RU2312151C2 - Method of blast-furnace smelting - Google Patents
Method of blast-furnace smelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312151C2 RU2312151C2 RU2005136114/02A RU2005136114A RU2312151C2 RU 2312151 C2 RU2312151 C2 RU 2312151C2 RU 2005136114/02 A RU2005136114/02 A RU 2005136114/02A RU 2005136114 A RU2005136114 A RU 2005136114A RU 2312151 C2 RU2312151 C2 RU 2312151C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- portions
- furnace
- iron ore
- materials
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, а именно к способам замены части кокса каменным углем.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and in particular to methods of replacing part of coke with coal.
Известен способ доменной плавки, включающий загрузку через колошник подач, состоящих из кокса, рудной части шихты и каменного угля при заданном массовом отношении угля к коксу, при этом загрузку подач с каменным углем производят с периодом от времени пребывания шихты в печи до величины произведения времени пребывания шихты в печи на отношение насыпных весов кокса и угля [1].A known method of blast furnace smelting, including loading through the top of the feeds consisting of coke, ore part of the charge and coal for a given mass ratio of coal to coke, while feeding feeds with coal is carried out with a period from the time the charge is in the furnace to the product of the residence time charge in the furnace on the ratio of bulk weights of coke and coal [1].
Недостатком способа доменной плавки является расстройство хода доменной печи из-за ухудшения газопропускной способности зоны жидкопластического состояния (зоны "когезии") при замене кокса углем. В зависимости от последовательности набора материалов на большой конус и опускания их в печь различают несколько способов (порядков) загрузки: совместная подача (циклическая загрузка), раздельная подача и расщепленная подача [2, с.187-189]. На доменных печах, оборудованных двухконусными засыпными аппаратами и применяющими циклическую систему загрузки, например, nAAKK↓ mKKAA↓ и т.д., слой кокса в столбе шихты образуется из двух скипов кокса. При замене части кокса углем уменьшается толщина коксовых слоев и соответственно площадь коксовых "окон" в зоне размягчения материалов. Это приводит к увеличению газодинамического напряжения в указанной зоне и соответствующему ухудшению условий газораспределения в печи, которые способствуют повышению затрат тепла и топлива, а также снижению производительности печи.The disadvantage of the blast furnace smelting method is the disruption of the blast furnace operation due to the deterioration of the gas transmission capacity of the zone of the liquid plastic state (zone of "cohesion") when replacing coke with coal. Depending on the sequence of collection of materials on a large cone and lowering them into the furnace, several loading methods (orders) are distinguished: joint feeding (cyclic loading), separate feeding and split feeding [2, p.187-189]. On blast furnaces equipped with double-cone filling devices and using a cyclic loading system, for example, nAAKK ↓ mKKAA ↓, etc., the coke layer in the charge column is formed from two coke skips. When replacing a part of coke with coal, the thickness of coke layers decreases and, accordingly, the area of coke “windows” in the softening zone of materials. This leads to an increase in gas-dynamic stress in the specified zone and a corresponding deterioration in the gas distribution conditions in the furnace, which contribute to an increase in heat and fuel costs, as well as a decrease in furnace productivity.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ доменной плавки, включающий раздельную загрузку через колошник доменной печи увеличенных по массе порций кокса и предварительно смешанных с каменным углем железорудных материалов [3].Closest to the claimed method is a method of blast furnace smelting comprising separate loading through the top of a blast furnace of an increased mass of coke and pre-mixed with iron coal iron ore materials [3].
Недостатком известного способа доменной плавки является неконтролируемое распределение угля по радиусу колошника, из-за чего часть угля через центральную зону печи приходит в горн, что вызывает его загромождение, которое в свою очередь приводит к снижению производительности печи и росту расхода кокса. Загромождение горна является одним из дополнительных факторов, который ограничивает возможность использования угля в доменной шихте для частичной замены кокса. В прототипе, за счет увеличенных по массе порций кокса, удалось устранить главный фактор, ограничивающий использование угля - газодинамическую напряженность в зоне размягчения материалов. В то же время эксперименты на печах показали, что при увеличении удельных расходов угля, например, в зависимости от качества кокса, для печей объемом 1719-2700 м3 это 50-70 кг/т, а для печи объемом 5000 м3 и при 20-30 кг/т, появляются признаки загромождения горна мелочью угля. Ликвидировать загромождение горна, сдерживающего рост удельного расхода угля, можно применением промывок горна известными способами, но это не устраняет причину загромождения горна. Предотвращение загромождения горна возможно при подаче антрацита в периферийную или среднюю зоны колошника печи, где гарантирована интенсивная газификация углерода антрацита диоксидом углерода газовой фазы и где остатки антрацита с большой вероятностью попадают в окислительные зоны фурменных очагов и газифицируются кислородом дутья. Такое контролируемое распределение антрацита по радиусу колошника возможно в первую очередь на доменных печах, оборудованных безконусными загрузочными устройствами.The disadvantage of this method of blast furnace smelting is the uncontrolled distribution of coal along the radius of the top, due to which part of the coal through the central zone of the furnace enters the furnace, which causes it to become cluttered, which in turn leads to a decrease in furnace productivity and an increase in coke consumption. Blocking the hearth is one of the additional factors that limits the possibility of using coal in a blast furnace for partial replacement of coke. In the prototype, due to the increased mass of servings of coke, it was possible to eliminate the main factor limiting the use of coal - gas-dynamic tension in the softening zone of materials. At the same time, experiments on furnaces showed that with an increase in specific coal consumption, for example, depending on the quality of coke, for furnaces with a volume of 1719-2700 m 3 it is 50-70 kg / t, and for a furnace with a volume of 5000 m 3 and at 20 -30 kg / t, there are signs of cluttering the hearth with a fine coal. To eliminate clutter of the hearth, which restrains the growth of the specific consumption of coal, it is possible to use the washing of the furnace by known methods, but this does not eliminate the cause of the blocking of the furnace. Preventing clogging the hearth is possible by feeding anthracite to the peripheral or middle zones of the furnace top, where intense gasification of anthracite carbon by gas dioxide is guaranteed, and where anthracite residues are most likely to fall into the oxidation zones of the tuyere foci and are gasified with blast oxygen. Such a controlled distribution of anthracite along the top radius is possible primarily on blast furnaces equipped with cone-free loading devices.
Ставится задача снизить расход кокса в доменной плавке при замене максимально-возможной части кокса углем путем установления рациональных параметров загрузки, которые обеспечат предотвращение загромождение горна печи угольной мелочью.The goal is to reduce the coke consumption in blast-furnace smelting when replacing the maximum possible part of coke with coal by establishing rational loading parameters that will prevent clogging of the furnace hearth with coal fines.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
В отличие от известного способа доменной плавки, включающего раздельную загрузку через колошник доменной печи увеличенных по массе порций кокса и предварительно смешанных с каменным углем железорудных материалов, в предлагаемом способе смешивание железорудных материалов с углем производят на конвейере при выгрузке материалов из бункеров шихтоподачи путем наложения порций угля на порции железорудных материалов, причем порции угля располагают между началом и серединой порций железорудных материалов, так чтобы уголь располагался в промежуточном бункере безконусного загрузочного устройства между нижней и средней его частями, а выгрузку смешанных порций угля осуществляют в кольцевые зоны колошника печи, которые соответствуют 0,6-0,9 радиуса колошника, причем при увеличении удельного расхода угля до уровня, при котором начинают появляться признаки загромождения горна, порции угля на конвейере шихтоподачи перемещают ближе к началу порций железорудных материалов и располагают в нижней части промежуточного бункера загрузочного устройства, а выгрузку на колошник производят на угловых положениях лотка безконусного загрузочного устройства, соответствующих выдаче угля ближе к большим значениям радиуса колошника печи.In contrast to the known method of blast furnace smelting, which includes separate loading through the top of a blast furnace of an increased mass of coke and pre-mixed with iron coal iron ore materials, in the proposed method, the mixing of iron ore materials with coal is carried out on a conveyor when unloading materials from charge bunkers by applying portions of coal portions of iron ore materials, with portions of coal located between the beginning and the middle of the portions of iron ore materials, so that the coal is located in the intermediate hopper of the coneless loading device between the lower and middle parts, and the unloading of mixed portions of coal is carried out in the annular zones of the furnace top, which correspond to 0.6-0.9 of the radius of the furnace top, and with an increase in the specific consumption of coal to a level at which signs begin to appear conglomerates of the hearth, portions of coal on the conveyor of the charge supply are moved closer to the beginning of the portions of iron ore materials and placed in the lower part of the intermediate hopper of the loading device, and unloading to the top chimneys at the angular positions of the tray of the cone-shaped loading device, corresponding to the output of coal closer to the large radius values of the furnace top.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
На колошник доменной печи загружают кокс, флюсы и железорудные материалы (агломерат, окатыши) в смеси с углем, например антрацитом. В горн доменной печи подают через воздушные фурмы комбинированное дутье. Из горна выпускают жидкие продукты плавки - чугун и шлак. Смешивание агломерата и окатышей или одного агломерата с антрацитом производят на ленточном конвейере при выгрузке материалов из бункеров шихтоподачи путем наложения порций угля на порции железорудных материалов в соотношении более 6 тонн железорудных материалов на 1 тонну угля. Порции антрацита располагают между началом (головой) и серединой порций железорудных материалов, так чтобы уголь при всех перегрузках попал в промежуточный бункер безконусного загрузочного устройства между нижней и средней его частями. Выгрузку смешанных порций угля и железорудных материалов осуществляют в кольцевые зоны колошника печи, которые соответствуют 0,6-0,9 радиуса колошника, т.е. в промежуточную или периферийную зоны колошника. Предельные значения этого диапазона были установлены специальными экспериментами на доменной печи объемом 5000 м3, оборудованной бесконусным загрузочным устройством. Причем при увеличении удельного расхода угля до уровня, при котором начинают появляться признаки загромождения горна, порции угля на конвейере шихтоподачи перемещают ближе к началу порций железорудных материалов и располагают концентрировано в нижней части промежуточного бункера загрузочного устройства, а выгрузку на колошник производят на угловых положениях лотка бесконусного загрузочного устройства, соответствующих выдаче угля ближе к большим значениям радиуса колошника печи, т.е. порции угля перемещают ближе к периферии печи, где гарантирована интенсивная газификация углерода антрацита и где остатки антрацита попадают в окислительные зоны фурменных очагов и газифицируются кислородом дутья.Coke, fluxes and iron ore materials (sinter, pellets) are mixed with coal, for example anthracite, on the top of a blast furnace. Combined blast is fed through the tuyeres to the furnace hearth. Liquid smelting products - pig iron and slag are released from the hearth. Agglomerate and pellets or one agglomerate are mixed with anthracite on a conveyor belt when unloading materials from charge feed bins by applying portions of coal to portions of iron ore materials in a ratio of more than 6 tons of iron ore materials per 1 ton of coal. Portions of anthracite are placed between the beginning (head) and the middle of the portions of iron ore materials, so that coal, for all overloads, enters the intermediate hopper of the cone-free loading device between its lower and middle parts. Unloading mixed portions of coal and iron ore materials is carried out in the annular zones of the furnace top, which correspond to 0.6-0.9 radius of the furnace top, i.e. in the intermediate or peripheral zone of the top. The limiting values of this range were established by special experiments on a blast furnace with a volume of 5000 m 3 equipped with a cone-less loading device. Moreover, when the specific consumption of coal increases to a level at which signs of clogging the hearth begin to appear, portions of coal on the charge conveyor are moved closer to the beginning of the portions of iron ore materials and are concentrated in the lower part of the intermediate hopper of the loading device, and unloading to the top produces at the angular positions of the cone-shaped tray loading device corresponding to the issuance of coal closer to large values of the radius of the furnace top, i.e. portions of coal are moved closer to the periphery of the furnace, where intense gasification of anthracite carbon is guaranteed, and where anthracite residues fall into the oxidation zones of the tuyere foci and are gasified with blast oxygen.
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Доменная печь объемом 5000 м3 оборудована бесконусным загрузочным устройством лоткового типа. Радиус колошника равняется 5,4 м. Цикл загрузки доменной печи состоит из девяти порций, которые выгружаются в печь раздельно при использовании девяти угловых положений ("станций") лотка:The blast furnace with a volume of 5000 m 3 is equipped with a coneless loading device of a tray type. The top radius is 5.4 m. The blast furnace loading cycle consists of nine portions that are unloaded into the furnace separately using nine angular positions (“stations”) of the tray:
Шихта состоит из следующих материалов:The mixture consists of the following materials:
Состав порций, которые входят в цикл загрузки, и набор угловых положений лотка, который непрерывно вращается, следующие:The composition of the portions that enter the loading cycle, and the set of angular positions of the tray, which rotates continuously, are as follows:
Материалы подаются на колошник с помощью ленточного конвейера. Четвертая и девятая порции, которые содержат антрацит, формируются на ленте конвейера, таким образом, что предварительно на ленту загружается 11 т чистого агломерата, а в дальнейшем на слой агломерата укладывают слой антрацита и окатышей. Антрацит, который выгружается на ленту, сопровождается тридцатью тонами железорудных материалов. Больше половины массы смеси агломерата и окатышей располагается на конвейере после разгрузки на него антрацита. Благодаря этому в промежуточном бункере загрузочного устройства антрацит располагается в средней его зоне. При загрузке такой порции в печь благодаря тому, что любому из семи фиксированных угловых положений лотка отвечает разгрузка в печь одинаковых масс шихтовой смеси, антрацит размещается в тех дозах порции, которые выгружаются при восьмом, седьмом и шестом положениях лотка. Это подтверждается соответствующим уменьшением скорости потока смеси материалов в печь на указанных станциях вращающегося лотка.Materials are fed to the top using a conveyor belt. The fourth and ninth portions, which contain anthracite, are formed on the conveyor belt, so that 11 tons of pure agglomerate are pre-loaded onto the belt, and then a layer of anthracite and pellets are placed on the agglomerate layer. Anthracite, which is discharged onto the tape, is accompanied by thirty tones of iron ore materials. More than half the mass of the mixture of agglomerate and pellets is located on the conveyor after unloading anthracite onto it. Due to this, in the intermediate hopper of the loading device, anthracite is located in its middle zone. When loading such a portion into the furnace due to the fact that any of the seven fixed angular positions of the tray corresponds to unloading the same masses of the charge mixture into the furnace, anthracite is placed in those dose doses that are unloaded at the eighth, seventh and sixth positions of the tray. This is confirmed by a corresponding decrease in the flow rate of the mixture of materials into the furnace at the indicated stations of the rotating tray.
Загрузка доменной печи лотковым загрузочным устройством производится таким образом, что поверхность шихты в печи имеет в среднем небольшой угол наклона, и пересыпка шихты по поверхности осуществляется преимущественно в границах, формируемых при каждом угловом положении лотка кольцевых куч. Данные математического моделирования распределения шихты в печи и текущего контроля поверхности шихты радарными профилемерами подтверждают, что смесь, которая содержит антрацит, располагается в данном случае на части радиуса колошника от 0,88 до 0,64. При таком способе загрузки антрацита связанные с этим проявления загромождения горна печи будут минимальными, что позволит снизить расход кокса в доменной плавке за счет замены максимально возможной части кокса углем.The blast furnace is loaded with a trough loading device in such a way that the surface of the charge in the furnace has an average small angle of inclination, and the charge is poured over the surface mainly at the boundaries formed at each angular position of the ring heap tray. The data of mathematical modeling of the charge distribution in the furnace and the current control of the charge surface with radar profilers confirm that the mixture that contains anthracite is located in this case on a part of the top radius from 0.88 to 0.64. With this method of loading anthracite, the associated manifestations of blocking the furnace hearth will be minimal, which will reduce the coke consumption in blast furnace by replacing the maximum possible portion of coke with coal.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №1158591, МКИ4 С21в 3/00, 1985.1. A.S. USSR No. 1158591, MKI 4 C21v 3/00, 1985.
2. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - Киев: Вища школа, 1981. - 496 с.2. Efimenko G.G., Gimmelfarb A.A., Levchenko V.E. Iron metallurgy. - Kiev: Vishcha school, 1981. - 496 p.
3. Патент Украïни №67681, МПК7 С21В 3/00, 2004.3. Ukrainian Patent No. 67681, IPC 7 C21B 3/00, 2004.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA200508802 | 2005-09-16 | ||
UAU200508802 | 2005-09-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005136114A RU2005136114A (en) | 2007-05-27 |
RU2312151C2 true RU2312151C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38310428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005136114/02A RU2312151C2 (en) | 2005-09-16 | 2005-11-21 | Method of blast-furnace smelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312151C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463355C1 (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-10 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Method for production of cast iron |
-
2005
- 2005-11-21 RU RU2005136114/02A patent/RU2312151C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463355C1 (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-10 | Открытое акционерное общество "Уральская Сталь" (ОАО "Уральская сталь") | Method for production of cast iron |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005136114A (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2700977C1 (en) | Blast furnace charging method | |
Gupta et al. | Burden distribution control and its optimisation under high pellet operation | |
JP6870439B2 (en) | Sintered ore manufacturing method | |
RU2312151C2 (en) | Method of blast-furnace smelting | |
US8273287B2 (en) | System for the production of ore with green agglomerates containing a proportion of fines | |
JP4984488B2 (en) | Method for producing semi-reduced sintered ore | |
KR20180058830A (en) | Method and apparatus for loading iron-bearing material | |
RU2593808C2 (en) | Method and device for loading carbon containing material and iron-containing material | |
CN111410062A (en) | Vacuum circulation degassing furnace and feeding device thereof | |
CN110055361B (en) | Coke oven blast furnace application technique | |
RU2742997C1 (en) | Raw materials into a blast furnace loading method | |
JP2000290732A (en) | Method for granulating raw material for sintering, excellent in combustibility | |
JPH03243704A (en) | Operating method for blowing powder from tuyere in blast furnace | |
JP2010150643A (en) | Method for charging raw material to blast furnace | |
RU2095420C1 (en) | Blast furnace charging method | |
JPH05156329A (en) | Method for operating powder injection from tuyere in blast furnace | |
RU2268947C2 (en) | Method of blast-furnace smelting | |
RU2119958C1 (en) | Method of washing blast furnace hearth | |
CN220222751U (en) | Waste plastic absorbing device | |
JP6950718B2 (en) | How to charge raw materials for Bellless blast furnace | |
US6179896B1 (en) | Process for producing liquid pig iron or semifinished steel products from ore | |
JP2018070954A (en) | Method for loading raw materials into blast furnace | |
JP2808342B2 (en) | Blast furnace charging method | |
KR101827996B1 (en) | Method for manufacturing molten irons and apparatus for manufacturing molten irons using the same | |
JP3700458B2 (en) | Low Si hot metal manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081122 |