SU1500165A3 - Способ управлени доменной печью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии, конкретно к управлению доменной плавкой. Цель изобретени  - повышение производительности печи или по меньшей мере временное изменение состава продуктов плавки. Сущность изобретени  состоит в том, что производительность печи и состав чугуна регулируют изменением расхода и вида рудных материалов в измельченном виде с помощью транспортирующего агента (газа, жидкости) в фурменные зоны доменной печи или вблизи них. При этом поддерживаютс  неизменными газодинамические и термодинамические услови  в доменной печи: общий дебит кислорода, газифицируемого в фурменных зонах, дебит и температура фурменных газов. Энергию, необходимую дл  восстановлени  и плавлени  вдуваемых в фурменную зону рудных веществ, привнос т посредством изменени  энтальпии газового потока, вдуваемого через фурмы с использованием, например, плазмотрона, чем обеспечиваетс  посто нство количества проплавл емых шихтовых материалов, загруженных через колошник, и, следовательно, выплавки из них чугуна. Повышение производительности и расширение сортамента продуктов плавки (например, получение легированного хромом чугуна) достигаютс  за счет вдуваемых в фурменные зоны рудных материалов. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

о

СП

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретно к управлению доменной плавкой.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности печи или по крайней мере временное изменение состава продуктов плавки.

В доменную печь загружают шихтовые материалы через колошник, в фурменные зоны подают нагретое в воздухонагревател х дутье с регулируемым расходом, нагревом и составом. Одно- временно в фурменные зоны или вблизи них ввод т с -помощью транспортирующего агента (газа или жидкости) измельченные твердые окисленные или частично восстановленные рудные материалы , содержащие железо и/или другие чугунообразующие элементы.

Ы

ри этом моцд.ернивают посто нным общий дебит киог орода, вносимого в фурменные зоны, включа  приход его с дутьем, с восстанавливаемыми окислами рудных материалов, вводимых в фурменные зоны, а также кислород, транспортируемый указанньгми рудными мaтepиaлa м путем .ввода в дутье и/или транспортирующих их газообразных агентов азота и/или углеводородов при поддержании посто нным общего дебита фурменных газов, образующихс  в печи изменением расхода ду- .ть , одновременно с вводом указанных компонентов, а необходимый расход энергии на восстановление и плавление вводимых в фурменные зоны рудных материалов обеспечивают изменением энтальпии фурменных газов.

Соблюдение указанных условий позвол ет обеспечить посто нство химического и TeiraoBoro потенциала образующихс  в единицу времени фурменных газов, необходимого дл  посто нства количества подаваемого из загружаемой через колошник шихты чугуна не- , зависимо от расхода .рудных материалов , вдуваемых в фурменные зоны и, следовательно, возможность повышени  производительности печи при-увеличении их расхода. Кроме того, выбор вдуваемых рудных материалов с содержанием тех или иных чугунообразующих компонентов расшир ет сортамент чу- гунов и, в частности, дает возможность получени  легированных хромом чугунов путем вдувани  хромсодержа- щей руды в, чистом виде или в смеси с железной рудой.

Таким образом, изобретение позвол ет без заметного нарушени  обычного режима доменной печи производить передельный или хромсодержащий легированный чугун (или оба вида) в зависимости от вида вдуваемой руды, потребл   дл  этого только тепловую энергию, подаваемую от внешнего источника , и количество углерода, необходимое Д/1Я науглероживани  этого чугуна.

В таблице представлены характеристики работы доменной печи, оборудованной 28-ю фурмами.

Как видно из таблицы (колонка 2) доменна  печь при максимальной интенсивности производит 600 т чугуна в сутки при расходе кокса 450 кг/т

чугуна и количестве сожженного кокса пор дка 2700 т/с.

При вдувании в фурмы железной

РУДЫ С гранулометрией менее 1 мм в количестве 10% введенного железа по отношению к чугуну, произведенному в базовом периоде (из пихты, загруженной через колошник), производство

чугуна составл ет 6500 т/с (колонка 3 таблицы).

Одновременно с этой подачей руды в фурмы вдувают подогретьм, например , с помощью плазменных факелов

воздух с тем,, чтобы энерги , вносима  плазменными факелами, покрывала теплопотребность восстановлени  и плавлени  руды, поданной в сопла. При этом общий расход дуть  составл ет 902 им -на 1 т чугуна, а его температура повышена до 1777 С. Эти параметры достигнуты путем регулировани  плазменных факелов таким образом , чтобы они могли подавать 288 кВт Ч полезной энергии на 1 т чугуна. Увеличение температуры дуть  предусматриваетс  дл  обеспечени  тепловых затрат на восстановление и плавление вдуваемой руды, что позвол ет сохранить температуру фурменных газов и исключить расходование металлургического кокса, необходимого дл  обеспечени  тепловых и химических потребностей при проплавке шихтовых материалов, загрузкаемых через колошник в объеме базового периода.

Вследствие этого, потребление кокса на 1 т изготовленного чугуна уменьшаетс  более чем на 35 кг по

сравнению с базовым периодом, а количество сжигаемого кокса остаетс  практически неизменным, что обеспечивает проплавки шихтовых материалов, загружаемых через колошник.

Подогрев воздуха, подаваемого на фурмы, можно достигнуть смешиванием основного потока воздуха, поступающего от воздухонагревателей при 1200 С, дополн   вспомогательный поток штазмогенного воздуха, доведенного до повышенной температуры посредством плазменных факелов.

Учитываетс  также кислород, внесенный подаваемой рудой. Посто нство его дебита преимущественно поддерживаетс  мобавкой азота., котора  в этом примере повышаетс  до 103 нм на 1 т чугуна.

Общий расход дуть , подаваемого в фурмы, составл ет 902 нм на 1 т чугуна, а его температуру повышают до , К этому потоку, подведенному извне, в зоне горени  сопел добавл етс  газ, полученный при непосредственном восстановлении введенно железной руды, что обеспечивает посто нство дебита фурменного газа.

Добавка азота устран ет недостатки , свойственные эффекту обогащени  кислородом воздуха, который имел бы место в фурменной зоне в ходе диссоциации введенных оксидов пр упрощенной ре акции

FcxO- xFe + 1 /20а.

В колонке 4 таблицы степень восстановлени  составл ет 50%, в соотношении 10% к чугуну, (массовых единиц).

Количество сжигаемого кокса идентично в колонках 2 и 3.

Так как руда предварительно восстановлена на 50%, ее тепловые пот- ребности меньше, чем потребности необработанной руды.

Полезна  энерги , подаваема  факелами , уменьшаетс  в этом случае до 161 кВт. ч на I т чугуна. Добавка азота также уменьшаетс  до 51 нм на 1 т чугуна, т.е. более чем на половину по сравнению с предыдущим случаем.

Общий расход поданного газа, ко- торый увеличиваетс  до 903 нм на 1 т чугуна, примерно равен расходу, показанному в таблице в колонке 3, а температура его ниже (1521 С) , что достаточно дл  покрыти  тепловых потребностей предварительно восстановленной руды без нарушени  внутреннего функционировани  доменной печи по отношению к загружаемым через колошник шихтовым материалам, так как параметры фурменного и колошникового газов идентичны их параметрам в базовом режиме.

Режим, показанный в колонке 5 таблицы, указывает на возможное Уве- личение производительности печи и доведение ее до 7000 т/сут. Этот результат достигаетс  прость(м введением предварительно восстановленной руды на 50% в количестве 20 вес.% железа по отношению к чугуну.

Изобретение в общем виде примен етс  дл  подачи любого рудного материала , содержащего оксиды чугунооб10

15

20

25

001656

разукхдих элементов, в частности хромовой руды или смеси с железосодержащими материалами (окалины, сварочного шлака, стальной мелочи).

В этом случае доменна  печь работает как единый двухступенчатый реактор , кагкда  из ступеней которого специализируетс  в производстве ра,з- ной продукции, обменива сь материалами и теплотой без взаимных помех, нижн   ступень, а именно зона сопел, производ ща  хромсодержащий чугун из введенной руды, и верхн   часть, обычным способом производ ща  основной чугун. Обе жидкие фазы собираютс  в горне и образуют легированный хромом чугун.

Использование изобретени  позвол ет оперативно повышать производительность доменной печи и также оперативно переходить на вьшуск необходимого сортамента чугуна в широком диапазоне.

Claims (5)

1. Способ управлени  доменной печью , включающий подачу в печь дуть , нагретого в регенератора: у регулирование его расхода, ввод в фурменную зону или в районе ее твердых окис ленных или частично восстановленных рудных материалов, транспортируемых газообразными или зкидкими areHTahSH, о т личающийс  тем, что, с целью повьппени  производительности печи ;ши по меньшей мере временного изменени  состава продуктов плавки, поддерживают посто нными общий приход кислорода, вносимого в фурменную зону дутьем, оксидами рудных материалов и агентами, транспортирующими рудные вещества, и общий .приход газов , поступающих из нижней зоны до- меннбй печи.

2.Способ по п. I, отличающийс  тем, что, с целью поддержани  посто нным общего прихода кислорода , в фурменную зону ввод т азот.

3.Способ по п. 2, отличающийс  тем, что вводимый в фурменную зону азот частично нагревают газовыми горелками.

4.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что, с целью поддержани  посто нным общего прихода кислорода , в фурменную зону ввод т углеводороды .

5. Способ по п. 1,отличаю- щ и и с   тем, что в качестве руд

Редактор Н.Лаэаренко

Составитель А.Дунаев Техред М.Ходанич

Заказ 4716/59

Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

ных веществ ввод т хромсодержащую руду или ее смесь с железной рудой.

Корректор М.Самборска 

Подписное