непогруженной подачей дутья, осуществляемой с помощью фурм особой конструкции. Такие фурмы формируют пространственно ориен тированные высоконапорные струи, способные создать в герметичном аппарате цилиндрической формы режим регулярного вращения расплавленной массы штейна.

1. Привилегии Бессемера на улучшения в выделке железа // Горный журнал. 1857. № 2. С. 308–312.
2. Карабасов Ю. С., Черноусов П. И., Коротченко Н. А., Голубев О. В. Металлургия и время : энциклопедия. В 4 т. Т. 3. В авангарде инноваций. — М. : Изд. дом МИСиС, 2011. С. 44–46.
3. Нижняя Салда. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2000. — 352 с.
4. Иосса А., Лалетин Н. Об опытах обогащения купферштейна в бессемеровской печи по предложенному Г. Семенниковым способу // Горный журнал. 1870. № 5. С. 192–222.
5. Колясников К. Д. Основное бессемерование штейнов на Карабашском заводе // Журнал русского металлургического общества. 1913. № 4. С. 575–617.
6. Schlesinger M. E., King M. J., Sole K. C., Davenport W. G. Extractive Metallurgy of Copper. — Oxford, 2011. — 455 р.
7. Coleman M. E. Increasing capacity and productivity in the metals markets through pneumatic conveying and process injection technologies // International Peirce–Smith converting centennial. — Warrendale, PA : TMS, 2009. P. 217–230.
8. Chen S., Mansikkaviita H., Rytkonen M. Continuous improvement in Peirce Smith converter designe Kumera’s approach // International Peirce–Smith converting centennial. — Warrendale, PA : TMS, 2009. P. 315–319.
9. Kawai T., Nishiwaki M., Hayashi S. Copper concentrate smelting in Peirce-Smith converters at Onahama smelter // Converter and fire refining practices. — Warrendale, PA : TMS, 2005. P. 119–123.
10. Lehner T., Ishikawa O., Smith T., Floyd J., Mackey P., Landolt C. The 1993 survey of worldwide copper and nickel converter practices // Converting, fire refining and casting. — Warrendale, PA : TMS, 1993. P. 1–8.
11. Барабошкин С. Н. Бессемерование медных штейнов : пособие для школ ФЗУ и производ.-техн. курсов по повышению квалификации рабочих цветной металлургии. — М. ; Л. : ОНТИ. Глав. ред. лит-ры по цветной металлургии, 1936. — 208 с.
12. А. с. 129820 СССР. Устройство для подвода воздуха к горизонтальным конвертерам / Л. М. Шалыгин ; опубл. 10.12.1959.
13. Maruyama T., Saito T., Kato M. Improvements of the converter’s operation at Tamano smelter // Sulfide smelting’98. — Warrendale, PA : TMS, 1998. P. 219–227.

14. Mori K., Nagai K., Morita K., Nakano O. Recent operation and improvement at the Sumitomo Toyo Peirce–Smith converters // International Peirce-Smith converting centennial. — Warrendale, PA : TMS, 2009. P. 151–160.
15. Konovalov G. V., Kosovtseva T. R., Tsybizov A. V., Amosova A. P. Studies of the Hydroaerodynamic Characteristics of a Radial-Axial Lance // Metallurgist. 2015. Vol. 59, No. 7–8. P. 631–636.
16. Konovalov G. V., Sizyakov V. М., Kosovtseva T. R. Pyrometallurgical processing of sulfide polymetallic raw stuff in autogeneous forced modе // Journal of Industrial Pollution Control. 2017. Vol. 33, No. 1. P. 898–904.
17. Шалыгин Л. М., Коновалов Г. В. Теплогенерация и теплоперенос в автогенных металлургических аппаратах разного типа // Цветные Металлы. 2003. № 10. С. 17–24.
18. Коновалов Г. В., Косовцева Т. Р. Окислительная плавка сульфидных расплавов с образованием низкокремнистых шлаков // Записки Горного института. 2013. Т. 202. С. 168–170.
19. Коновалов Г. В., Косовцева Т. Р. Альтернатива троф-конвертеру // Записки Горного института. 2013. Т. 202. С. 288–290.
20. Сизяков В. М., Коновалов Г. В. Пространственно ориентированные непогруженные струи как основа устройства автогенного аппарата новой конструкции // Цветные металлы. 2016. № 10. С. 14–20.
21. Бажин В. Ю., Александрова Т. А., Котова Е. Л., Горленков Д. В., Сусоров Р. С. Металлурги горного университета и развитие монетного дела. 245 лет истории // Записки горного института. 2018. Т. 230. С. 131–139.
22. Пат. 167353 РФ. Фурма для продувки расплава / Коновалов Г. В., Бажин В. Ю., Бричкин В. Н., Сизяков В. М. ; Опубл. 10.01.2017, Бюл. № 1.