SU1693076A1 - Способ выплавки стали в двухванном сталеплавильном агрегате - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в двухванных сталеплавильных печах. Целью изобретени   вл етс  сокращение выбросов газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и снижение их запыленности за счет повышени  степени эффективности регулировани . Способ выплавки стали включает завалку и прогрев с нагревом шихты с помощью толливокисло- родных горелок в одной ванне, плавление и доводку с продувкой металла кислородом в другой ванне и одновременный отвод дымовых газов через отводные борова обеих ванн с регулированием общего количества отводимых газов по давлению под сводом. Количество газов, отводимых из рабочего пространства ванны завалки и прогрева шихты, регулируют по степени запыленности газов в отводном борове этой ванны, увеличива  количество газов в отводном борове ванны завалки и прогрева шихты при запыленности газов менее 0,5 г/м и уменьша  количество газов в отводном борове этой ванны при запыленности газа более 1,5 г/м . Способ позвол ет сократить выбросы газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и снизить запыленность газов. 1 ил., 2 табл. Ё

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано при выплавке стали в двухванных сталеплавильных печах.

Целью изобретени   вл етс  сокращение выбросов газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и снижение их запыленности за счет повышени  степени эффективности регулировани .

На чертеже представлена схема удалени  дымовых газов из рабочего пространства двухванного сталеплавильного агрегата.

Агрегат содержит ванну 1 продувки и ванну 2 завалки и прогрева шихты. В своде агрегата установлены кислородные фурмы 3 дл  продувки металла и подвижные газокислородные горелки 4 дл  нагрева шихты, а также датчики 5 и 6 давлени  газов под сводом. Агрегат содержит также вертикальные каналы 7 и 8, шлаковики 9 и 10, отводные борова 11 и 12, шиберы 13 и 14, датчики 15 и 16 пылемеров и общий боров 17. Рамы рабочих окон оборудованы боковыми воздушными завесами.

ON Ю СО О VI О

Способ осуществл ют следующим образом .

В ванне 1 производ т продувку металла кислородом. Процесс плавлени  и доводки осуществл етс  за счет тепла реакций окислени  примесей чугуна и от дожигани  СО, образующегос  при продувке. Дожигание СО производ т за счет кислорода, подаваемого через газокислородные горелки. Одно: временно в ванне 2 осуществл ют завалку и прогрев с нагревом шихты с помощью газокислородных.горелок. На завесы рабочих окон в течение всей плавки подают сжатый воздух, расход которого регулируют автоматически в зависимости от положени  заслонки рабочего окна. При опущенной заслонке расход воздуха на завесу окна составл ет 800-1200 м3/ч, при подъеме заслонки расход воздуха увеличивают до 2000-2200 м3/ч.

Отвод дымовых газов из рабочего пространства производ т через обе головки одновременно . При этом дымовые газы, образующиес  при продувке металла кислородом , отвод т из ванны 1 в общий боров 17 через вертикальный канал 7, шлаковик 9 и отводной боров 11, а из ванны 2 дымовые газы, образующиес  от сжигани  топлива горелок, отвод т в общий боров через вертикальный канал 8, шлаковик 10 и отводной боров 12. Из общего борова газы поступают в котел-утилизатор на газоочистку и выбрасываютс  в дымовую трубу. Количество дымовых газов, отводимых из обеих ванн 1 и 2, регулируют с помощью водоохлаждаемых шиберов 13 и 14. При этом общее количество дымовых газов, отводимых из рабочего пространства агрегата, регулируют по давлению под сводом, поддержива  его на посто нном уровне 35 Па, что соответствует нулевому давлению на уровне порогов рабочих окон. Величина давлени  газов под сводом Рев, обеспечивающа  нулевое давление на уровне порогов рабочих окон, определ етс  по известному выражению

PcB Po+gh a-/9r) ,

где ,81 м/см2;

h - рассто ние по высоте между точкой замера давлени  до уровн  порогов рабочих окон, м;

Ра И РГ ПЛОТНОСТЬ ЗТМОСфврНОГО 803духа и дымовых газов в печи соответственно , кг/м3.

При h 3,5 м и Р0 0, ра 1,2 кг/м3, ,19 кг/м3 (при температуре дымовых газов 16009С) Рев «35 Па.

Количество газов, отводимых из рабочего пространства ванны завалки и прогрева шихты, регулируют по степени запыленности дымовых газов в отводном борове этой ванны. При запыленности дымовых газов менее 0,5 г/м увеличивают количество дымовых газов в отводном борове 12 ванны

завалки и прогрева за счет открыти  шибера 14. При этом дл  поддержани  Па уменьшают одновременно количество газов , отводимых через отводной боров 11 ванны продувки, за счет прикрыти  шибера

0 14. При достижении запыленности дымовых газов в отводном борове 12 более 1,5 г/м3 уменьшают количество газов, отводимых через этот боров, за счет прикрыти  шибера 14 и увеличивают количество газов в отвод5 ном борове ванны продувки за счет открыти  шибера 13.

Оптимальность пределов запыленности дымовых газов в отводном борове ванны завалки и прогрева, по которым осуществ0 л ют регулирование количества дымовых газов, отводимых из ванны завалки и прогрева , подтверждают исследовани , проведенные на двухванном сталеплавильном агрегате. В агрегате садкой 2x250 т выплав5 л ли низкоуглеродистые и низколегированные марки стали. Кажда  ванна агрегата была оборудована трем  кислородными фурмами и тремь  сводовыми газокислородными горелками. В качестве топлива в

0 горелках использован природный газ. ь своде каждой ванны были установлены датчики давлени  под сводом печи, а в отводных боровах - фотоэлектрические пылемеры . Отсечные шиберы обоих отводных

5 боровов имели независимое управление с пульта печи. Рабочие окна были оборудованы аэродинамическими завесами, использующими в качестве энергоносител  сжатый воздух. Результаты исследований приведе0 ны в табл. 1. Измер лись количество и запыленность дымовых газов, выбивающихс  из открытого рабочего окна ванны завалки и прогрева при поддержании давлени  под сводом на уровне 35 Па, что соответствует

5 нулевому давлению газов на уровне порогов рабочих окон в обеих ваннах,

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что минимальные значени  количества и запыленности дымовых газов, выбивающихс 

0 из открытого окна, соответствуют запыленности дымовых газов в отводном борове ванны завалки и прогрева в пределах 0,5- 1,5 г/м (опыты 2-4). Запыленность менее 0,5 г/м3 указывает на то, что дымовые газы,

5 образующиес  в ванне завалки от сжигани  топлива горелок, частично отвод тс  в ванну продувки, что увеличивает количество дымовых газов и гидравлическое сопротивление дымового тракта ванны продувки. Повышение гидравлического сопротивлени  дымового тракта снижает резерв т ги, давление под сводом при этом повышаетс  более 35 Па, что приводит к увеличению количества выбивающихс  из открытого окна запыленных газов (опыт 1, табл., 1).

Кроме того, поступление дымовых газов ванны завалки и прогрева в ванну продувки приводит к перегреву футеровки рабочего пространства ванны продувки, что отрицательно сказываетс  на стойкости агрегата. Запыленность дымовых газов в отводном борове ванны завалки более 1.5 г/м3 указывает на поступление сильно запыленных газов (30-50 г/м3) ванны продувки в ванну завалки и прогрева шихты, что приводит к значительному увеличению запыленности дымовых газов, выбивающихс  из рабочего окна (опыт 5, табл. 1), и к увеличению выбросов пыли в атмосферу цеха.

В способе по прототипу степень откры- ти  шибера устанавливает сталевар строго фиксированно (в пределах 20-30%) вне зависимости от фактического количества дымовых газов, образующихс  в рабочих пространствах обеих ванн. Это приводит к тому, что в св зи с посто нным изменением интенсивности газообразовани  в обеих ваннах по ходу плавки (изменение мощности горелок, изменение интенсивности продувки ванны кислородом, различна  по ходу продувки скорость образовани  СО, изменение содержани  углерода в жидком металле и др.) наблюдаетс  переток газов из ванны продувки в ванну завалки и наоборот, что приводит к увеличенному выбросу залы- ленных газов из открытых окон. В услови х посто нного изменени  интенсивности газообразовани  сталевар по визуальным наблюдени м не успевает быстро открыть или закрыть шибер. При этом запаздывание со- ставл ет не менее 5-7 мин. Все это приводит к увеличенному выбросу газов из открытых во врем  завалки окон.

Предлагаемый способ выплавки стали позвол ет практически без запаздывани  регулировать количество дымовых газов, отводимых из рабочего пространства ванны завалки и прогрева шихты, по степени запыленности газов в отводном борове этой ванны (регулированием степени открыти  шибера отводного борова ванны завалки в пределах 10-40% по показани м датчика запыленности), что позвол ет сократить выбросы газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и снизить их запыленность. Предлагаемый способ обеспечивает возможность автоматизации процесса регулировани  количества отводимых газов, при этом запаздывание регулировани  степени открыти  шибера не превышает 30-40 с.

Быстродействие системы регулировани  степени открыти  шибера отводного борова ванны завалки при изменени х режима газовыделени  в агрегате подтверждаетс  приведенными в табл. 2 данными, полученными при проведении хронометража регулировани  степени открыти  шибера ванны завалки при исследовании степени открыти  шибера ванны завалки на двухванном агрегате садкой 2x250 т.

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что при использовании предлагаемого способа с регулированием степени открыти  шибера по запыленности дымовых газов в отводном борове ванны завалки удаетс  быстро (в течение 1 мин) устранить переток сильно запыленных газов из ванны продувки в ванну завалки при увеличении количества образующихс  в ванне продувки запыленных газов.

Пример. При выплавке стали марки 17Г1С4 в двухванном сталеплавильном агрегате садкой 2x250 т в одной ванне производ т заправку печи, завалку лома массой 115 т и прогрев его. Нагрев лома в завалку и прогрев осуществл ют с помощью трех подвижных сводовых газокислородных горелок . В качестве топлива используетс  природный газ. Расход природного газа по ходу завалки увеличивают с 2000 до 7000 м /ч, поддержива  в прогрев максимальный расход природного газа. Расход кислорода на горелки поддерживают в стехиометриче- ском соотношении с природным газом. После прогрева лома горелки выключают и в ванну заливают чугун массой 135 т.

При этом в другой ванне производ т плавление и доводку с продувкой металла кислородом с интенсивностью 7000 м3/ч. Подачу топлива через горелки в эти периоды плавки обычно не производ т. Дожигание СО, образующегос  при продувке, осуществл ют в этой ванне за счет подачи 2000-4000 м3/ч кислорода через сводовые газокислородные горелки. После достижени  температуры металла 1620°С и содержани  углерода в металле 0,18% производ т выпуск металла в ковш. Раскисление и легирование металла осуществл ют в ковше на выпуске плавки. Указанные операции в ванных поочередно повтор ютс . Во все периоды плавки на завесы рабочих окон подаетс  сжатый воздух, расход которого составл ет: открытое окно 2000 м3/ч, закрытое окно 1000 м3/ч.

Отвод дымовых газов во все периоды плавки осуществл ют на обе головки одновременно . При этом количество дымовых газов регулируют по давлению газов под сводом агрегата и запыленности дымовых

газов в отводном борове ванны завалки и прогрева. Регулирование осуществл ют следующим образом, Измен   положение степени открыти  шиберов обоих отводных боровов под сводом печи, устанавливают давление под сводом печи 35 Па, при этом производ т замеры запыленности дымовых газов в отводном борове ванны завалки и прогрева шихты. При запыленности меньше 0,5 г/м3 открывают шибер отводного боро- ва ванны заватки и прогрева, а шибер отводного борова ванны продувки во избежание падени  давлени  под сводом прикрывают. При повышении запыленно- сти дымовых газов более 1,5 г/м3 открывают шибер отводного борова ванны продувки и прикрывают шибер отводного борова ванны завалки и прогрева.

Такое регулирование обеспечивает как отвод сильно запыленных дымовых газов, образующихс  при продувке металла кислородом , непосредственно в вертикальный канал ванны продувки, мину  ванну завалки , так и поддержание рационального гидравлического режима рабочего про- странства агрегата. Это обеспечивает резкое снижение выбросов запыленных газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и улучшает тепловую работу агрегата.

Проведенные промышленные испыта- ни  на двухванном сталеплавильном агрегате показали, что выбросы запыленных газов сократились по сравнению со способом выплавки стали по прототипу в 5,3 раза, а

5

0

0 5

0

Claims (1)

1. запыленность выбивающихс  газов снизилась в 5 раз. Резкое снижение выбросов запыленных газов значительно улучшает услови  труда и уменьшает загр знени  воздушного бассейна. Улучшение тепловой работы агрегата за счет использовани  горелок с максимальной тепловой мощностью повысило степень нагрева шихты, что позволило увеличить долю лома в шихте и снизить расход чугуна. При использовании предлагаемого способа выплавки стали расход чугуна снизилс  на 10-15 кг/т. Формула изобретени  Способ выплавки стали в двухванном сталеплавильном агрегате,включающий завалку и нагрев шихты с помощью топливо- кислородных горелок в одной ванне, плавление и доводку с продувкой металла кислородом в другой ванне, одновременный отвод дымовых газов через отводные борова обеих ванн с поддержанием давлени  под сводом на уровне 35 Па при помощи регулировани  степени открыти  шиберов, расположенных в отводных боровах обеих ванн, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  выбросов газов из открытых во врем  завалки рабочих окон и снижени  их запыленности за счет повышени  степени эффективности регулировани , дополнительно замер ют запыленность отход щих газов в отводном борове ванны завалки и нагрева шихты и поддерживают ее на уровне 0,5-1,5 г/м3 при помощи регулировани  степени открыти  шиберов.

   Таблица 1

   Интенсивно началось окисление углерода в жидкой ванне, что привело к резкому увеличению количества образующегос  СО и поступлению сильно запыленных газов из ванны продувки в ванну завалки.

   Таблица 2

   4 з

   го