SU1629320A1 - Способ выплавки стали в подовой печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в подовых агрегатах , в частности в мартеновских печах. Цель изобретени  - снижение удельного расхода топлива и повышение производительности печи. При выплавке стали в подовой печи, оснащенной сводовыми топливокислородными горелками, сводовые горелки включают после завалки 0,15-0,25 массы лома и одновременно отключают торцовые горелки . После заливки 0,3-0,5 массы чугуна отключают сводовые горелки и включают одну из торцовых горелокt причем при отоплении только сводовыми горелками цымовых газы отвод тс  через обе торцовые головки, а при отоплении с помощью торцовой горелки газы отвод тс  через одну из торцовых roj/овок. 2 ил., 1 табл. s Ш

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в подовых агрегатах , в частности мартеновских печах.

Цель изобретени  - снижение удельного расхода топлива и повышение производительности печи.

На фиг, 1 показана схема подачи топлива и двухстороннего отвода дымовых газов на мартеновской печи в период после завалки 0,15-0,25 всей массы лома до заливки ,5 всей массы чугуна включительно; на фиге2 - схема подачи топлива, вентил торного воздуха и отвода дымовых газов в остальные периоды плавки (работают только торцовые горелки и дымовые газы отвод т на одну сторону),

В рабочем пространстве 1 мартеновской печи устанавливают две торцовые газомазутные горелки 2 (по одной на каждую головку печи) и п ть сводовых подвижных газокислородных горелок 3, расположенных по оси свода в проеме каждого рабочего окна. Продувка ванны кислородом осуществл етс  с помощью трех кислородных фурм 4. Мартеновска  печь имеет вертикальные каналы 5, шлаковики 6, регенераторы 7, отводные 8 и общий 9 борова„ отсечные шиберы 10, Дл  подачи вентил торного воздуха используютс  вентил тор 11, воздухопроводы 12 и регули-, рующие клапаны 13. Отсечные шиберы 10 и регулирующие клапаны 13 с каждой стороны печи имеют индивидуальные электроприводы, управление которыми и подачей топлива на торцовые горелки осуществл етс  в автоматическом режи.СО

со

Ю

ме или сталеваром с пульта печи в ручном режиме.

Способ осуществл ют следукщим образом .

Во врем  заправки печи и завалки 0,15-0,25 всей массы лома отопление печи осуществл ют с помощью только торцовых головок в автоматическом режиме управлени  (с изменением направлени  подачи через каждые 5-7 мин) подачей топлива, отсечными шиберами 10 отводных боровов 8 и регулирующими клапанами 13. В этот период осуществл етс  односторонний отвод дымовых газов с подачей вентил торного воздуха в рабочее пространство печи, В качестве топлива в торцовых горелках используетс  мазут и природный газ.

После завалки 0,15-0,25 всей мае- сы лома (к этому моменту лом покрывает всю поверхность подины) переход т на ручное управление подачей топлива на торцовые горелки отсечными шиберами 10 и регулирующими клапана- ми 13. При этом включают сводовые топ ливокислородные горелки и переход т на двухсторонний отвод дымовых газов за счет открыти  обоих шиберов 10 с одновременным отключением торцовых го- релок 2. Клапаны 13 закрывают, а вентил тор 11 отключают. Сводовые горелки 3, расположенные в п ти зонах по длине рабочего пространства, опускают до 1,5-2,0 м до поверхности лома. В качестве топлива в сводовых горелках используют природный газ. Расход природного газа в факелах сводовых горелок каждой зоны уменьшают в направлении от центральной к крайним зоцам. Степень открыти  обоих шиберов 10 регулируют по ходу нагрева лома по давлению газов в рабочем пространстве, обеспечива  поддержание нулевого давлени  газов на уровне порогов рабочих окон, что обеспечивает минимальные

подсосы атмосферного воздуха в печь и минимальные выбросы запыленных газов через рабочие окна в цех. Затем продолжают завалку лома и нагрев его осуществл ют в таком режиме включительно до окончани  прогрева шихты и заливки 0,3-0,5% всей массы чугуна9 после чего сводовые горелки отключают , одновременно включают торцовые горелки и переход т на односторонний отвод дымовых газов. При этом переход т с ручного на автоматическое управление подачей топлива на торцовые

чJQ и |5 20 25 п- зо т х дс

и 9 629320

горелки отсечными шиберами 10 и регулирующими клапанами 13. Одновременно опускают кислородные фурмы и осуществл ют продувку металла кислородом . Весь процесс плавлени  и доводки осуществл ют в обычном режиме ,с продувкой металла кислородом и подачей топлива через торцовые горелки при одностороннем отводе дымовых газов .

Включение сводовых: топливокисло- родных горелок после завалки 0, 15- 0,25 всей массы лома, и переход на двухсторонний отвод дымовых газов с одновременным отключением торцовых горелок и работа печи в таком режиме на прот жении длительности завалки оставшейс  массы лома6 всей длительности прогрева лома и заливки 0,3-0,5 всей массы чугуна обеспечивает повышение эффективности нагрева лома. При работе только сводовых горелок и двухстороннем отводе дымовых газов не происходит разбавление факелов сводовых горелок вентил торным воздухом. Это обеспечивает поддержание высокой температуры факелов. При этом также исключаетс  потер  кинетической энергии факелов сводовых горелок, имевша  место при выплавке стали по известному способу, из-за взаимодействи  факелов торцовых и сводовых горелок , что обеспечивает высокую скорость факелов сводовых горелок. Высокоскоростные факелы сводовых горелок пронизывают слой лома на всю его глубину, обеспечива  интенсивный конвективный теплообмен и возможность быстрого нагрева лома до значений среднемассовой температуры 1200- 1300ОС5 оптимальных дл  мартеновской технологии выплавки стали. Повышение эффективности нагрева лома позвол ет снизить удельный расход топлива на выплавку стати (суммарный уделъ- ньй расход топлива на сводовые и торцовые горелки) и уменьшить длительность плавки, а следовательно, увеличить производительность печи.

Оптимальность выбранных параметров подтверждаетс  исследовани ми, проведенными на мартеновской печи. Мартеновска  печь садкой 450 тв выплавл юща  углеродистые и легированные марки стали, оборудована дополнительно п тью подвижными сводовыми газокислородными горелками, расположенными по оси свода в проеме каждого рабочего

35

40

50

55

окна, Отсечные шиберы обоих отводшх боровов и регулирующие клапаны дл  подачи вентил торного воздуха в ре генераторы оснащают индивидуальными приводами, чтог позвол ет в зависимости от режима работы печи осущест- вл ть односторонний или двухсторонни отвод дымовых газов из рабочего пространства печи и включать или выклю чать вентил торный воздух, В качестве топлива в торцовых горелка х используют природный газ и мазут, а в сводовых горелках - природный газ. Разводка энергоносителей на сводовые горелки позвол ет регулировать расход природного газа и кислорода отдельно на каждую сводовую горелку.

Результаты исследований представлены в таблице,

Включение сводовых горелок и переход на двухсторонний отвод дымовых газов с одновременным отключением торцовых горелок после завалки 0,15- 0,25 всей массы лома обеспечивают минимальный удельный расход топлива и максимальную производительность печи (опыты 2, 3), Объ сн етс  это тем что при завалке 0,15-0,25 всей массы лома он перекрывает всю поверхность подины и факелы всех сводовых горелок эффективно нагревают его по всей поверхности, При завалке лома 0, 1,5 всей его массы лом еще не перекрывает всю поверхность подины, поэтому факелы горелок, в зоне которых еще нет лома, не участвуют в пр мом теплообмене с ломом, что ухудшает эффек тивность нагрева лома, увеличивает удельный расход топлива и снижает призводительность печи (опыт 1), При включении сводовых горелок после завалки более 0,25 всей массы лома эффективность его нагрева также снижаетс , что вызвано уменьшением общей длительности работы сводовых горелок обеспечивающих по сравнению с торцовыми горелками более эффективный нагрев лома. Это приводит к увеличению удельного расхода топлива и снижает производительность печи (опыт 4).

Отключение сводовых горелок с одновременным включением торцовых горелок и переходом на односторонний от0

5

0

5

0

5

0

5

0

тельности нагрена лома с помощью сводовых горелок на оптимальном уровне, Отключение сводовых горепок при заливке менее 0,3 всей массы чугуна, когда еще больша  часть поверхности лома не перекрываетс  жидким чугуном, не дает эффекта иэ-за малой длительности нагрева лома с помощью сводовых горелок, При этом расход топлива повышаетс  и снижаетс  производительность печи (опыт 5), После заливки более 0,5 всей массы чугуна нагрев образовавшейс  жидкой ванны с помощью сводовых газокислородных факелов малоэффективен иэ-за низкой степени черноты газокислородных факелов и приводит к увеличению топлива и снижению производительности печи (опыт 8).

Включение торцовых горелок и переход на односторонний отвод дымовых газов после отключени  сводовЫх горелок обеспечивают эффективный нагрев расплава с помощью газомазутных факелов , имеющих высокую степень черноты, а следовательно, и высокий коэффициент теплоотдачи излучением. При этом насадки регенераторов, хорошо нагретые за врем  работы сводовых горелок при двухстороннем отводе дымовых газов , обеспечивают высокую температуру нагрева вентил торного воздуха, что необходимо дл  сжигани  топлива торцовых горелок и дожигани  СО, обра-, зукхцегос  при продувке ванны кислородом , и обеспечивает повышение эффективности нагрева расплава, Это при- водит к снижению расхода топлива и увеличению производительности печи.

Рассредоточение факелов сводовых горелок .по длине рабочего пространств ва на п ть зон обеспечивает более равномерный по сравнению с прототипом нагрев всей массы лома, Повышаетс  эффективность нагрева лома, так. как увеличиваетс  площадь контакта факелов горелок с ломом. Кроме того, устранение локальных перегревов исключает выбросы металла-при заливке чугуна .

В св зи с тем, что во врем  работы сводовых горелок дымовые газы отвод тс  на обе головки печи одновре

дымовых газов после заливки 0,3- ееменно, продукты горени  факелов цен0 ,5 всей массы чугуна обеспечиваеттральной зоны, поступа  по направлеснижение удельного расхода топливан 10 движени  дымовых газов в соседи повышение производительности печиние с ней зоны факелов (влево и впра (опыты 6, 7) за счет поддержани  дли-.во), участвуют также в нагреве лома

в крайних зонах, тем самым, в сосед- i ние с центральным факелы требуетс  подавать меньше топлива. Это же относитс  и к крайним факелам. Кроме- того, больша  часть лома заваливаетс  через центральное окно, в крайние окна заваливаетс  меньше лома, поэтому подача увеличенного расхода топлива на центральные зоны также повышает эффективность нагрева лома. Все это обеспечивает снижение удельного расхода топлива и увеличивает производительность печи.

При мер. При выплавке в мартеновской печи садкой 450 т, оборудованной п тью сводовыми горелками, стали марки Ст. 45 „(содержание углерода на выпуске 0,42-0,48%) во врем  заправки печи и начала завалки лома работают торцовые газомаэутные горелки, и дымовые газы отвод тс  на одну головку печи с подачей вентил торного воздуха в рабочее пространство. На горелки подают 3,5 тыс. м /ч природного газа и 300-500 кг/ч мазута. Управление подачей топливаs вентил торного воздуха и отводом дымовых газов автоматическое с изменением направлени  подачи через 5-7 мин,

После завалки 40 т лома (0,20 всей массы лома) включают сводовые горелки и переход т на двухсторонний отвод дымовых газов с одновременным отключением торцовых горелок. Управление подачей топлива и отводом дымовых газов перевод т при этом с автоматического на ручное. Шиберы 10 обоих отводных боровов 8 открывают, клапаны 13 закрывают и вентил тор 11 выключают. Степень открыти  шиберов 10 в процессе нагрева лома с помощью сводовых горелок регулируют таким образом, что давление газов на уровне порогов рабочих окон близко к нулю, Сводовые горелки устанавливают на 1,5 м от поверхности лома. Расход природного газа на сводрвые горелки устанавли вают в следующем соотношении (мэ/ч): 800;1300;2000:1300:900, т.е. 0,45; ;0,65:1:0,65; 0,45. Расход кислорода устанавливают из расчета поддержани  стехиометрического соотношени  с природным газом. В таком режиме работы печи осуществл ют нагрев лома в те чение периода завалки оставшейс  массы лома, его прогрева и периода залив ( ки 0,4 всей массы чугуна,

После заливки 100 т чугуна (0,4 всей массы чугуна) свободные горелки отключают с одновременным включением торцовых горелок и переходом на односторонний отвод дымовых газов. Дл  этого переходит с ручного на автоматический режим управлени . Одновременно опускают три кислородных фурмы

Q и осуществл ют продувку металла кислородом с интенсивностью 4500 . Сводовые горелки после отключени  на них природного газа и кислорода вывод т из рабочего пространства, Плав5 ление и доводку провод т в таком режиме работы печи (отопление торцовыми факелами и односторонний отвод дымовых газов с подачей в рабочее пространство вентил торного воздуха), После достижени  содержани  углерода в металле 0,45% и температуры металла продувку металла кислородом i прекращают, производ т раскисление металла в печи и выпускают его в ковш. Удельный расход топлива при выплавке стали марки Ст.45 68,9 кг/т при производительности печи 70,1 т/ч.

Применение предлагаемого способа выплавки стали обеспечивает повыше0 ние эффективности нагрева лома и расплава и за счет этого обеспечивает снижение удельного расхода топлива на выплавку стали на 22,3-23,2 кг/т и увеличение производительности печи на 14,5-15,5 т/ч.

0

5

5

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ выплавки стали в подовой печи, включающий завалку лома, эа0 ливку чугуна, нагрев и расплавление факелами торцовых и сводовых топли- п вокислородных горелок, рассредоточенных вдоль рабочего пространства, отвод дымовых газов через торцовые головки, уменьшение расхода топлива, подаваемого в сводовые горелки по направлению отвода газов, отличающийс  тем, что. с целью снижени  удельного расхода топлива,

   0 повышение производительности печи, сводовые тогашвокислородные горелки включают после завалки 0,15-0,25 массы лома и одновременно отключают торцовые горелки, а после заливки ..

   5 0,3-0,5 массы чугуна сводовые горелки отключают и включают одну из торцовых- горелок, при этом при нагреве сводовыми горелками дымовые газы

   9162932010

   отвод т через обе торцовые головки, зы отвод т через одну, из торцовых а при нагреве торцовой горелкой гаголовок ,

   зы отвод 

   головок ,

   S5

   Фие.1

   -и--и--HI f у

   Q

   si

   /

   7

   X

   13,

   ,72

   Т 1Л

   7ЈМ0М / Л

   №

   X

   ---у/| r. Ti

   ЛЯГ

   §

   и

   1

   А

   1Л

   7ЈМ0М / Л

   X

   | r. Ti

   ЯГ

   Фиг.2