RU2223328C1 - Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining - Google Patents

Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining Download PDF

Info

Publication number
RU2223328C1
RU2223328C1 RU2003102405/02A RU2003102405A RU2223328C1 RU 2223328 C1 RU2223328 C1 RU 2223328C1 RU 2003102405/02 A RU2003102405/02 A RU 2003102405/02A RU 2003102405 A RU2003102405 A RU 2003102405A RU 2223328 C1 RU2223328 C1 RU 2223328C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
furnace
hearth
lining
shungite
Prior art date
Application number
RU2003102405/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003102405A (en
Inventor
И.Ф. Курунов
И.И. Туктамышев
В.Н. Логинов
В.И. Нетронин
М.А. Гуркин
М.Ю. Суханов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
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 "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2003102405/02A priority Critical patent/RU2223328C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223328C1 publication Critical patent/RU2223328C1/en
Publication of RU2003102405A publication Critical patent/RU2003102405A/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; blast furnace processes; melting cast iron in blast furnaces. SUBSTANCE: proposed method includes introduction of skull-forming additive into burden of blast furnace in form of lumpy shungite at size of 10-100 mm containing 28-32% of carbon and 58-60% of silica. Skull-forming additive is fed according to results of monitoring lining temperature at level of joint of hearth and blast-furnace bottom. At positive deviation of temperature trend from preset level by more than 10 C, shungite in the amount of 2.0-6.0% of mass of coke is loaded into narrow peripheral ring bounded by radii of 0.8-1.0 of furnace to radius. For local protection of hearth lining, its temperature is monitored by sectors for finding the sector at maximum temperature; at deviation of this temperature by more than 15 C from average temperature over circumference, shungite is periodically loaded into furnace top sector located above hearth sector at maximum lining temperature by batches of 0.10-0.25 of portion of iron ore portion of burden. EFFECT: enhanced efficiency of forming skull on furnace walls. 3 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке передельных и литейных чугунов и ферросплавов в доменных печах. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and can be used in the smelting of foundry and foundry irons and ferroalloys in blast furnaces.

Технической задачей изобретения является создание на футеровке горна доменной печи стабильного прочного гарнисажа, обеспечивающего защиту футеровки, уменьшение тепловых потерь с охлаждающей водой, уменьшение расхода топлива, повышение срока службы футеровки и продолжительности кампании доменной печи, предотвращение прорыва горна. An object of the invention is the creation of a stable durable scull on the furnace lining of the blast furnace, which provides protection of the lining, reduces heat loss with cooling water, reduces fuel consumption, increases the life of the lining and the duration of the blast furnace campaign, and prevents the furnace from breaking through.

Известно техническое решение, обеспечивающее создание защитного гарнисажа на стенах горна доменной печи путем ввода в шихту материала, понижающего вязкость шлака, и поддержания высокой (более 4,0) основности шлака для получения его температуры плавления выше температуры внутренней поверхности футеровки горна. A technical solution is known that provides the creation of a protective scull on the walls of the hearth of a blast furnace by introducing into the mixture a material that reduces the viscosity of the slag and maintaining a high (more than 4.0) basicity of the slag to obtain its melting point above the temperature of the inner surface of the furnace lining.

Такой шлак образует защитный гарнисаж на футеровке горна и предохраняет ее от износа [1]. Недостатком данного способа является его ограниченные возможности по защите футеровки. Гарнисаж из высокоосновного шлака после снижения основности шлака неизбежно размывается шлаками нормальной основности. Such slag forms a protective skull on the lining of the hearth and protects it from wear [1]. The disadvantage of this method is its limited ability to protect the lining. A skull from a highly basic slag after a decrease in slag basicity is inevitably washed away by normal basic slags.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по свойствам и достигаемым результатам является известный способ создания защитного гарнисажа в доменной печи, включающий загрузку в печь гарнисажеобразующей добавки в виде титансодержащего агломерата, при спекании которого в аглошихту добавляют шлак производства феррованадия, содержащий титан в оксидной и карбонитридной фазах [2] . Недостатком данного технического решения является необходимость спекания специального агломерата, что требует организации отдельной технологической цепи подачи и измельчения шлака производства феррованадия. Closest to the proposed technical solution in terms of properties and achieved results is a known method of creating a protective skull in a blast furnace, comprising loading a skull-forming additive in the form of a titanium-containing agglomerate into the furnace, during sintering of which ferrovanadium slag containing titanium in the oxide and carbonitride phases is added to the sinter charge [ 2]. The disadvantage of this technical solution is the need for sintering a special agglomerate, which requires the organization of a separate technological chain for feeding and grinding slag for the production of ferrovanadium.

Технической задачей данного изобретения является устранение недостатков известных технических решений, создание стабильного гарнисажа на стенках горна доменной печи, уменьшение тепловых потерь с охлаждающей водой, снижение расхода топлива, увеличение срока службы футеровки горна и продолжительности кампании доменной печи. The technical task of this invention is to eliminate the disadvantages of the known technical solutions, create a stable skull on the walls of the hearth of the blast furnace, reduce heat loss with cooling water, reduce fuel consumption, increase the life of the lining of the hearth and the duration of the campaign blast furnace.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в известном способе создания защитного гарнисажа на футеровке горна доменной печи, включающем загрузку в печь гарнисажеобразующей добавки, в качестве гарнисажеобразующей добавки в печь загружают шунгит фракции 10-100 мм, содержащий 28-32% углерода и 58-60% SiO2, контролируют температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади и загрузку шунгита в количестве 2 - 6% от массы кокса осуществляют при положительном отклонении тренда средней температуры футеровки по окружности горна от установленного уровня более чем на 10oС, причем загрузку шунгита производят в узкую периферийную зону колошника, ограниченную радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in the known method of creating a protective skull on the lining of the hearth of a blast furnace, which includes loading a skull-forming additive into the furnace, shungite of a fraction of 10-100 mm containing 28-32% carbon and 58- 60% SiO 2, control the temperature of the carbonaceous lining of peripheral blocks at the joint hearth and bottom and load shungite in the amount of 2 - 6% by weight of the coke is carried out under a positive trend deviation average temperature liner about the circumference of the hearth from the set level by more than 10 o C, the load shungite produce a narrow peripheral region of the furnace top bounded by radii 0.8-1.0 radius of the furnace top.

Дополнительно указанная техническая задача решается тем, что контролируют температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади по секторам его окружности, определяют сектор с максимальной температурой и при ее отклонении от средней температуры кладки по окружности горна более чем на 15oС шунгит загружают в сектор колошника, расположенный над сектором горна с максимальной температурой футеровки.Additionally, the specified technical problem is solved by controlling the temperature of the peripheral carbon lining blocks at the junction of the hearth and the bream from the sectors of its circumference, determining the sector with the maximum temperature and, when it deviates from the average masonry temperature around the hearth more than 15 o С, the schungite is loaded into a top area located above a hearth sector with a maximum lining temperature.

Решение технической задачи с высокой эффективностью достигается также тем, что шунгит загружают периодически, отдельными порциями массой 0,10-0,25 от массы порции кокса. The solution to the technical problem with high efficiency is also achieved by the fact that shungite is loaded periodically, in individual portions weighing 0.10-0.25 of the mass of a portion of coke.

Сущность изобретения заключается в следующем. При вводе в шихту в качестве гарнисажеобразующей добавки шунгита, содержащего углерод и кремнезем в стехиометрическом соотношении для реакции образования из этих компонентов карбида кремния, и загрузке его узкое периферийное кольцо, ограниченное радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника, в кусках шунгита при их нагреве до 1400oС и выше по мере опускания в горн печи происходит химическое взаимодействие между углеродом и кремнеземом с образованием карбида кремния. Карбид кремния в кусках шунгита в горне расходуется в реакциях восстановления железа и марганца из первичных шлаков, заменяя при этом углерод кокса. Однако вблизи стен горна, где поток первичных шлаков менее интенсивный, чем в районе рудного гребня, часть карбида кремния не успевает ассимилироваться чугуном и шлаком и при контакте с кладкой горна осаждается на ней, образуя устойчивый тугоплавкий гарнисаж, наличие которого препятствует размыванию футеровки горна. Образование гарнисажа на стенках горна снижает теплопотери и способствует увеличению срока его службы и продлению кампании печи. Загрузка шунгита в более широкую периферийную зону или в зону, расположенную ближе к центру печи, уменьшает гарнисажеобразующий эффект шунгита.The invention consists in the following. When shungite containing carbon and silica is introduced into the mixture as a skull-forming additive in a stoichiometric ratio for the reaction of formation of silicon carbide from these components, and its narrow peripheral ring is bounded, limited by radii of 0.8-1.0 of the top radius, in pieces of schungite when heating to 1400 o C and higher as it sinks into the furnace furnace, a chemical interaction occurs between carbon and silica with the formation of silicon carbide. Silicon carbide in pieces of shungite in the furnace is consumed in the reactions of reduction of iron and manganese from primary slag, while replacing coke carbon. However, near the walls of the hearth, where the flow of primary slag is less intense than in the region of the ore ridge, part of the silicon carbide does not have time to be assimilated by cast iron and slag and, upon contact with the masonry, the hearth settles on it, forming a stable refractory skull, the presence of which prevents erosion of the hearth lining. The formation of a skull on the walls of the hearth reduces heat loss and helps to increase its service life and prolong the campaign of the furnace. Loading shungite into a wider peripheral zone or into a zone closer to the center of the furnace reduces the skull-forming effect of shungite.

Контроль тренда средней температуры футеровки на горизонте стыка горна и лещади позволяет своевременно принимать меры по защите футеровки и прекращать загрузку гарнисажеобразующей добавки при ликвидации нежелательного увеличения средней температуры футеровки горна на указанном горизонте. Опыт работы печей показывает, что положительное отклонение тренда средней температуры футеровки на стыке горна и лещади, требующее принятия мер по защите футеровки горна от разгара, составляет 10-15oС.Monitoring the trend of the average temperature of the lining at the junction between the hearth and the bream makes it possible to take timely measures to protect the lining and stop loading the skull-forming additive while eliminating the undesirable increase in the average temperature of the lining of the hearth on the specified horizon. The experience of the furnaces shows that the positive trend deviation of the average temperature of the lining at the junction between the hearth and the bream, requiring the adoption of measures to protect the lining of the hearth from the height, is 10-15 o C.

Контроль температуры футеровки на стыке горна и лещади по окружности гона позволяет определить наиболее изношенный и опасный участок футеровки и защитить его путем секторной загрузки шунгита в сектор с максимальной температурой. По опыту работы допустимое отклонение температуры в секторах от средней температуры по окружности не должно превышать 15-20oС.Monitoring the temperature of the lining at the junction of the hearth and the bream around the headland allows you to determine the most worn and dangerous section of the lining and protect it by sector loading shungite into the sector with maximum temperature. According to experience, the permissible temperature deviation in sectors from the average temperature around the circumference should not exceed 15-20 o C.

Заявляемое количество загружаемого шунгита 2,0-6,0% от массы кокса также получено в результате опыты работы. При количестве загружаемого шунгита, меньшем 2,0% от массы кокса, увеличивается время наращивания гарнисажа в горне, что нежелательно, так как ведет к увеличению потерь тепла. При загрузке шунгита в количестве более 6,0% начинает сказываться увеличение количества шлака, отрицательно влияющее на технико-экономические показатели плавки. The claimed amount of loaded shungite 2.0-6.0% by weight of coke is also obtained as a result of work experience. When the amount of loaded shungite is less than 2.0% of the mass of coke, the time of building up the skull in the furnace increases, which is undesirable, since it leads to an increase in heat loss. When loading shungite in an amount of more than 6.0%, an increase in the amount of slag begins to affect, negatively affecting the technical and economic indicators of smelting.

Загрузка шунгита порциями менее чем 10% от массы порции кокса чрезмерно снижает темп загрузки печи. Загрузка шунгита в количестве более 25% от массы порции кокса затрудняет его загрузку в узкий периферийный сегмент (в пределах 0,8-1,0 радиуса колошника). Loading shungite in portions of less than 10% of the mass of a portion of coke unduly reduces the rate of loading of the furnace. Download shungite in an amount of more than 25% of the mass of a portion of coke makes it difficult to load into a narrow peripheral segment (within 0.8-1.0 of the radius of the top).

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами. The proposed technical solution is illustrated by the following examples.

Пример 1. Ha доменной печи объемом 5500 м3 при контроле температуры футеровки на уровне стыка горна и лещади выявили положительное отклонение тренда средней температуры периферийных углеродистых блоков футеровки (по всем термопарам, измеряющим температуру периферийных углеродистых блоков на данном горизонте) от установленного на основе опыта работы печи безопасного уровня средней по окружности температуры блоков 105-110oС на 15oС (в течение 3 суток средняя температура увеличилась от уровня 107 до уровня 122oС), что свидетельствовало об уменьшении толщины гарнисажана стенках горна в этой зоне. Для создания на футеровке устойчивого гарнисажа, в соответствии с изобретением, в шихту ввели шунгит фракции 10-100 мм, содержащий 30% углерода и 59% кремнезема, в количестве 20 кг/т чугуна или 4,5% от массы кокса. Шунгит загружали в узкую кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,85-1,0 радиуса колошника. Спустя 4 суток средняя температура футеровки на указанном горизонте снизилась до уровня 107oС. Загрузку шунгита прекратили.Example 1. Ha blast furnace with a volume of 5500 m 3 when controlling the temperature of the lining at the junction of the hearth and the bottom showed a positive deviation of the trend of the average temperature of the peripheral carbon blocks of the lining (for all thermocouples measuring the temperature of the peripheral carbon blocks on this horizon) from the established on the basis of experience safe level average furnace temperature circumference blocks 105-110 o C at 15 o C (for 3 days, the average temperature increased from level 107 to level 122 o C), which indicated that reduce uu thickness garnisazhana walls of the hearth in the zone. To create a stable skull on the lining, in accordance with the invention, shungite of a fraction of 10-100 mm containing 30% carbon and 59% silica was introduced into the charge in an amount of 20 kg / t of pig iron or 4.5% by weight of coke. Shungite was loaded into the narrow annular zone of the top, limited by the radii of 0.85-1.0 of the radius of the top. After 4 days, the average temperature of the lining on the indicated horizon decreased to the level of 107 o C. The loading of shungite was stopped.

Пример 2. На доменной печи объемом 5500 м3 при контроле температуры футеровки по окружности горна на уровне стыка горна и лещади выявили сектор с максимальной температурой (125oС) футеровки (в районе летки N 3), которая превышала среднюю температуру (106oС) футеровки по окружности на 19oС. Шунгит в количестве 20 кг/т чугуна или около 5% от удельного расхода кокса загружали в сегмент указанного сектора, ограниченный радиусами 0,85-0,95 радиуса колошника. Загрузку шунгита производили периодически отдельными порциями величиной по 6 т (15% от массы порции кокса). Через пятеро суток градиент температур футеровки между секторами горна уменьшился до допустимого и загрузку гарнисажеобразующей добавки прекратили.Example 2. On a blast furnace with a volume of 5500 m 3 while monitoring the temperature of the lining around the circumference of the hearth at the level of the junction between the hearth and the bream, a sector with a maximum temperature (125 o C) of the lining (in the area of tap hole N 3) was found that exceeded the average temperature (106 o C ) circumferential lining at 19 o C. Shungit in the amount of 20 kg / t of pig iron or about 5% of the specific consumption of coke was loaded into a segment of the indicated sector, limited by radii of 0.85-0.95 of the radius of the top. Shungite was loaded periodically in separate batches of 6 tons each (15% of the mass of a portion of coke). After five days, the temperature gradient of the lining between the sectors of the hearth decreased to an acceptable level and the loading of the skull-forming additive was stopped.

Результатом применения предложенного способа защиты футеровки горна доменной печи было снижение температуры охлаждающей воды на холодильниках горна, что свидетельствует об образовании гарнисажа на его стенках. Снижения технико-экономических показателей работы печи не происходило. Наличие стабильного слоя гарнисажа на стенах горна позволило повысить ее форсировку и увеличить производительность печи. The result of the application of the proposed method for protecting the furnace lining of the blast furnace was a decrease in the temperature of cooling water on the furnace refrigerators, which indicates the formation of a skull on its walls. Reduced technical and economic indicators of the furnace did not occur. The presence of a stable layer of the skull on the walls of the hearth made it possible to increase its forcing and increase the productivity of the furnace.

Таким образом, применение предложенного способа создания защитного гарнисажа на футеровке горна доменной печи позволяет защитить футеровку от износа, уменьшить потери тепла, повысить производительность и увеличить длительность кампании печи. Thus, the application of the proposed method of creating a protective skull on the lining of the hearth of a blast furnace allows to protect the lining from wear, reduce heat loss, increase productivity and increase the duration of the campaign of the furnace.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 98781, МКИ С 21 В 5/02.Sources of information
1. Auth. St. USSR N 98781, MKI C 21 V 5/02.

2. Авт. св. СССР N 1401046, МКИ С 21 В 5/00в 2. Auth. St. USSR N 1401046, MKI C 21 V 5 / 00v

Claims (3)

1. Способ создания защитного гарнисажа на футеровке горна доменной печи, включающий загрузку в печь гарнисажеобразующей добавки, отличающийся тем, что в качестве гарнисажеобразующей добавки в печь загружают шунгит фракции 10-100 мм, содержащий 28-32% углерода и 58-60% SiО2, контролируют температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади и загрузку шунгита в количестве 2-6% от массы кокса осуществляют при положительном отклонении тренда средней температуры футеровки по окружности горна от установленного уровня более чем на 10°С, причем загрузку шунгита производят в узкую периферийную зону колошника, ограниченную радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника.1. A method of creating a protective skull on the lining of the hearth of a blast furnace, comprising loading a skull-forming additive in a furnace, characterized in that as a skull-forming additive, shungite of a fraction of 10-100 mm containing 28-32% carbon and 58-60% SiO 2 is loaded into the furnace control the temperature of the peripheral carbon blocks of the lining at the junction of the hearth and the bream and the loading of schungite in the amount of 2-6% by weight of coke is carried out with a positive trend deviation of the average temperature of the lining around the hearth from the set level olee than 10 ° C, the load shungite produce a narrow peripheral region of the furnace top bounded by radii 0.8-1.0 radius of the furnace top. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контролируют температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади по секторам его окружности, определяют сектор с максимальной температурой и при ее отклонении от средней температуры кладки по окружности горна более чем на 15°С шунгит загружают в сектор колошника, расположенный над сектором горна с максимальной температурой футеровки.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the peripheral carbon lining blocks is controlled at the junction of the hearth and the bottom of the flank by sectors of its circumference, a sector with a maximum temperature is determined and when it deviates from the average masonry temperature around the hearth by more than 15 ° Shungite is loaded into the top furnace sector located above the hearth sector with a maximum lining temperature. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что шунгит загружают периодически, отдельными порциями массой 0,10-0,25 от массы порции кокса.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the shungite is loaded periodically, in individual portions weighing 0.10-0.25 of the mass of a serving of coke.
RU2003102405/02A 2003-01-29 2003-01-29 Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining RU2223328C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102405/02A RU2223328C1 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102405/02A RU2223328C1 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2223328C1 true RU2223328C1 (en) 2004-02-10
RU2003102405A RU2003102405A (en) 2004-07-20

Family

ID=32173523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003102405/02A RU2223328C1 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223328C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2851604C (en) Method of reduction processing of steel-making slag
KR101145603B1 (en) Process for producing reduced iron pellets, and process for producing pig iron
CA3022024A1 (en) Method and apparatus for the production of cast iron, cast iron produced according to said method
CN109913662A (en) The method for improving high-titanium blast furnace slag carbonization electric furnace liner service life
CN106048112B (en) A kind of method for periodically using schreyerite maintenance
US3499755A (en) Method for the production of pig iron and steel
RU2223328C1 (en) Method of forming protective skull on blast furnace hearth lining
RU2221874C1 (en) Method of protection of blast-furnace hearth lining
RU2223331C1 (en) Method of forming protective skull in blast furnace
CN103436770B (en) Preparation technology of nitrided ferrovanadium
JP3037062B2 (en) Operating method of scrap melting furnace
RU2223329C1 (en) Method of forming protective skull in blast furnace hearth
JPS6250544B2 (en)
RU2223330C1 (en) Method of forming protective skull in blast furnace hearth
RU2179583C1 (en) Method of creating protective skull in blast furnace
RU2161204C1 (en) Method of blast furnace smelting on magnesian-aluminous slags
RU2291199C1 (en) Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace
JPH0635604B2 (en) Blast furnace operation method
Kurunov et al. New technological solutions to protect the lining of blast-furnace hearths
Kurunov et al. Methods of extending the campaign of a blast furnace
JPS61253309A (en) Direct steel making method using vertical furnace
SU1252347A1 (en) Method of desulforizing cast iron
JP2000226608A (en) Operation of blast furnace
KR20000043781A (en) Method of controlling distribution of proper charged material for high pulverized coal ratio
RU2251575C1 (en) Method for creating protection lining slag in shaft of blast furnace