FR2606424A1

FR2606424A1 - CHARGING DEVICE OF A BLAST FURNACE

Info

Publication number: FR2606424A1
Application number: FR8615494A
Authority: FR
Inventors: Vladimir Petrovich Tarasov; Stanislav Tikhono Pliskanovsky; Evgeny Alexandrovich Tsaritsyn; Igor Mikhailovich Peftiev; Valentin Anatolievich Kalachev; Sergei Vladimirovich Tarasov; Mikhail Vasilievich Likhachev; Irina Leonidovna Tsyganok
Original assignee: ZHDANOVSKIJ METALL INST
Current assignee: ZHDANOVSKIJ METALL INST
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1988-05-13
Also published as: HU199564B; JPH01500359A; HUT46368A; AT392980B; SE8801162L; ATA904786A; SE8801162D0; DE3690758T1; FR2606424B1; WO1988000982A1

Abstract

A charging device for a blast furnace in which the outlet openings of bowls (4, 8) consecutively located along the mix path are covered by shutters (6, 9) provided with a conical side surface and mounted with the possibility of reciprocating movements. The shutter (9) covering the lower bowl (8) is shaped as a truncated hollow cone in the upper part of which is mounted a hopper (10) oriented by its narrowing part towards the cavity of the truncated cone. The hopper is provided with profiled openings, spread over the entire surface of its walls, and with a screen (11) shaped as a hollow truncated cone adjoining by its smaller base the lower edge of the hopper.

Description

La présente invention concerne la sidérurgie et notamment un dispositif de chargement d'un haut fourneau. The present invention relates to the steel industry and in particular a device for loading a blast furnace.

De préférence on applique la présente invention dans les dispositifs de chargement comportant des fermetures de gaz à cône. Preferably, the present invention is applied in loading devices comprising cone gas closures.

Un dispositif de chargement connu pour haut fourneau comporte, disposés successivement selon le cheminement de la charge, un entonnoir pourvu de fermetures de gaz à soupapes, des diviseurs de charge et des entonnoirs doseurs. A known blast furnace loading device comprises, arranged successively along the path of the load, a funnel provided with gas valve closures, load dividers and metering funnels.

Une cuve supérieure, disposée au-dessous des entonnoirs doseurs, est obturée au cours du chargement, par une fermeture à cône et forme conjointement avec elle la fermeture inférieure du gaz. La fermeture à cône est liée cinématiquement par une barre à un mécanisme de va-et-vient.An upper tank, placed below the metering funnels, is closed during loading, by a cone closure and forms together with it the lower gas closure. The cone closure is kinematically linked by a bar to a back-and-forth mechanism.

Une cuve inférieure, disposée sous la cuve supérieure, est obturée par une fermeture constituée par un tronc de cône et destinée à répartir la charge suivant les plans radiaux du haut fourneau. La fermeture de la cuve inférieure comporte également un mécanisme de va-et-vient. A lower tank, placed under the upper tank, is closed by a closure constituted by a truncated cone and intended to distribute the load along the radial planes of the blast furnace. The closing of the lower tank also includes a back-and-forth mechanism.

Un entonnoir, orienté par sa partie convergente vers l'axe du tronc de cône, est fixé du côté de la base supérieure (petite base) du tronc de cône. Il sert à orienter la charge vers le centre du haut fourneau (cf., par exemple, le certificat d'auteur nO 1049548, délivré en
U.R.S.S. et publié dans le bulletin "Découvertes, inventions", nO 39, 1983).A funnel, oriented by its part converging towards the axis of the truncated cone, is fixed on the side of the upper base (small base) of the truncated cone. It is used to direct the load towards the center of the blast furnace (cf., for example, author's certificate No. 1049548, issued in
USSR and published in the bulletin "Découvertes, inventions", No. 39, 1983).

Si la fermeture de la cuve inférieure est réalisée selon le mode qu'on vient de décrire, la portion de la charge se trouvant au-dessus de l'entonnoir est orientée par la convergence de l'entonnoir vers le centre du haut fourneau. If the closing of the lower tank is carried out according to the mode which has just been described, the portion of the charge located above the funnel is oriented by the convergence of the funnel towards the center of the blast furnace.

Dans ce cas, aussi bien les gros morceaux que les petits morceaux de la charge, composée de coke et de minerais (agglomérés, nodules, minerais de fer et de manganèse etc.).In this case, both the large pieces and the small pieces of the feed, composed of coke and ores (agglomerates, nodules, iron and manganese ores etc.).

vont au centre du haut fourneau. Les petits morceaux de coke et de minerais de la charge parvenus au centre du haut diminuent la perméabilité de la masse introduite et amènent des surchauffes des tuyères d'amenée d'air. En conséquence, le rendement du haut fourneau diminue et la consommation de coke croît. En outre, la qualité de la fonte produite baisse (la teneur en soufre croît et la teneur en silicium et manganèse varie dans de larges limites).go to the center of the blast furnace. The small pieces of coke and ores of the charge which have reached the center of the top reduce the permeability of the mass introduced and lead to overheating of the air intake nozzles. As a result, the efficiency of the blast furnace decreases and the consumption of coke increases. In addition, the quality of the cast iron produced decreases (the sulfur content increases and the silicon and manganese content varies within wide limits).

On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif de char
gement d'un haut fourneau dans lequel la fermeture de la cuve inférieure serait réalisée de manière à permettre de charger au centre du haut fourneau uniquement de gros morceaux de coke (morceaux supérieurs à 60 mm) et de supprimer la pénétration au centre des petits morceaux de coke (morceaux inférieurs à 25 mm) et de minerais de la charge en élevant ainsi le rendement du haut fourneau et la qualité de la fonte produite tout en diminuant la consommation de coke.We therefore proposed to develop a tank device
management of a blast furnace in which the closing of the lower tank would be carried out so as to allow to load in the center of the blast furnace only large pieces of coke (pieces greater than 60 mm) and to suppress penetration in the center of small pieces coke (pieces less than 25 mm) and ores in the feed, thereby increasing the efficiency of the blast furnace and the quality of the pig iron produced while reducing the consumption of coke.

Le problème ainsi posé est résolu à l'aide du dispositif de chargement selon l'invention d'un haut fourneau dans lequel les ouvertures de sortie des cuves, disposées successivement selon le cheminement de la charge sont obturées par des fermetures,ayant une surface latérale conique convergente vers le haut, montées de manière à pouvoir être mises en mouvement de va-et-vient, la fermeture obturant la cuve inférieure étant réalisée sous forme d'un tronc de cône à la partie supérieure duquel est fixé un entonnoir tronconique convergeant vers le bas dans lequel sont pratiquées des ouvertures réparties sur sa surface et à l'extrémité inférieure duquel est relié par sa petite base un écran tronconique. The problem thus posed is solved with the aid of the loading device according to the invention of a blast furnace in which the outlet openings of the tanks, arranged successively along the path of the load are closed by closures, having a lateral surface. conical converging upwards, mounted so that they can be moved back and forth, the closure closing the lower tank being produced in the form of a truncated cone at the upper part of which is attached a frustoconical funnel converging towards the bottom in which are made openings distributed over its surface and at the lower end of which is connected by its small base a frustoconical screen.

Le dispositif de chargement d'un haut fourneau selon la présente invention est relativement simple et permet d'obtenir un courant de gaz stable et une allure régulière du haut fourneau. Dans ce cas, la zone centrale du haut fourneau fournit une quantité suffisante de chaleur pour le déroulement des processus physiques et chimiques. The loading device of a blast furnace according to the present invention is relatively simple and makes it possible to obtain a stable gas flow and a regular appearance of the blast furnace. In this case, the central area of the blast furnace provides sufficient heat for the physical and chemical processes.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente de manière schématique en coupe verticale un dispositif de chargement d'un haut fourneau, selon l'invention ;
- la figure 2 représente une vue d'en haut d'une fermeture inférieure vue suivant la flèche A de la figure 1.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better on reading the explanatory description which follows of an embodiment given solely by way of nonlimiting example with reference to the drawings nonlimiting annexed in which
- Figure 1 shows schematically in vertical section a device for loading a blast furnace according to the invention;
- Figure 2 shows a top view of a lower closure seen along arrow A in Figure 1.

Le dispositif de chargement comporte au moins un skip 1 (figure 1) destiné à transporter les matériaux constituant la charge depuis une fosse (non figurée) vers un entonnoir d'admission 2. A sa partie inférieure, l'enton- noir d'admission 2 est pourvu, par exemple, de deux ouvertures de sortie, fermées chacune par une soupape 3 faisant fonction de fermeture de gaz supérieure. Un entonnoir rotatif 4, dont la surface latérale est de révolution autour de l'axe du haut fourneau, pourvu pour son étanchéité vis à-vis du gueulard et de ses équipements de deux presseétoupes 5, est disposé sous les soupapes 3. L'entonnoir 4 peut être mis en rotation autour de son axe à l'aide d'un mécanisme convenable (non figuré). The loading device comprises at least one skip 1 (FIG. 1) intended for transporting the materials constituting the load from a pit (not shown) to an intake funnel 2. At its lower part, the intake funnel 2 is provided, for example, with two outlet openings, each closed by a valve 3 acting as an upper gas closure. A rotary funnel 4, the lateral surface of which is of revolution about the axis of the blast furnace, provided for its tightness with respect to the blast furnace and its equipment with two cable glands 5, is placed under the valves 3. The funnel 4 can be rotated about its axis using a suitable mechanism (not shown).

A sa partie inférieure, l'entonnoir 4 présente une partie convergente vers le bas 20 qui peut être obturée par une fermeture 6 présentant une surface latérale conique de révolution, s'évasant vers le bas et pouvant être mise en mouvement de va-et-vient vertical à l'aide d'un tube ou d'une barre 7 reliée à un moteur (non représenté). At its lower part, the funnel 4 has a converging downward part 20 which can be closed by a closure 6 having a conical side surface of revolution, widening downwards and being able to be moved back and forth. comes vertical using a tube or a bar 7 connected to a motor (not shown).

Sous l'entonnoir 4, de même symétrie axiale que lui,est disposée une cuve inférieure 8 obturée par une fermeture 9 de forme tronconique convergente vers le haut à la partie supérieure de laquelle est fixé un entonnoir 10 tronconique convergent vers le bas du tronc de cône 9. Under the funnel 4, of the same axial symmetry as it, is arranged a lower tank 8 closed by a closure 9 of frustoconical shape converging upwards to the upper part of which is fixed a frustoconical funnel 10 converging towards the bottom of the trunk cone 9.

Des ouvertures 15,de profil et de section choisis,sont pratiquées dans la paroi de l'entonnoir 10 et régulièrement réparties sur sa surface. Un écran 11 de forme tronconique convergent vers le haut se raccorde par sa petite base à la partie inférieure (petite base) de l'entonnoir 10.Openings 15, of selected profile and section, are made in the wall of the funnel 10 and regularly distributed over its surface. A screen 11 of frustoconical shape converging upwards is connected by its small base to the lower part (small base) of the funnel 10.

La fermeture 9 peut effectuer un mouvement de va-etvient dans la direction verticale. A cet effet, elle est accouplée à une barre 12 qui passe à l'intérieur du tube 7, liée cinématiquement à un moteur (non représenté). La fermeture 9 est liée à la barre 12 par l'intermédiaire d'une douille 13 rendue solidaire de la fermeture 9 au moyen des goussets 14 réunissant la douille 13 et l'entonnoir 10. The closure 9 can perform a back and forth movement in the vertical direction. To this end, it is coupled to a bar 12 which passes inside the tube 7, kinematically linked to a motor (not shown). The closure 9 is linked to the bar 12 by means of a sleeve 13 made integral with the closure 9 by means of the gussets 14 joining the sleeve 13 and the funnel 10.

L'entonnoir 10 est constitué, par exemple, par quatre secteurs 10a (figure 2), disposés entre les goussets 14 et associés rigidement à ceux-ci. Des ouvertures 15, destinées à la séparation des fractions fines de la charge, sont pratiquées dans les parois des secteurs 10a de l'entonnoir 10 régulièrement réparties sur toute leur surface. Ces ouvertures sont, par exemple, des découpes entre plans horizontaux de largeurs appropriées. Il est possible de réaliser ces ouvertures selon une autre forme et/ou une autre orientation permettant de séparer les gros morceaux des matières composant la charge des petits.The funnel 10 is constituted, for example, by four sectors 10a (Figure 2), arranged between the gussets 14 and rigidly associated with these. Openings 15, intended for the separation of the fine fractions of the charge, are made in the walls of the sectors 10a of the funnel 10 regularly distributed over their entire surface. These openings are, for example, cutouts between horizontal planes of appropriate widths. It is possible to make these openings in another shape and / or another orientation allowing the large pieces to be separated from the materials making up the load of the small ones.

L'écran 11 non perforé est destiné à orienter les fractions fines de coke et de minerais de la charge qui ont traversé l'entonnoir 10 vers la zone intermédiaire 16 du gueulard (figure 1). The non-perforated screen 11 is intended to direct the fine fractions of coke and ores of the feed which have passed through the funnel 10 towards the intermediate zone 16 of the mouth (FIG. 1).

Le dispositif, selon l'invention, de chargement d'un haut fourneau fonctionne comme suit. The device, according to the invention, for loading a blast furnace operates as follows.

Les matériaux de la charge sont versés successivement des skips gauche et droit 1 dans un entonnoir 2. Les fermetures de gaz (fermetures gauche et droite) sont ouvertes avant le basculement du skip 1 sur le déversoir 17 (figure 1) du plan incliné 18. Les matériaux déversés du skip 1 traversent l'entonnoir 2, les fermetures 3 et arrivent sans arrêt dans l'entonnoir 4. Ensuite, ces matériaux tournent, conjointement avec l'entonnoir 4, d'un angle de rotation imposé au distributeur de charge. Les soupapes à gaz 3 se ferment et le volume libre de l'entonnoir 4 est rempli de gaz dont la pression est égale à celle du gaz dans le gueulard du haut fourneau. Les deux presse-étoupes 5 assurent l'étanchéité de l'entonnoir rotatif 4 vis-à-vis du gueulard et de ses équipements. The materials of the load are successively poured from the left and right skips 1 into a funnel 2. The gas closures (left and right closures) are opened before the skip 1 tips over on the weir 17 (FIG. 1) of the inclined plane 18. The materials spilled from the skip 1 pass through the funnel 2, the closures 3 and arrive continuously in the funnel 4. Then, these materials rotate, together with the funnel 4, by an angle of rotation imposed on the load distributor. The gas valves 3 close and the free volume of the funnel 4 is filled with gas, the pressure of which is equal to that of the gas in the blast furnace top. The two cable glands 5 seal the rotary funnel 4 vis-à-vis the jaw and its equipment.

Après que l'entonnoir 4 ait été tourné, la fermeture 6 est ouverte à l'aide de la barre 7 et les matériaux de la charge se déversent dans la cuve 8 dans laquelle est accumulée une charge totale (charge formée habituellement par le contenu de quatre bennes de skip, amenées par exemple, selon le schéma AACC, CAACl, ACACX et ainsi de suite où
A est une charge d'agglomérés, C est une charge de coke, 1 est l'abaissement de la fermeture inférieure 9. Le volume des matériaux emmagasinés entre la cuve 8 et la fermeture 9 peut être égal au volume des matériaux d'une charge.Dans ce cas, les matériaux de la charge sont introduits dans le haut fourneau, lors de l'ouverture de la fermeture 9, entre la cuve 8 et la fermeture 9 vers la périphérie 16 du gueulard comme montré sur la figure 1 (côté gauche). Le coke et le minerai corespondant sont répartis selon les plans radiaux du haut fourneau grâce à leur mouvement après leur déversement sur la surface de la charge existant dans le haut fourneau. Ce mode de chargement des matériaux de la charge est utilisé si le courant de gaz au centre du haut fourneau est supérieur à la valeur optimale.After the funnel 4 has been turned, the closure 6 is opened using the bar 7 and the materials of the load pour into the tank 8 in which a total charge is accumulated (charge usually formed by the contents of four skip skips, brought for example, according to the AACC, CAACl, ACACX scheme and so on where
A is a charge of agglomerates, C is a charge of coke, 1 is the lowering of the lower closure 9. The volume of the materials stored between the tank 8 and the closure 9 can be equal to the volume of the materials of a charge .In this case, the materials of the load are introduced into the blast furnace, during the opening of the closure 9, between the tank 8 and the closure 9 towards the periphery 16 of the louver as shown in Figure 1 (left side ). The coke and the corresponding ore are distributed along the radial planes of the blast furnace by virtue of their movement after they have been spilled on the surface of the charge existing in the blast furnace. This loading materials loading mode is used if the gas flow in the center of the blast furnace is greater than the optimal value.

Si le courant de gaz dans la zone centrale diminue au-dessous de la valeur optimale, il faut augmenter la proportion de coke au centre du haut fourneau au delà de la proportion "normale". A cet effet, on augmente le volume chargé au-dessus du volume qu'on aurait dû amener entre la cuve 8 et la fermeture 9. Le coke est chargé le dernier. If the gas flow in the central zone decreases below the optimum value, the proportion of coke in the center of the blast furnace must be increased beyond the "normal" proportion. To this end, the volume loaded is increased above the volume which should have been brought between the tank 8 and the closure 9. The coke is loaded last.

Une portion du coke est dirigée en suivant les parois de l'entonnoir 10 vers le centre du haut fourneau avant l'abaissement de la fermeture 9.A portion of the coke is directed along the walls of the funnel 10 towards the center of the blast furnace before the closure of the closure 9.

Au cours de ses trajets, notamment dans le skip et vers les fermetures 6 et 9, le coke s'émiette. En outre, il convient de noter que tout le menu coke n'est pas séparé sur le crible disposé en amont de l'entonnoir de l'appareil de pesage du coke (non montré sur le dessin). En plus du menu coke, la dernière portion de la charge versée peut contenir de petites particules de minerais (agglomérés, nodules, minerais de manganèse et de fer, chaux etc.) rassemblées au fond des bennes de skip, sur les parois des entonnoirs, etc. Toutes les petites particules traversent, pendant le mouvement de la charge sur les parois de l'entonnoir 10, les ouvertures 15 et parviennent en suivant l'écran 11 dans la zone intermédiaire 21 du haut fourneau. La veine centrale 22 du haut fourneau sera chargée uniquement de gros morceaux de coke.Après l'abaissement ultérieur de la fermeture 9, les matériaux de la charge parviennent à la périphérie 16 et se répartissent à la manière ordinaire suivant les plans radiaux mais les matériaux faisant partie de cette portion ne parviennent pas au centre du haut fourneau car le centre est déjà occupé par le coke qui a traversé auparavant l'ouverture centrale de la fermeture 9. During its journeys, especially in the skip and towards closures 6 and 9, the coke crumbles. In addition, it should be noted that the entire coke menu is not separated on the screen placed upstream of the funnel of the coke weighing device (not shown in the drawing). In addition to the coke menu, the last portion of the payload may contain small particles of ores (agglomerates, nodules, manganese and iron ores, lime etc.) gathered at the bottom of skip skips, on the walls of funnels, etc. All the small particles pass through, during the movement of the charge on the walls of the funnel 10, the openings 15 and arrive by following the screen 11 in the intermediate zone 21 of the blast furnace. The central vein 22 of the blast furnace will be charged only with large pieces of coke. After the subsequent lowering of the closure 9, the materials of the charge reach the periphery 16 and are distributed in the ordinary manner along the radial planes but the materials forming part of this portion do not reach the center of the blast furnace because the center is already occupied by the coke which previously passed through the central opening of the closure 9.

Au centre du haut fourneau un courant de gaz stable est créé qui assure la quantité de chaleur suffisante pour le déroulement des processus physiques et chimiques. En outre, de gros morceaux de coke descendent dans la région centrale du haut fourneau et arrivent au foyer où ils assurent un bon drainage des produits liquides de la coulée. In the center of the blast furnace a stable gas flow is created which ensures the quantity of heat sufficient for the progress of the physical and chemical processes. In addition, large pieces of coke descend into the central region of the blast furnace and arrive at the hearth where they ensure good drainage of the liquid products from the casting.

En plus du laitier basique requis, on assure une bonne qualité des fontes et une haute stabilité des tuyères d'amenée d'air
De petits morceaux de coke parviennent dans la zone intermédiaire où se trouve en général la composante minéralogique de la charge. La plus grande proportion de fractions fines arrive dans le haut fourneau avec la composante minéralogique. De ce fait, la couche de grains composée de menu coke et de la portion de minerais est caractérisée par une grande porosité et, par conséquent, par une meilleure perméabilité au gaz.In addition to the basic slag required, good quality of the cast irons and high stability of the air intake nozzles are ensured.
Small pieces of coke reach the intermediate zone where the mineralogical component of the charge is generally found. The largest proportion of fine fractions arrives in the blast furnace with the mineralogical component. Therefore, the grain layer composed of small coke and the portion of ores is characterized by a high porosity and, consequently, by a better gas permeability.

La quantité requise de coke peut être chargée au centre du haut fourneau aussi en conservant le même volume aux charges des bennes. A cet effet, il est possible de prévoir, dans le cycle de chargement, l'amenée de volumes composée de séquences variables de charges des skips, par exemple, AACCl , AAC l, AACCC l- . La charge de la cinquième benne de skip de la troisième séquence est versée totalement au centre du gueulard car le volume de cette charge dépasse toujours le volume de réception existant entre la cuve 8 et la fermeture. The required quantity of coke can be loaded in the center of the blast furnace also while keeping the same volume under the tipper loads. To this end, it is possible to provide, in the loading cycle, for the supply of volumes composed of variable sequences of load of the skips, for example, AACCl, AAC l, AACCC l-. The load of the fifth skip skip of the third sequence is poured completely in the center of the window because the volume of this load always exceeds the volume of reception existing between the tank 8 and the closure.

Le dispositif de chargement réalisé selon 1 'inven- tion permet non seulement d'adapter les courants de gaz suivant le rayon du haut fourneau mais aussi de répartir le coke selon sa grosseur entre les zones centrale et intermédiaire du haut fourneau en améliorant ainsi la perméabilité de la colonne de charge au gaz et le drainage des produits liquides de la coulée dans le foyer. On diminue sensiblement la consommation de coke et on augmente la quantité produite de fonte. The loading device produced according to the invention makes it possible not only to adapt the gas streams along the radius of the blast furnace but also to distribute the coke according to its size between the central and intermediate zones of the blast furnace, thereby improving the permeability from the gas charge column and the drainage of liquid products from the pouring into the hearth. Coke consumption is considerably reduced and the quantity of pig iron produced is increased.

Claims

- CLAIM

Loading device for a blast furnace in which the outlet openings of the funnels (4, 8), successively arranged along the path of the load, are closed by closures (6, 9), having a conical side surface converging towards the top, mounted in such a way that they can be moved back and forth, the closure (9) closing the lower tank (8) being in the form of a truncated cone at the upper part of which is fixed a tapered funnel (10) converging downwards, characterized in that, in the wall of the funnel (10), are made openings (15) regularly distributed over its surface, in profile and in selected sections, to separate the load arriving in two parts, the part of larger dimensions going towards the center of the blast furnace and the part of smaller dimensions, passing through the funnel (10), being received on a screen (11), non-perforated, of frustoconical lateral surface converging upwards, which directs this part towards the intermediate part of the blast furnace, this screen being connected by its small, upper base, to the small, lower base, of the funnel (10).