RU2061756C1

RU2061756C1 - Blast furnace

Info

Publication number: RU2061756C1
Application number: RU93052332A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Курбацкий; И.П. Манаенко; В.П. Монастырсков; В.А. Лесин; И.Е. Косаченко
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Магнитогорский металлургический комбинат"; Товарищество с ограниченной ответственностью "Техника и Технология"
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1996-06-10

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: blast furnace includes a hearth, tuyeres, arranged along a perimeter of the hearth with an interaxial distance L, determined according to a formula

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству чугуна в доменной печи. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of pig iron in a blast furnace.

Известна доменная печь, горн которой оборудован фурмами для подачи дутья, количество которых определено в зависимости от диаметра горна (см.М. А. Павлов Металлургия чугуна. М.Металлургиздат, ч.3, 1947, с.91). В соответствии с указанными источниками количество воздушных фурм (п) определяется в зависимости от диаметра торца (d) по соотношению: п 2d + 1. A blast furnace is known, the hearth of which is equipped with tuyeres for blowing, the amount of which is determined depending on the diameter of the hearth (see M. A. Pavlov Metallurgy of pig iron. M. Metallurgizdat, part 3, 1947, p. 91). In accordance with the indicated sources, the number of air tuyeres (p) is determined depending on the diameter of the end face (d) by the ratio: p 2d + 1.

Недостатком этой конструкции является то, что это соотношение наиболее справедливо для доменных печей объемом до 1000-1200 м³. Поэтому на доменных печах такого и большего объемов, оборудованных воздушными фурмами, число которых выбрано по указанному соотношению, нельзя достичь высокой интенсивности плавки. Практика Магнитогорского металлургического комбината и других предприятий показывает, что доменные печи объемом 1180 м³ (диаметр горна 7,62 м) имеют, согласно вышеприведенному соотношению 16 воздушных фурм и интенсивность (производительность) доменной печи меньшую, чем печи, имеющие количество воздушных фурм больше полученного по указанному соотношению.The disadvantage of this design is that this ratio is most true for blast furnaces up to 1000-1200 m ³ . Therefore, in blast furnaces of such and larger volumes equipped with air lances, the number of which is selected according to the indicated ratio, it is impossible to achieve a high melting intensity. The practice of the Magnitogorsk Iron and Steel Works and other enterprises shows that blast furnaces with a volume of 1180 m ³ (hearth diameter 7.62 m) have, according to the above ratio, 16 air lances and the intensity (productivity) of a blast furnace is lower than furnaces having more air lances according to the specified ratio.

Известна доменная печь (см.а.с.СССР N 582287), в котoрой с целью увеличения производительности, снижения расхода кокса, повышения стойкости футеровки горна районов чугунных леток, воздушные фурмы установлены с междуфурменными расстояниями, большими на 4-8, чем каждое из междуфурменных расстояний воздушных фурм того же ряда, размещенных на остальных участках сечения печи. Однако, в приведенной доменной печи уменьшается общее количество воздушных фурм из-за увеличения расстояния между фурмами, расположенными симметрично относительно осей чугунных леток, что приводит к снижению интенсивности доменной плавки. A blast furnace is known (see USSR SSR N 582287), in which, with the aim of increasing productivity, reducing coke consumption, and increasing the durability of the lining of the furnace areas of pig-iron notches, air lances are installed with inter-lance distances 4-8 greater than each distance between the tuyeres of air tuyeres of the same row, placed on the remaining sections of the furnace section. However, in the above blast furnace, the total number of air tuyeres decreases due to an increase in the distance between the tuyeres located symmetrically with respect to the axes of the cast iron notches, which leads to a decrease in the intensity of the blast furnace smelting.

Известна также доменная печь (см.Н.К.Леонидов, М.Н.Леонидова. О числе фурм доменных печей ж.Сталь. 1967, 5, с.400-405), число воздушных фурм которой рассчитывается из уравнения:

где: d диаметр горна, м;
V расход дутья на 1 м² площади сечения, м;
U₀ скорость истечения дутья из воздушных фурм, м/с;
Т температура дутья, К;
Р давление дутья, кг/см².A blast furnace is also known (see N.K. Leonidov, M. N. Leonidova. About the number of tuyeres of blast furnaces of J. Steel. 1967, 5, p. 400-405), the number of air tuyeres of which is calculated from the equation:

where: d hearth diameter, m;
V blast consumption per 1 m ² cross-sectional area, m;
U _{0 the} speed of the expiration of the blast from the air tuyeres, m / s;
T is the temperature of the blast, K;
P is the blast pressure, kg / cm ² .

Количество воздушных фурм доменных печей объемом 3200-5000 м³, рассчитанные по этому уравнению, оказались завышенными.The number of air tuyeres of blast furnaces with a volume of 3200-5000 m ³ calculated according to this equation turned out to be overestimated.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является доменная печь, которая содержит горн, по периметру которого установлены фурмы для дутья c oпределенным межосевым расстоянием (а.с. СССР 582287).Эта доменная печь имеет низкую производительность. The closest analogue to the proposed invention is a blast furnace, which contains a furnace, along the perimeter of which there are lances for blasting with a certain center distance (AS USSR 582287). This blast furnace has a low productivity.

Настоящим изобретением решается проблема повышения производительности печи. The present invention solves the problem of increasing the productivity of the furnace.

Для этого в доменной печи, включающей горн, по периметру которого установлены фурмы для дутья с расстоянием между осями "L", которое определяют из следующего соотношения:

где: π 3,14;
d диаметр горна, м;
а коэффициент, равный 16;
b коэффициент, равный 32-34;
с коэффициент, равный 3,014;
V объем печи.To do this, in a blast furnace, including a furnace, along the perimeter of which there are lances for blasting with a distance between the axes "L", which is determined from the following ratio:

where: π 3.14;
d hearth diameter, m;
and a coefficient of 16;
b coefficient equal to 32-34;
c coefficient equal to 3.014;
V volume of the furnace.

Настоящее математическое соотношение и коэффициенты в нем определены из графика, составленного по проведенным испытаниям на нескольких доменных печах с разными объемами: 1033 м³; 1370 м³; 2014 м³ и проверенного аналитически на печах с повышенными объемами 2700 5580 м³, а также для будущих печей объемом 6000 м³ и 7000 м³.The present mathematical relationship and the coefficients in it are determined from a graph compiled from tests conducted on several blast furnaces with different volumes: 1033 m ³ ; 1370 m ³ ; 2014 m ³ and tested analytically on furnaces with increased volumes of 2700 5580 m ³ , as well as for future furnaces with a volume of 6000 m ³ and 7000 m ³ .

Как показали испытания и аналитическая проверка, при расстояниях между осями фурм, подсчитанных по предложенной математической зависимости, производительностью доменных печей выше (составляет 2363, 3273, 5059 т/м³ сут) в сравнении с производительностью этих же доменных печей при расстояниях между осями фурм, соответствующих ближайшему аналогу, которые были соблюдены на доменных печах до их реконструкции (соответственно, 2268, 3107, 4900 т/м³ сут).As tests and analytical verification showed, at distances between the axes of the tuyeres, calculated according to the proposed mathematical dependence, the productivity of blast furnaces is higher (2363, 3273, 5059 t / m ³ days) in comparison with the performance of the same blast furnaces at distances between the axes of the tuyeres, corresponding to the closest analogue, which were observed on blast furnaces before reconstruction (respectively, 2268, 3107, 4900 t / m ³ days).

На основании того, что математическая зависимость, по которой предложено определять расстояния между осями фурм неизвестна и с ее помощью обеспечивается повышение производительности плавки на печах с различными объемами, следует вывод о соответствии ее, как признака изобретения, критерию "изобретательский уровень". Based on the fact that the mathematical relationship by which it is proposed to determine the distance between the axes of the tuyeres is unknown and with its help an increase in the productivity of melting on furnaces with different volumes is provided, it follows that it, as a feature of the invention, meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 изображена схема расположения фурм по периметру горна. Figure 1 shows the location of the tuyeres around the perimeter of the hearth.

Доменная печь содержит горн 1, по боковой поверхности (периметру) которого расположены фурмы 2, Расстояние между осями фурм (L ) 3 определены по следующей зависимости:

где: L расстояние между осями фурм;
π 3,14;
d диаметр горна, м;
а коэффициент, равный 16;
b- коэффициент, равный 32-34;
с коэффициент, равный 3,014;
V объем печи.The blast furnace contains a furnace 1, along the lateral surface (perimeter) of which there are lances 2, The distance between the axes of the lances (L) 3 is determined by the following relationship:

where: L is the distance between the axes of the tuyeres;
π 3.14;
d hearth diameter, m;
and a coefficient of 16;
b- coefficient equal to 32-34;
c coefficient equal to 3.014;
V volume of the furnace.

Количество фурм, которое в практике обычно употребляется, определяется по этой зависимости, согласно известной геометрической формуле следующим образом:

Например,для доменной печи с объемом V 1033 м³ и диаметром горна d 7,8 м расстояние между осями фурм L pассчитывается следующим образом:

, в количестве Фурм (п)
равно:

Другие конкретные примеры числовых значений расстояний между осями фурм и количеств фурм, подсчитанные по предложенной математической зависимости и сравненные с ближайшим аналогом, приведены в таблице.The number of tuyeres, which is usually used in practice, is determined by this dependence, according to the well-known geometric formula as follows:

For example, for a blast furnace with a volume of V 1033 m ³ and a hearth diameter d 7.8 m, the distance between the axes of the tuyeres L p is calculated as follows:

, in the amount of tuyeres (p)
equally:

Other specific examples of numerical values of the distances between the axes of the tuyeres and the number of tuyeres, calculated according to the proposed mathematical dependence and compared with the closest analogue, are given in the table.

Работает доменная печь обычным образом. Загружают в нее шахту, состоящую из железорудных материалов и кокса. Через воздушные фурмы 3 подают нагретое дутье. Обогащенное или необогащенное кислородом, а также через фурмы подают природный газ, либо мазут, или другие виды топлива. Выплавляют чугун и шлак, которые периодически выпускают из печи. Как видно из таблицы, при соответствии расстояния между осями фурм предложенному математическому соотношению производительность плавки высокая, составляет 2363, 3237, 5059 т/м³ сут. Производительность печи ближайшего аналога ниже и составляет 2268, 3237, 4900 т/м³ сут этих же печей. Количество фурм, рассчитанное по предложенной зависимости, больше, чем по ближайшему аналогу, причем с увеличением объема печи разница возрастает. Для печи объемом 1033 м³ разница равна I? для печи объемом 1370 м³ 6, для печи объемом 2014 м³ 8 и т.д. ТТТ1The blast furnace works in the usual way. Loaded into it mine, consisting of iron ore materials and coke. Heated blast is supplied through air tuyeres 3. Enriched or unenriched with oxygen, as well as through tuyeres, natural gas, or fuel oil, or other types of fuel are supplied. Cast iron and slag are smelted, which are periodically released from the furnace. As can be seen from the table, if the distance between the axes of the tuyeres corresponds to the proposed mathematical relation, the smelting performance is high, which amounts to 2363, 3237, 5059 t / m ³ days. The productivity of the closest analogue furnace is lower and amounts to 2268, 3237, 4900 t / m ³ days of the same furnaces. The number of tuyeres calculated by the proposed dependence is greater than by the closest analogue, and the difference increases with an increase in the volume of the furnace. For a furnace with a volume of 1033 m ^{3, the} difference is I? for a furnace with a volume of 1370 m ³ 6, for a furnace with a volume of 2014 m ³ 8, etc. TTT1

Claims

A blast furnace comprising a furnace, along the perimeter of which tuyere lances are installed with a certain center distance, characterized in that the blast tuyeres are installed with a distance between the axes L, which is determined from the following relation:

where a is a coefficient equal to 16;
b coefficient equal to 32-34;
c coefficient equal to 3.014;
V furnace volume;
d hearth diameter, m