SU1186635A1 - Способ промывки горна и стен доменной печи - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПРОМЫВКИ ГОРНА И СТЕН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий загрузку в доменную печь основных компонентов шихты, агломерата, окатышей , флюсов кокса и добавки сварочного шлака, причем сварочный ишак смешивают с основными компонентами шихты перед загрузкой их в печь, о тличающий с  тем, что, с целью повышени  производительности печи , сварочный шлак загружают одной подачей с агломератом, окатышами, коксом и флюсом с чередованием 5200 обычных подач. с S (Л 18 16 1Ц /2 Й1 7 Л Z / 7

Description

2.Способ no п. 1,0 т л и ч а ю щ и и с   тем, что сварочный шлак загружают в смеси с марганцевой рудой при соотношении 1:(0,6-3).

3.Способ по п. 1,отличающий с   тем, что сварочный шлак загружают в смеси с сталеплавильными шлаками при соотношении 1 : (1 ., 5-1 , 7) .

4.Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что сварочный шлак

загружают однократно в смеси с агло .мератом при соотношении 1: (О, 3-2,5).

5.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что сварочный шлак загружают однократно в смеси с кок- сом при соотношении по массе 1:(0,31 ,0).

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к способа предотвращени  образовани  настыле и регулировани  работы горна домен печи при выплавке чугуна, и может быть использовано в доменных цехах металлургических заводов. Цель изобретени  - повышение пр изводительности печи. , На фиг. 1 дана крива  нормально газораспределени ; на фиг, 2 - . график, иллюстрирующий загромождени горна. Общей причиной образовани  настылей -В доменных печах  вл етс  понижение температуры в области образовани  расплавленных и полурасплав ленных масс шихтовых материалов и св занное с этим их налипание на ст ны печи и застывание. Понижение-температуры  вл етс , прежде всего, следствием изменени  распределени  газов в доменной печи которое вызвано неравномерным распределением материалов по окружност и сечению доменной печи, образование канального хода газов, неровным ходом печи, сопровождающимс  подвисани ми и обрывами шихты, частыми просто ми ,или работой на уменьшенном количестве дуть , колебани ми дутьевого и температурного режимов печи. Иногда понижение температуры может происходить при эндотермических реакци х. Дл  предотвращени  первого хода печи, подстоев, провалов и подвисаний шихты, повышени  давлени ., гор  чего дуть , производительности печи , колебаний содержани  кремни  и серы в чугуне и химсостава шлака. горени  воздушных и шлаковых фурм, неравномерности выпуска чугуна по весу (табл. 1 и 2), свидетельствую- . щих об образовании горнисажного сло  на стенках и заростани  горна печи, осуществл ют посто нную промывку стен и горна доменной печи, котора  обеспечивает поддержание столба шихты и горна печи в активном состо нии, устран ет загромождение горна и уменьшает толщину горнисажа. При промывке стен и горна доменной печи сварочньм шлак загружают в смеси с агломератом в одну подачу с чередованием ее через 5-200 обычных подач. Объем составл ющих одной подачи соответствует объему нескольких скипов, поэтому подача материалов на колошник подаетс  по част м несколькими скипами в зависимости о.т объема загружаемых материалов, полезной емкости скипа и технологических особенностей плавки. После загрузки материалов на малый конус осуществл ют их перегрузку на большой конус и далее в доменную печь. После проплавлени  шихты и накоплени  жидкого чугуна и шлака в горне доменной печи осуществл ют их периодический выпуск соответственно в чугуновозные и шлаковозные .ковшы. Дл  исключени  образовани  настьшей на стенках и заростани  горна печи к шихте, содержащей .агломерат , окатьш1И, кокс и флюс, добавл ют сварочньй шлак, который  вл етс  побочным продуктом, получаемым в нагревательных печах и колодцах при нагреве слитков. Перед употребленмем осуществл ют дробление сварочного шлака на более мелкие фрак ции. Фракцию 0-10 мм, дол  которой составл ет 25%, подают на аглофабр ку, а фракцию 10-80 мм передают в доменный цех. Химический состав фракций 1080 мм следующий, мае. %: SiOj 5,36; СаО 0,20; , 1,15; MgO 0,24; MnO 1,21; FeO 60,21; 29,98; Fe 68,03; Fe общ. 0,9 Мп 0,05; P 0,02, Сварочный шлак имеет прочность на сжатие 100-335 MTIa, показатель дробимости фракции 10-80 мм 27-37 (см2/ч). Объемна  насьтна  масса указанно го шлака, фракци  10-80 мм, состав л ет 2500 кг/м. Выход сварочного шлака указанной фракции составл ет в среднем 75%. Добавка сварочного шлака в доменную шихту позвол ет предотвратить излишнее образование горнисажного сло  шихты, а также улучшает дренажную способность гор на, что позвол ет интенсифицироват процесс доменной плавки. Сварочный шлак ввод т в смеси с окатышами, коксом или флюсом при указанной цикличности. Подача смеси сварочного шлака с другими компонентами шихты с циклич ностью 5-200 подач обеспечивает опт мальные услови  формировани  жидкоподвижного размывающего шлака, кото рый предотвращает образование насты лей и заростание горна. Периодичность загрузки подач, со держащих сварочный шлак, через 5200 нормальных подач обеспечивает воз можность регулировани  дозировки про мывочной смеси в широких пределах в за висимости от состо ни  рабочего профил  печи, теплового режима, сырьевых условий, физико-химических свойств проплавл емых материалов, их склонности к настылеобразованию и др. факторов. Увеличение интервала загрузки нормальных подач в указанных предел означает уменьшение частоты ввода в шихту промывочной смеси и соответ ственно ослабление ее действи . Уменьшение интервала загрузки :нормальных подач, не содержащих сва рочного шлака, соответствует усиле (нию размывающего действи  промывочной смеси за счет более частого ее ввода. При уменьшении интервала загрузки нормальных подач менее п ти ввод промывочной смеси в шихту создает посто нное присутствие значительных количеств закиси железа в шлаке и его изл1Ш1нюю подвижность, следствием чего может быть увеличение удельного расхода кокса и интенсивное разрушение кладки. При увеличении интервала загрузки нормальных подач сверх 200 ввод промывочной смеси в Ш1ГХТУ оказываетс  , слишком редким, не более одного раэа в сутки. Така  периодичность образовани  в печи жидких фаз, обладающих размывающим действием, не обеспечивает эффективной борьбы с настылеобразованием и загромождением горна . Расход сварочного шлака или его смеси в подачу должен составл ть 0,06-3,0 величины коксовой колоши, пр}мен емой на печи. При этом значение расхода, близкие к нижнем пределу, соответствуют меньшим интервалам чередовани  подач , содержащих сварочный шлак, с обычными подачами, а значени  расходов , близкие к верхнему пределу, большим интервалом чередовани  указанных подач. При расходе сварочного шлака или его смеси менее 0,06 его количество в образующемс  шлаке оказываетс  недостаточным, чтобы обеспечить высокую подвижность и эффективное размывающее действие этого шлака. Увеличение расхода сварочного шлака сверх 3,0 приводит к чрезмерному увеличению количества разжижающих компонентов в образующемс  доменном шлаке, слишком высокой его подвижности , что сопр жено с увеличением удельного расхода кокса и интенсивности износа футеровки. Сварочный шлак ввод т в смеси с марганцевой рудой или сталеплавильными шлаками с указанной цикличностью при соотношении сварочного шлака к сумме марганцевой руды или сталеплавильных шлаков в одной подаче соответственно 1:0,4-0,3 и 1:1,5-17. Смешивание сварочного шлака с марганцевой рудой или со сталеплавильными шлаками усиливает подвижность и размывающие свойства образующегос  ишака. Смешивание сварочного шлака с марганцевой рудой в соотношении 1:

1:0,4-3,0 способствует усилению размывающего действи  образующихс  ишаков .

расхода марганцевой руды сверх 3,0 создает слишком агрессивные шлаки, отрицательно вли ющие на стойкость кладки печи. При расходе марганцевой руды менее 0,4 она не оказывает сутдественного разжиждющего действи  на образующиес  шлаки, что снижает эффективность промывки.

Ввод в печь сварочного шлака в смеси со сталеплавильными шлаками в соотношении 1:1,5-17 способствует образованию размывающей жидкой фазы, котора  обладает стабильными физикохимю ескими свойствами и более м гким воздействием на футеровку печи. Расход сталеплавильных шлаков менее 1,5 не обеспечивает желаемого изменени  свойств образующегос  шлака и не снижает его агрессивности, что отрицательно сказываетс  на стойкость футеровки. При расходе сталеплавильных шлаков выше 17 образующийс  размывающий шлак оказываетс  недостаточно подвижным, что снижает эффективность промывки.

Кроме того, сварочный шлак можно подавать в смеси с коксом в зависимости от теплового состо ни  печи. Смесь сварочного шлака с коксом обеспечивает высокую газопроницаемость соответствующей зоны загрузки,хороший ее прогрев, создает благопри тные услови  дл  оплавлени  и размыва горнисажного сло  на стенках и в горне .

В случае загрузки .сварочного шлака с рудными материалами дл  его проплавлени  в шихту дополнительно ввод т кокс в количестве 0,5-1,0 на 1 т сварочного шлака, в зависимости от теплового состо ни  печи.

Смешивание сварочного шлака с рудными материалами, флюсом, коксом и другими добавками осуществл ют путем совместной загрузки указанных компонентов в скип или путем предварительного смешивани  их на рудном дворе при формировании штабел .

Дл  промывки периферии шахты и горна сварочный шлак загружают в первый и/или второй скип, а дн  промывки центральной части столба шихты - в третий или последующие скипы, что обеспечивает требуемое распределение жидких фаз и (хиэдает благопри тные услови  дл  оплавлени  н разМ1 1вки горнисажа на периферии или в центре.

Промывку производ т при нормальном нагреве горка и содержанием кремни  в чугуне не ниже 0,8-0,9%.

Рудную нагрузку устанавливают в зависимости от теплового состо ни  печи при нормальном нагреве.

Пример. Напечи объемом 1033 м выплавл ют передельный чугун Основными составл ющими шихты  вл ютс  агломерат ЮГОК с содержанием железа 53,3-54,8% и окатыши. ПГОК или СевГОК с содержанием железа 60,0 ,60,5%. Окатышей в рудной части шихты 40-50%. Содержание мелочи фракции 0-5 мм в агломерате 16-27% в отдельные периоды оно значительно повьп аетс  в св зи с использованием агломерата , хран щегос  на рудном дворе. Цех работает на привозном сырье, что вынуждает иметь запас агломерата на рудном дворе, несмотр  на его разрушение при перегрузках и хранении. Содержание мелочи 0-5 мм в окатышах 4-10%. Состав шихты значительно колеблетс  от 10% агломерата до 100% окатьш ей.

На печи примен ют четырехскиповую загрузку. В обычных услови х чаще всего используют систему загрузки КАОК при уровне засыпки 2,5 м. При этом подача состоит из 18-20 т рудных материалов и 5,9/6,2 кокса.

Эти услови  сохран ютс  в период, непосредственно предшествующий переходу на режим посто нной промывки горна и стен доменной печи.

Работа печи продолжительностью 60 сут в период с 0,8.05.82 по 06.07.82 г., прин тьй за базовый характеризуетс  ухудшением показателей, в частности повышением давлени  дуть  менее ровным сходом шихты, снижением производительности, увеличением удельного расхода кокса.

В течение указанного периода повышаетс  температура КОЛОШНИКОВЬЕХ газов сужаетс  поле разброса температур по разным газоотводам, происход т искажение нормального распределени  СО по радиусу печи (крива  1, фиг. 1), понижение температуры кладки в верх- ней половине шахты, что указывает на по вление настыли в этом районе. 7 Начина  с 10.07.82, наблюдаютс  признаки загромождени  горна, в част нести уменьшение тепловой нагрузки на холодильники верха лещади (крива  3, фиг. 2), резкие колебани  химсостава чугуна по выпускам, а также колебани  выпуска чугуна по весу, выхо из печи значительных количеств коксо вой мелочи на выпусках, снижение тем пературы чугуна. В этот период усиливаетс  горение воздушных фурм. 07.07.82 доменную печь останавливают дл  замены засыпного аппарата. При выполнении ремонта печи настыль удал ют взрывным путем. После задувк печи с 11.07.82 по 08.09.82 используют посто нные промывки печи смес м сварочного шлака с агломератом, окатышами , флюсом, марганцевой рудой и сталеплавильными шлаками. Показатели работы доменной печи за 60 сут с настылью и без нее даны в табл.. 1 и 2. Сварочный шлак ввод т в смеси с агломератом, окатьш1ами флюсом или коксом, через 5-200 обычных подач. Расход сварочного шлака составл ет 0,06-3,0 величины коксовой колоши,шихты

Подвисание шихтовых материашов

Температура кладки шахты, С

Температура колошниковых газов, С

Перепад те-мператур между отдельными газоотводами , с

После точек температуры газов в различных газоотводах, С

Содержание СО, в периферийном газе, %

Не наблюдаетс 

с  683 233

39

232-276 13,0 358 кроме того, сварочный шлак ввод т в смеси с марганцевой рудой или сталеплавильными шлаками при соотношении соответственно 1:0,4-3,0 и 1:1,5-17. Смесь со сварочным шлаком загружают в разные скипы подачи. Использование этих мер в течение 60 сут. обеспечивает предотвращение образовани  настыли в печи и загромождение горна. Работа печи в этот период характеризуетс  более ровным ходом без подстоев и провалов шихты, нормальным газораспределением по радиусу печи о чем свидетельствует крива  2, фиг. 1), нормальными значени ми температур колошника и кладки. Отмечаютс  также увеличение тепловой нагрузки на холодильники верха лещади (крива  4, фиг. 2), отсутствие резких колебаний химсостава чугуна по выпускам, а также веса последних, уменьшение количества коксовой мелочи на выпусках, а также уменьшение горени  фурм (табл. 1 и 2). Экономический эффект от использовани  изобретени  составит 200 тыс. руб. в год на одну печь. . Таблица 1

Показатели

Давление колошникового газа, атм Расход кокса, кг/т Производительность, т/сут Колеблемость содержани  Si в чугуне, Колеблемость содержани  в чугуне, % Изменение химсостава шлака

Число сгоревших воздушных фурм, шт. Число сгоревших шлаковых фурм, шт.

Перепад давлени  газа по высоте печи, атм

Колебани  выпуска чугуна по весу, т

Наличие коксовой мелочи и графита при выпуске чугуна и шлака

Температура чугуна, С

Показатели

Продолжительность периодов, сут Удельный расход кокса, кг/т Производительность печи, т/сут Расход дуть , м/мин Давление дуть , атм

исход природного газа,

Расход кислорода, м/т

Состав чугуна, % Si

1 186635

iO Продолжение табл.1

Период

Т

Базовый

Опытный

1,2 529

1763 1 0,56-0,91 081 0,027-0,042

ебСтабильный

4 2

1,.10 165-207

Наблюдаетс Не наблюдаетс 

14101440

Таблица 2.

Период

азовый

Опытный

60

60

552

529

1678

1763

2223

2267

2,45

2,32

74

78

0,66

0,63 Показатели КИЛО Расход агломерата, кг/т Расход окатьшей, кг/т Основность шлака Рудна  нагрузка Содержание Fe в шихте, % Простои, ч. мин Тихий ход, ч.мин Число сгоревших фурм, шт. Прирост производства чугуна, т/г Экономи  кокса, т/г Экономический эффект, руб. Снижение себестоимости чугуна, кол/т 1186635 Базов 0, 0, 21 12 Продолжение табл.2. Период Опытный ый 032 616 . 30 30200(5,1%) 172000

11 30

9 /2 /5 18 21 гЧврем , с tint

Фиг.2

Claims (5)

1. СПОСОБ ПРОМЫВКИ ГОРНА И СТЕН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий загрузку в доменную печь основных компонентов шихты, агломерата, окатышей, флюсов кокса и добавки сварочного шлака, причем сварочный шлак смешивают с основными компонентами шихты перед загрузкой их в печь, о тличающий ся тем, что, с целью повышения производительности печи, сварочный шлак загружают одной подачей с агломератом, окатышами, коксом и флюсом с чередованием 5200 обычных подач.

,1 Xs -2 V

500 1000 1500 2000 2500 3000 2500 2000 1500 1000 500

SU „„ 1186635

Фиг.1

2. Способ по п. 1,о т л и чающийся тем, что сварочный шлак загружают в смеси с марганцевой рудой при соотношении 1:(0,6-3).

3. Способ поп. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сварочный шлак загружают в смеси с сталеплавильными шлаками при соотношении 1:(1.,5-1,7).

4. Способ но и. 1,отличающ и й с я тем, что сварочный шлак загружают однократно в смеси с агло-

-.мератом при соотношении 1:(0,3-2,5).

5. Способ поп. ^отличающийся тем, что сварочный шлак загружают однократно в смес.и с кок— сом при соотношении по массе 1:(0,31,0).