RU2216597C1 - Способ задувки доменной печи - Google Patents

Способ задувки доменной печи Download PDF

Info

Publication number
RU2216597C1
RU2216597C1 RU2002110633A RU2002110633A RU2216597C1 RU 2216597 C1 RU2216597 C1 RU 2216597C1 RU 2002110633 A RU2002110633 A RU 2002110633A RU 2002110633 A RU2002110633 A RU 2002110633A RU 2216597 C1 RU2216597 C1 RU 2216597C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
blast furnace
gas
inert gas
blast
Prior art date
Application number
RU2002110633A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.С. Иноземцев
Г.В. Коршиков
В.В. Капорулин
В.Н. Григорьев
И.С. Яриков
В.В. Чуйков
В.Л. Емельянов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2002110633A priority Critical patent/RU2216597C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2216597C1 publication Critical patent/RU2216597C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. Сущность способа заключается в том, что в доменную печь загружают задувочную шихту, контролируют высоту расположения в печи первых порций шихты, подают нагретое дутье с режимом, который обеспечивает ход доменного процесса в задувочный период. Перед подачей нагретого дутья в печь через воздушные фурмы вдувают инертный газ, нагретый не выше 1300oС, при этом 20-30% вдуваемого инертного газа выпускают из доменной печи через газовыводящие трубы, вставленные в чугунные летки, или через проемы в кладке горна для чугунных леток и продолжают до тех пор, пока температура газа на колошнике не достигнет 250-300oС, после чего в печь вдувают дутье с параметрами раздувочного периода. Использование изобретения увеличивает долговечность эксплуатационного периода доменной печи. 1 табл.

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при задувке новой доменной печи или после капитальных ремонтов 1-го и 2-го разрядов.
Наиболее близким по технической сущности является способ задувки доменной печи, включающий загрузку задувочной шихты с размещением в нижней части печи на высоту 10-11 м выше оси воздушных фурм коксовой насадки и прогрев ее путем продува горновых газов, выводимых из печи через трубы диаметром 100-150 мм, вставленные в чугунные летки (Чернобривец Б.Ф., Капорулин В. В., Завидонский В.А. Практика доменного производства. - М.: Металлургия. 1992. - 111 с.: ил.).
Недостатки данного способа заключаются в следующем:
1. Нагрев футеровки печи и шихты заполнения осуществляют за счет тепла горения кокса.
2. Сушку огнеупорной футеровки печи и нагрев ее до высоких температур осуществляют путем последовательной смены технологических операций: сушка, охлаждение и нагрев. Это увеличивает предзадувочный период до нескольких суток (5-7 суток) и требует дополнительных энергетических ресурсов.
3. Газ, выходящий из газовыводящих труб, по санитарным и противопожарным нормам требует обязательного сжигания при выходе из труб. Это накладывает определенные требования к скорости истечения струи газа, с тем чтобы не происходило отрыва пламени. Опыт показывает, что это обстоятельство существенно ограничивает количество газов, направляемых на прогрев нижней части печи. Поэтому нижняя часть печи, как и нижняя коксовая насадка, остаются не прогретыми до необходимых температур (>800oС). Об этом свидетельствует низкая температура газа на выходе из чугунных леток - около 100oС (с.36-37).
4. Продолжительность прогрева массива лещади и стен горна ограничивается образованием первых порций шлака, который зашлаковывает газовыводящие трубы и этим самым прекращает поступление горячих фурменных газов в нижнюю часть печи. Как показывает опыт задувки печей по этому способу, движение нисходящего газового потока прекращается через 8-10 часов от начала продувки, когда температура выходящих газов едва достигает 100oС.
5. Высокий удельный расход кокса и низкая рудная нагрузка задувочной шихты, равные соответственно 2000-2500 кг/т чугуна и 0,7-0,9 т/т.
Технический эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в снижении удельного расхода кокса в задувочный период, повышении ресурса надежности и продолжительности работы огнеупорной кладки лещади и горна доменной печи и уменьшении продолжительности пускового периода за счет совмещения операций сушки и охлаждения доменной печи перед задувкой.
Указанный технический эффект достигают тем, что способ задувки доменной печи включает загрузку в печь задувочной шихты, контроль высоты расположения в печи первых порций шлакообразующих и железорудных материалов, дутьевой режим, обеспечивающий ход доменного процесса задувочного периода. Сушку и нагрев огнеупорной кладки и загруженной шихты осуществляют путем продувки через столб шихты горячего инертного газа, например азота, нагретого до температуры не более 1300oС и вдуваемого в печь через воздушные фурмы. Часть объема этого газа в количестве 20-30% (0,20-0,30) от объема вдуваемого газа выпускают через газовыводящие трубы, вставленные в чугунные летки, или через проемы в кладке горна для чугунных леток (нисходящий поток). Остальную часть нагретого инертного газа в количестве менее ≤0,80 выпускают через газоотводы колошникового устройства (восходящий поток). Распределение вдуваемого горячего инертного газа на нисходящий (0,20-0,30) и восходящий (≤0,80) газовые потоки регулируют путем изменения расхода инертного газа и соотношением выпускных отверстий внизу печи (количеством и диаметром газовыводящих труб или отверстий в кладке горна) и на колошнике путем регулирования открытия атмосферных клапанов. По достижению температуры газа на колошнике печи 250-300oС (безопасной для работы засыпного аппарата) вдувание инертного газа в печь прекращают и начинают подавать дутье. Об окончании прогрева горна судят по температуре газов на выходе из газовыводящих труб или из проемов в стене горна: при достижении газами температуры ≤0,95 температуры вдуваемого газа (Т) эффективный нагрев прекращается.
Режим прогрева огнеупорной кладки и загруженной шихты задают объемным соотношением нисходящего и восходящего газовых потоков. На основании теплотехнических расчетов установлено, что при рекомендуемом соотношении нисходящего (0,20-0,30) и восходящего (≤0,80) газовых потоков время достижения газами граничной температуры на колошнике печи (τ2) и время достижения газами на выходе из газовыводящих труб (τ1) температуры ≤0,95 Т соотносятся как
τ21 = -0,1475+5,75Vн.п,
где Vн.п. - объем нисходящего потока, доли от общего расхода вдуваемого инертного газа.
При соотношении τ21= 1,0-1,73 достигается более рациональное использование тепла горячего инертного газа. С увеличением объема нисходящего газового потока больше 0,30 время достижения газами температуры ≤0,95 Т (τ1) сокращается, а время достижения температуры 250-300oС на колошнике печи (τ2) увеличивается. Это приводит к снижению коэффициента полезного действия тепла.
Преимущества заявляемого способа задувки доменной печи заключаются в следующем:
1. Сокращение продолжительности пускового периода доменной печи за счет непрерывного и последовательного осуществления двух технологических операций: сушки огнеупорной кладки и нагрева ее до высоких температур (операция охлаждения печи отпадает за ненадобностью).
2. Скорость истечения газов из газовыводящих труб не лимитируется скоростью горения, а продолжительность продувки не ограничивается зашлаковыванием труб. Благодаря этому практически неограниченно расширяются возможности регулирования скорости прогрева массива лещади и величины максимальных температур нагрева. Это позволяет избегать больших температурных градиентов в массиве лещади при задувке печи.
3. Прогрев огнеупорной футеровки доменной печи и шихты заполнения горячим инертным газом исключает горение кокса и поэтому при замене инертного газа обычным дутьем в горн печи поступают материалы, прогретые до более высоких температур и с более высокой степенью восстановления железа.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений, на основании чего делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Ниже приводится пример осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.
Пример.
1. Характеристика доменной печи:
1. Полезный объем - 2000 м3.
2. Количество чугунных леток - 2 шт.
2. Шихта заполнения:
1. Объем печи на высоту до уровня 7-8 м выше оси воздушных фурм заполняют коксом.
2. На кокс, начиная с высоты 7-8 м выше оси воздушных фурм, загружают задувочную шихту, состоящую из кокса, шлакообразующих и железорудных материалов. Задувочную шихту загружают до уровня засыпи 2,5 м.
3. Режим нагрева печи:
1. Вид вдуваемого через воздушные фурмы газа - технологический азот с содержанием кислорода до 3%.
2. Температура вдуваемого газа - 900oС.
3. Количество вдуваемого газа - 2000 м3/мин (1,0 м3/мин на 1 м3 объема печи).
В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами, а также параметры задувки доменной печи по прототипу. В прототипе средняя температура газов на выходе из чугунных леток после 10 часов продувки не превышает 100oС. Это связано с малым количеством горновых газов, направляемых для прогрева нижней коксовой насадки: объем нисходящего потока не превышает 150 м3/мин или около 5% объема горновых газов. При увеличении этой величины скорость истечения струи газа из трубы превышает скорость горения и происходит отрыв пламени. Продолжительность прогрева ограничивается по причине зашлаковывания газовыводящих труб.
Примеры 2, 3 и 4 иллюстрируют регламентируемые параметры технологии задувки доменной печи. Как видно из таблицы, при соблюдении количественного соотношения объемов нисходящих и восходящих потоков в пределах соответственно 0,20 и 0,80 ( 2), 0,25 и 0,75 ( 3) и 0,30 и 0,70 ( 4) достигаются наиболее высокие значения КПД тепла вдуваемого горячего инертного газа, %: 97,64; 91,63 и 85,82. Время прогрева нижней коксовой насадки до ≥0,95 Т(τ1) составляет 17, 14 и 11 часов; время прогрева верхней части столба шихты (τ2)-17, 18 и 19 часов. Отношение τ21=1,0-1,73.
В примере 1 объем нисходящего потока меньше 0,20 (0,10 от всего объема или 200 м3/мин), а в примере 5, наоборот, больше 0,30 (0,40 от всего объема или 800 м3/мин). В примере 1 вследствие недостаточного количества газов, продуваемых через нижнюю коксовую насадку, время достижения необходимой температуры газа на выходе из газовыводящих труб увеличивается до 33 час. Это более чем в два раза превышает общее время вдувания горячего инертного газа, поскольку температура газа на колошнике печи достигает предельного уровня 250oС за 15 часов. При этих параметрах газового режима заявляемый способ не реализуется, так как нагрев горна и нижней коксовой насадки до температуры ≥0,95 Т не достигается.
Если доля нисходящего потока превышает 30% общего объема вдуваемого газа, как это имеет место в примере 5, то чрезмерно увеличивается время достижения требуемой температуры на колошнике печи: соответственно 22 и 7 часов. Тепловой КПД вдуваемого азота снижается до 72,4%.
Внедрение заявляемого способа задувки доменной печи обеспечивает снижение удельного расхода кокса за счет замены тепла кокса теплом горячего инертного газа и создания благоприятных температурных условий для более полного восстановления железа в первых рудных подачах до подхода их в зону плавления.
Повышение ресурса надежности и продолжительности работы футерованных конструкций доменной печи достигается в результате того, что снижается опасность возникновения больших температурных градиентов в массиве кладки горна.

Claims (1)

  1. Способ задувки доменной печи, включающий загрузку в доменную печь задувочной шихты, контроль высоты расположения в печи первых порций шлакообразующих и железорудных материалов, подачу нагретого дутья с режимом, обеспечивающим ход доменного процесса задувочного периода, отличающийся тем, что перед подачей нагретого дутья через воздушные фурмы вдувают инертный газ, нагретый не выше 1300oС, выпускают 20-30% вдуваемого нагретого инертного газа из доменной печи через газовыводящие трубы, вставленные в чугунные летки, или через проемы в кладке горна для чугунных леток, а остальную часть нагретого инертного газа выпускают через газоотводы колошникового устройства, по достижении температуры газа на колошнике 250-300oС подачу нагретого инертного газа в печь прекращают.
RU2002110633A 2002-04-19 2002-04-19 Способ задувки доменной печи RU2216597C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002110633A RU2216597C1 (ru) 2002-04-19 2002-04-19 Способ задувки доменной печи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002110633A RU2216597C1 (ru) 2002-04-19 2002-04-19 Способ задувки доменной печи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2216597C1 true RU2216597C1 (ru) 2003-11-20

Family

ID=32027711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002110633A RU2216597C1 (ru) 2002-04-19 2002-04-19 Способ задувки доменной печи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216597C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487170C1 (ru) * 2011-11-09 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Способ задувки доменной печи

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сталь, № 6, 1989, с.17-20. ОСТРОУХОВ М.Я. и др. Эксплуатация доменных печей. - М.: Металлургия, 1975, с.17-41. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487170C1 (ru) * 2011-11-09 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Способ задувки доменной печи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7914601B2 (en) Cold start-up method for a direct smelting process
RU2242520C2 (ru) Способ запуска процесса прямой плавки
US4790516A (en) Reactor for iron making
JP4745731B2 (ja) キュポラによる溶銑の溶製方法
CN106148632B (zh) 一种经济型转炉少渣复吹冶炼工艺
EP2877606B1 (en) Starting a smelting process
JP6357104B2 (ja) 製錬プロセスの起動
RU2216597C1 (ru) Способ задувки доменной печи
AU2012350151B2 (en) Starting a smelting process
RU2361927C1 (ru) Устройство для получения железа или стали из железоокисных материалов
JPH02200713A (ja) 溶銑の製造装置および製造方法
JP3121894B2 (ja) 金属溶解炉
JPH04500098A (ja) コークスなしで作動する溶銑炉での金属の溶解方法及び装置
JPH07146072A (ja) キュポラ型スクラップ溶融炉
JPH06108132A (ja) 筒型炉およびこれを用いる溶銑の製造方法
RU2164242C2 (ru) Способ задувки доменной печи
RU2342441C2 (ru) Способ прямого получения железоуглеродистых сплавов и установка для его осуществления
RU1804486C (ru) Способ загрузки задувочной шихты при остановке доменной печи
RU2412413C1 (ru) Способ плавки чугуна в газовой вагранке
JPH07278635A (ja) 移動層型スクラップ溶融炉及び溶銑製造方法
RU2359044C1 (ru) Способ получения расплава железа, в частности расплава стали
JPH01290711A (ja) 溶銑の製造方法
RU2132390C1 (ru) Способ задувки доменной печи
RU2299246C1 (ru) Способ выплавки стали в мартеновской печи и мартеновская печь
RU2092569C1 (ru) Способ плавки чугуна в вагранке