способ промывки горна доменной печи
Классы МПК: | C21B3/00 Общие вопросы получения чугуна |
Автор(ы): | Москалина Федор Николаевич[UA], Икконен Арнольд Константинович[RU], Логинов Валерий Николаевич[RU], Котов Анатолий Павлович[RU], Егоров Нил Дмитриевич[RU], Нетронин Валерий Иванович[RU], Зубарь Сергей Николаевич[RU] |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-07-21 публикация патента:
20.01.1997 |
Способ относится к области металлургии, в частности к доменному производству. Предлагаемый способ включает контроль состава газа по радиусам в верхней части шахты и определение значений показателя загроможденности горна Qd и при величине его 60-90% в какой-либо точке сечения колошника, применение промывки горна, при этом значение показателя Qd определяют из соотношения:
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973t.gif)
где Fed - количество железа, восстанавливаемое прямым путем, приходящееся на 1 м3 горнового газа, кг/м3; Fek - количество железа, восстанавливаемое косвенным путем на 1 м3 горнового газа, кг/м3. Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность доменной печи и сократить расход кокса. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973t.gif)
где Fed - количество железа, восстанавливаемое прямым путем, приходящееся на 1 м3 горнового газа, кг/м3; Fek - количество железа, восстанавливаемое косвенным путем на 1 м3 горнового газа, кг/м3. Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность доменной печи и сократить расход кокса. 3 табл.
Формула изобретения
Способ промывки горна доменной печи, включающий загрузку шихты, подачу дутья и введение в шихту промывочных добавок, отличающийся тем, что определяют состав газа по точкам радиуса колошника и по полученным данным определяют значение показателя загроможденности горна Qd в каждой точке радиуса колошника по соотношению:![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-14t.gif)
где Fed количество железа, восстанавливаемое прямым путем, приходящееся на 1м3 горнового газа, кг/м3;
Fek количество железа, восстанавливаемое косвенным путем, приходящееся на 1 м3 горнового газа, кг/м3,
и при величине Qd, равном 60-90% в какой-либо точке радиуса колошника, вводят в шихту промывочные добавки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при управлении ходом доменных печей. В практике доменного производства в определенных условиях появляется загроможденность горна, когда в нем скапливается значительное количество недовосстановленных и нерасплавленных материалов, что резко ухудшает показатели работы доменной печи. Известен способ определения промывки горна, в котором путем периодических отборов газа в нескольких точках радиуса колошника определяют содержание СО2 в отобранных газовых пробах. Повышение содержания СО2 в какой-либо точке колошника до 20-23% и более свидетельствует о появлении в данном районе горна газонепроницаемых недовосстановленных масс. Недостаток этого способа контроля загpоможденности горна заключается в том, что содержание СО2 в газе в какой-либо точке колошника зависит от количественного соотношения развития прямого и косвенного восстановления, что не позволяет однозначно характеризовать степень загроможденности горна (низкое содержание СО2 в газе возможно вследствие значительного содержания СО прямого восстановления). Известен способ контроля газопроницаемости столба шихты, состоящий в том, что для определения распределения железорудных материалов на колошнике фиксируют температуру поверхности уровня засыпи после загрузки каждой подачи и ниже уровня засыпи в слое шихты в верхней части шахты. Эти данные используют для контроля газопроницаемости столба шихты в верхней части печи. Недостатком известного способа контроля газопроницаемости столба шихты заключается в том, что предлагаемым способом не представляется возможным определять наличие нерасплавленных уплотненных масс в горне, поскольку здесь отсутствует зависимость между распределением материалов на колошнике и газопроницаемостью и загроможденностью горна. Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является известный способ (прототип), сущность которого состоит в том, что в доменную печь подают шихтовые материалы и дутье, при этом в рудную часть добавляют промывочные материалы в виде сварочного шлака, железной руды или марганцевой руды, отличающийся тем, что с целью повышения производительности печи и снижения расхода кокса определяют за каждые 48-72 час среднее отношение массы чугуна, вышедшего из летки до появления шлака, к общей массе чугуна за выпуск (![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071079/957.gif)
Qd [Fed/(Fed + Fek)]
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/183.gif)
где Fed количество железа, восстанавливаемого прямым путем, приходящегося на 1 м3 горнового газа, кг/м3;
Fek количество железа, восстанавливаемого косвенного путем на 1 м3 горнового газа, кг/м3,
и при величине Qd 60-90% в какой-либо точке радиуса колошника вводятся в шихту промывочные добавки. Сущность предлагаемого способа промывки горна состоит в том, что для каждой исследованной точки радиуса колошника на основе полного анализа радиального газа определяется количество железа, восстанавливаемого на 1 м3 горнового газа при косвенном и прямом восстановлении (обозначаются соответственно Fek и Fed). Количество железа Fek равно:
Fek= 1,875[(CO)г+(H2)г]
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/183.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071048/951.gif)
где (СО)г, (H2)г расчетные содержания оксида углерода и водорода в горновом газе, м3/м3 газа;
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071048/951.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-2t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-3t.gif)
где (N2)г расчетное содержание азота в горновом газе, м3/м3 газа;
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-4t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-5t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-6t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-7t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-8t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-9t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-10t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-11t.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-12t.gif)
N2 содержание азота в газе в данной точке колошника, м3/м3 газа. Показатель загроможденности горна Qd определяется по соотношению:
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071973/2071973-13t.gif)
При значении показателя Qd до 60% загромождение горна отсутствует, состояние его характеризуется равномерным прогревом по сечению и достаточным дренажом жидких продуктов через столб кокса. Увеличение показателя Qd сверх 60% в какой-либо точке радиуса колошника указывает на устойчивое загромождение зоны горна, соответствующей данной точке отбора газа по радиусу колошника, в связи с усилением здесь процесса прямого восстановления, увеличением тепловых затрат, понижением температуры и потерей жидкотекучести чугуна и шлака. Введение в доменную печь промывочных материалов производится при значениях показателя загроможденности горна Qd в какой-либо точке радиуса колошника в пределах 60-90%
Если в условиях существования загроможденности горна при значениях показателя Qd в пределах 60-90% не принимались срочные меры по промывке горна, то развивалось длительное расстройство процесса доменной плавки, резко ухудшались показатели работы печи, существенно возрастал удельный расход кокса, понижалось качество чугуна. Предлагаемый способ промывки горна доменной печи осуществляется следующим образом. На доменной печи производятся регулярные (не реже двух раз в неделю) отборы проб газа по точкам радиуса колошника и по каждой точке определяется значение показателя загроможденности горна. При значениях показатели Qd менее 60% промывочные материалы в шихту не вводятся. Если в какой-либо одной или нескольких точках радиуса колошника значение показателя Qd составляет 60-90% то производится промывка горна путем ввода в шихту промывочных добавок (сварочного шлака, железной или марганцевой руды). Подача промывочных материалов осуществляется циклично от 4 до 20 промывочных подач в смену в зависимости от степени загроможденности горна. Промывки горна проводятся до тех пор, пока значения показателя Qd во всех точках радиуса колошника становятся ниже 60%
Примеры конкретного выполнения способа. Способ опробован на доменной печи объемом 2700 м3 Череповецкого металлургического комбината, работающей с применением комбинированного дутья с содержанием кислорода 27,3-28,0% температурой дутья 1130-1140oС и расходом природного газа 120 м3/т чугуна. В печь загружалась шихта (в виде подач) следующего состава, т: кокс 10,8, агломерат 31,0, окатыши - 3,0. Интенсивность доменного процесса соответствовала проплавке 8,5 подач в каждый час. На печи имелись 2 чугунные летки и 24 воздушные фурмы. Для определения эффективности предлагаемого способа по сравнению с известным приведены показатели работы доменной печи при использовании известного и предлагаемого способов промывки горна доменной печи. Промывка горна по известному способу. Показатели работы доменной печи в течение 7 суток ухудшались (таблица 1) производительность печи снизилась от 6450 до 5505 т/сутки (на 15%), а расход кокса возрос с 435 до 515 кг/т чугуна (на 18,4%). В течение этого периода проводился контроль отношения масс чугуна, вышедшего из летки до появления шлака, к общей массе чугуна за выпуск (
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071079/957.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071079/957.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071006/945.gif)
![способ промывки горна доменной печи, патент № 2071973](/images/patents/401/2071079/957.gif)
Класс C21B3/00 Общие вопросы получения чугуна