SU1245589A1 - Устройство дл сушки и раздувки доменной печи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к устройствам сушки у раздувки шахтных (доменных) печей.

Цель изобретени  - снижение расхода кокса и интенсификаци  раздувки доменной печи путем равномерного распределени  дуть  по всему поперечному сечению горна, которое осуществл етс  устройством плоского перфорированного механического короба , установленного на лещади.

На фиг. 1 показано устройство дл  сушки и раздувки доменной печи; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1 (выносной элемент перфорации металлического короба); на фиг.З - устройство,план.

Устройство содержит фурмы 1, установленные в футерованном кожухе 2 доменной печи, с перфорированным 3 распределителем 4 подачи дуть , ус- ановленным на лещади 5, полость которого соединена с соплами фурм подвод щими трубопроводами 6.

Устройство работает следующим образом (фиг .1 и 2) .

На рабочей поверхности лещади 5 установлен перфорированный металлический короб 4, полость которого соединена с соплами фурм 1 и подвод щими трубопроводами 6. После-завершени  строительно-монтажных работ, испытаний и опробовани  доменной печи, воздухонагревателей и газового хоз йства в печь подаетс  нагретый азот Горн печи заполн ют коксом, а остальное пространство печи - задувочной шихтой с количеством руды в ней, равным 1,1-1,8 т/т кокса. Подачу гор чего инертного газа начинают одновременно с началом ввода задувочной шихты, т.е. тогда, когда горн печи

полностью заполнен коксом.

I

Сушку и раздувку печи провод т одновременно, пропуска  через предлагаемое устройство в печь нагретый азот. Азот нагревает загружаемые в печь шихтовые материалы и сушит кладку печи. Нагрев идет посто нно без тепловых ударов. Слой кокса, загруженный в горн, служит в данном случае инертной насадкой, своеобразным колосником, способству  дополнительному распределению нагретого азота по всему сечению доменной печи с заданной плотностью потоков по поперечному сечению.

нет возможности ,3

12455892

Если азота мало и

подать его в печь больше 0,3 печи в мин, необходима установка металлического короба с равными суммар- 5 ными площад ми перфораций, размещенных на равновеликом кольцевом участке металлического короба, т.е.. при равных размерах отверстий - равномефно по верхней поверхности короба, В этом случае кокс, загруженный в горн, прогреваетс  равно10

мерно, а затем потоки гор чего азота отклон ютс  к периферии и, в первую очередь, прогревают именно те над- 5 фурменные зоны шихты, где начинаетс  горение кокса при добавке к дутью воздуха, формирование жидкого шлака t чугуна, чем способствуют более раннему началу процесса плавки и обеспечивают прогрев горна жидкими продуктами плавки.

Если есть возможность обеспечить доменную печь азотом в количестве

20

55

1 ,5-2,0 печи в

мин, то уста25 навливают такой металлический короб, чтоб суммарные площади перфораций, размещенных на каждом равновеликом кольцевом участке короба,были вьшол- нены в обратно пропорциональной зави30 симости от центра его до периферии. В этом случае поток нагретого азота распредел етс  равномерно по всему сечению не только в горне, но и выше. Отклонение потока к периферии начи35 наетс  значительно вьш1е и прогреваютс  не только надфурменные зоны, но и центральные. Тем самым увеличиваетс  размер зон, в которых начинаетс  шлако- и чугунообра зование,

40 уменьшаетс  зона когезии, создаютс  услови  дл  интенсификации раздувки. Суммарна  площадь перфораций металлического короба выполнена равной суммарной площади поперечного се4S чени  фурм дл  обеспечени  минимального сопротивлени  на тракту: фурмы - подвод щие трубопроводы - металлический короб. При установке предлагаемого устройства происходит дроб50 ление потоков дуть , размер зоны разры5 лени  по оси потока уменьша- етс .

. Подача нагретого азота в период загрузки первого объема задувочной шихты позвол ет сократить расход кокса, тепло которого необходимо ддг  испарени  влаги шихты, футеровки печи и их прогрева.

нет возможности ,3

ьше 0,3 а установка ме равными суммар- аций, размещенликом кольцеского короба, рах отверстий - поверхности кокс, загруваетс  равномерно , а затем потоки гор чего азота отклон ютс  к периферии и, в первую очередь, прогревают именно те над- фурменные зоны шихты, где начинаетс  горение кокса при добавке к дутью воздуха, формирование жидкого шлака t чугуна, чем способствуют более раннему началу процесса плавки и обеспечивают прогрев горна жидкими продуктами плавки.

Если есть возможность обеспечить доменную печь азотом в количестве

1 ,5-2,0 печи в

мин, то устанавливают такой металлический короб, чтоб суммарные площади перфораций, размещенных на каждом равновеликом кольцевом участке короба,были вьшол- нены в обратно пропорциональной зависимости от центра его до периферии. В этом случае поток нагретого азота распредел етс  равномерно по всему сечению не только в горне, но и выше. Отклонение потока к периферии начинаетс  значительно вьш1е и прогреваютс  не только надфурменные зоны, но и центральные. Тем самым увеличиваетс  размер зон, в которых начинаетс  шлако- и чугунообра зование,

уменьшаетс  зона когезии, создаютс  услови  дл  интенсификации раздувки. Суммарна  площадь перфораций металлического короба выполнена равной суммарной площади поперечного сечени  фурм дл  обеспечени  минимального сопротивлени  на тракту: фурмы - подвод щие трубопроводы - металлический короб. При установке предлагаемого устройства происходит дробление потоков дуть , размер зоны разры5 лени  по оси потока уменьша- етс .

. Подача нагретого азота в период загрузки первого объема задувочной шихты позвол ет сократить расход кокса, тепло которого необходимо ддг  испарени  влаги шихты, футеровки печи и их прогрева.

3

Количество тепла израсходованное азотом в печи на нагрев шихты и кладки в процессе загрузки заду- вочной шихты, определ етс  как разность между количеством тепла, поступившего в печь с азотом и унесенного отход щими газами;

QM 1. д - -:ггде „ - количество тепла, израсходованное азотом в печи на кубический метр полезного объема (ккал/м); Q - количество тепла, внесенно азотом на кубический метр полезного объема печи (ккал/м-) ;

QC - количество тепла, уносимое отход щими газами (ккал/м).

Азот в печь подаетс  при 1000- . Температура отход щих газов 300-600 С, Загрузка в печь задувоч- ной шихты производитс  в течение 20 ч. Таким образом, в процессе загрузки первого объема задувочной шиты в печь внос т дополнительное количество тепла: при 1000 С, температуре отход щих газов 300 С и расходе 0,3 полезного объема печи 83628 ккал/м.

Указанное количество тепла соответствует 41 кг/кг кокса на 1 м полезного объема печи. Дополнительное количество тепла, вносимого в печь при 1450 С, температуре отход щих газов и расходе газа 20 объема печи в минуту, 733680 ккал/м. Указанное количество тепла соответствует 360 кг/кг кокса на 1 м полезного объема печи

Анализ состава материалов задуво ных шихт современных доменных печей позвол ет заключить, что расход кок са на кубический метр полезного объма печи в первом объеме задувочной шихты составл ет 383-495 кг/м , а рудна  нагрузка не превьштает 1,05 т/т кокса.

Таким образом, тепло, израсходованное азотом на прогрев шихты и кладки печи при указанных параметрах , позвол ет снизить расход кокса в первом объеме задувочной шихты на 10-73% или увеличить на соответствующую величину рудную нагрузку, т.е. до 1,10-1,80 т/т кокса.

Уменьшение рудной нагрузки в первом объеме задувочной шихты менее 1,10 т/т кокса и соответствующее уве

455894

личение расхода кокса при дополни- тельном поступлении в печь физического тепла с азотом неизбежно приро- дит к гор чему ходу печи при раздув- 5 ке, нарушению равномерности схода шихты и низким темпам процесса.

Увеличение рудной нагрузки в задувочной шихте более 1,8 т/т кокса по предлагаемому способу не предетав- (0 л етс  возможньт ввиду ограниченного теплового потенциала азота, что св зано с предельными значени ми расхода газа - 2,0 м /м полезного объема печи и температуры его нагрева 15 1450°С.

Нагрев азота вьшге 1450 С приводит к разм гчению и расплавлению железорудных материалов и возникновению зндотермической реакции пр мого вос- 20 становлени  между разм гченными и расплавленными железорудными материалами и углеродом кокса:

FeO+C Fe+CO- - 3260 ккал/кгс. Пример. В услови х раздувки 25 после капитального ремонта I разр да доменной печи объёмом 1719 м предлагаемый способ реализуют следующим образом.

После окончани  ремонта на лещади 0 печи устанавливают перфорированный металлический короб, полость которого соединена с .соплами фурм и подвод щими трубопроводами. Затем в фурменную зону печи подают азот в количестве 1,3 объема печи в минуту (2200 ) и предварительно нагретого в кауперах до 1000 С. Одновременно с подачей азота в печь загружают первый объем задувочной шихты. Q Количество тепла, израсходованное в

печи на прогрев шихты и шахты, определ ют как разность между теплом, поступившим в печь с азотом, и теплом, унесенным отход щими газами (см. j таблицу).

При задувке печи по обычной технологии количество кокса в первом объеме задувочной шихты составл ет 640 т, а его расход на I т чугуна 0 2,1 т/т.

Экономи  293 т кокса в первом объеме в задувочной шихте (46%) обеспечивает снижение расхода кокса до 1,112 т/т чугуна и увеличение руд- 5 ной нагрузки до 1,8 т/т кокса.

После достижени  заданного уровн  засьши (2,5 м) в поток азота подают дутье в количестве 600 .

При установлении на печи темпе- ратурно-дутьевого режима расход азота сокращают при одновременной замене его эквивалентным количеством , а затем полностью прекращают .

20

2000

1000

741400

Снижение расхода кокса в первом объеме задувочной шихты на 46% и использование азота в период раздув- ки обеспечивает экономию кокса при раздувке в целом в соответствующей пропорции.

326646

414754

203

293

Фиг.2

Редактор И.Дербак

Составитель В.Коробов Техред И.ПОПОВ1ГЧ Корректор 0.Лугова 

Заказ 3960/16Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

, Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна , 4

Фиг.Ъ

Claims (1)

1. <claim-text><table border="1"> <tbody><tr><td> Время от</td><td> Расход</td><td> Темпера-</td><td> Тепло,вно-</td><td> Темпе-</td><td> Уносимое</td><td> Израсходо-</td></tr> <tr><td> начала</td><td> азота</td><td> тура азота /с</td><td> симое с азотом ккал/мин</td><td> ратура отходящих газов, °С</td><td> тепло ккал/мин</td><td> вано тепла на нагрев, ккал/мин</td></tr> </tbody></table> <claim-text>Эквивалент</claim-text> <table border="1"> <tbody><tr><td> кг/мин</td><td> Всего,</td></tr> <tr><td> </td><td> т</td></tr> </tbody></table> <claim-text>20 2000 1000 741400 300 326646 414754 203 293</claim-text> <claim-text>Фиг.’Ь</claim-text>