SU933705A1 - Способ задувки доменной печи - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству чугуна в доменных печах в задувочный период.

Известен способ задувки доменной печи, включающий подачу через фурмы горячего атмосферного дутья. При этом для активизации центральной части горна скорость истечения и кинетическую энергию дутья повышают путем установки в фурмах огнеупорных колец м

Недостатком данного способа является неравномерный прогрев столба шихтовых материалов из-за разгара огнеупорных колец, что приводит к неравномерному расходу дутья на отдельных фурмах, ухудшению дренажа плавки, образованию застойных зон и, в ряде случаев, к массовому горению фурм и длительным простоям печи.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ задувки доменной печи, включающий подачу горячего дутья по фур2 мам и кислорода в центральную часть горна через удлиненные фурмы [4

Однако в известном способе не обеспечен равномерный прогрев печи, так как вдувание кислорода и топлива возможно лишь в течение короткого времени - до первого выпуска продуктов плавки.

Целью изобретения является повышение равномерности прогрева печи по сечению и улучшение показателей работы доменной печи в задувочный период.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ведения доменной плавки, включающему подачу горячего дутья на фурмы и кислорода в центральную часть горна Через удлиненные фурмы, кислород вдувают вглубь горна в количестве 0,01-0,1 от расхода дутья и прекращают его вдувание при повышении температуры колошникового газа до 2 50-3 50° С.

Подача кислорода в центральную часть горна вызывает образование дополнительных зон горения кокса у удлиненных фурм

Расчетами установлено, что теоретичес- кая температура горения кокса у кислородных фурм достигает 3000°С и более, тогда как в районе обычных фурм она около 2000 С, а количество тепла, получаемое от горения кокса в центральной части печи, составляет 5-50% от количества тепла, получаемого на периферии. При этом высокотемпературное тепло горения кокса у кислородных фурм практически полностью используется в нижних горизонтах печи и способствует повышению равномерности прогрева шихты по сечению горна. Высокие значения температуры газов от горения кокса у удлиненных 15 фурм не приводят к нарушению ровного хода печи в связи с повышенной газопроницаемостью столба шихтовых материалов ввиду большого объема кокса в задувочной шихте и невысокого уровня теплово- 20 го состояния горна. Нижний предел расхода кислорода (0,01 от расхода дутья) определяется предотвращением выхода из строя кислородных фурм. При меньшем его расходе и использовании 3-4-х 25 кислородных фурм расход кислорода 3-8 м /мин, а его кинетическая энергия 5-50 кгм/с, что не обеспечивает гарантированный унос от фурмы стекающих жидких продуктов плавки и создает ₃q опасность заливки фурмы и ее пригара.

Превышение верхнего предела расхода кислорода в соответствии с опытными горна и низким расходом кокса, приводит к перегреву горна и нарушению ровного хода печи.

Схема включает в себя удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1, доменную печь 2, воздушные фурменные приборы 3, измерительную 4, регулирующую и предохранительную аппаратуру 5, кислородный коллектор 6 и кислородопровод 7.

Высов удлиненных фурм устанавливают |В зависимости от диаметра горна, но не менее 1 м- от торца воздушной фурмы. Вдувание кислорода целесообразно про¹ изводить за пре целы уплотненного слоя материалов, расположенного в начальный момент задувки на расстоянии 0,7-0,9 м от торца воздушных фурм.

Пример. Доменную печь объемом 2000 задувают после капитального ремонта первого разряда. Удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1 в количестве трех штук вводят в доменную печь 2 через воздушные фурменные приборы 3 с высовом 1 м зд торец фурмы, равномерно распределив их по окружности печи. Подвод кислорода к каждой удлиненной фурме производят от специально смонтированного кислородного коллектора 6 через измерительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру 4 и 5. Кислород в кислородный .коллектор поступает из общего кислородопровода 7 также через измерительную, регулирующую данными может привести к перегреву центральной части горна, увеличению препада давления и расстройству хода печи.

На фиг. 1 изображена зависимость доли нижнего перепада давления в общем перепаде давления газа в печи от соотношения кислорода с дутьем; на фиг. 2 схема подачи кислорода в центральную часть горна.

С увеличением расхода кислорода выше 1/10 расхода дутья происходит резкое возрастание доли нижнего препада в общем перепаде давления газа в печи, что ведет к нарушению схода шихты и подвисанию шихты (фиг. 1).

. Продолжительность вдувания кислорода в центральную часть горна определяется достижением нормального уровня теплового состояния печи; при котором температура колошникового газа 300-350°С, а температура чугуна 1400-1450 С. Вдувание вглубь горна кислорода при нормальном тепловом режиме работы’, · характеризующимся высоким нагревом и предохранительную аппаратуру.

₃₅ Установку удлиненных фурм производят перед началом задувки при загрузке печи до уровня фурм. Для предотвращения их повреждения при дальнейшей загрузке печи удлиненные фурмы обкладывают бревнами.

Печь задувают на горячем атмосферном дутье при его расходе 1000 нмЛ'мин, 600°С и 0,3 ати (130 кПа).

Вдувание кислорода начинают через ⁴⁵ 4 ч после подачи на фурмы горячего дутья и активного загорания кокса. Давление кислорода 2,0 ати (300 кПа), а его расход устанавливают -в соотношении 1/80 с дутьем или 12 нм^/мин. Через ⁵⁰ 8 ч с момента задувки расход кислорода увеличивают до соотношения 1/40 с дутьем при расходе дутья 1100 нм ^/мин. В течение первых и вторых суток с начала задувки расход дутья 1200 и ⁵⁵ 1600 нм^/мин, а его давление 0,5 и

0,8 ати (150 и 180 кПа), при этом расход кислорода поддерживают в соотношении с дутьем 1/30 и 1/40 в со5 -933705 б ответственно первые и вторые сутки или 40 нм⁵/мин.

В начале третьих суток работы печи после повышения температуры колошникового газа до 210^аС, при расходе 5 дутья 1800 нм^/мин расход кислорода постепенно снижают до 1/90 от расхода дутья или до 20 нм^/мин. Вдувание кислорода прекращают к концу третьих суток, когда температура колошникового 10 газа 340°С, а расход дутья 2000 нм³/мив В течение всего времени вдувания в глубь горна кислорода температура продуктов | плавки на выпусках 1400-1450°С, что значительно облегчает операции по от- 15 крытию летки и обслуживанию выпусков.

Достижение высоких температур нагрева печи позволяет начать подачу природного газа в печь на четвертые сутки с начала задувки. . 20

Вдувание кислорода в, центральную часть горна за пределы окислительных зон обеспечивает дополнительную интенсификацию процессов горения кокса и ускоряет прогрев шихтовых материалов ₂5 [в этой области, что позволяет добиться 1равномерного схода и прогрева шихты по •всему сечению горна, способствует улучшению нагрева продуктов плавки и их дренажа в печи. ₃₀

Применение предложенной технологии не требует значительных капитальных вложений и вместе с тем позволяет повысить производительность печи на 10- ₃₅

15% и снизить расход дефицитного и дорогостоящего кокса в задувочный период на 15-20%.

Повышение производительности доменной печи достигается за счет повышения интенсивности горения кокса, увеличения рудной нагрузки, ускорения выхода печи на проектные показатели работы, а также за счет снижения потерь чугуна, вызываемого повышенный нагревом и получением кондиционного чугуна уже на первых выпусках.

Снижение расхода кокса обеспечивается за счет повышения эффективности использования тепла в печи и ускорения выхода печи на проектные показатели работы с повышением температуры дутья и заменой части углерода кокса углеродом вдуваемого топлива.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретнее к производству чугуна в доменных печах в задувочный период. Известен способ задувки доменной печи, включающий подачу через фурмы гор чего атмосферного дуть . При этом дл  активизации центральной части горна скорость истечени  и кинетическую энергию дуть  повышают путем .установки в фурмах огнеупорных колец ijНедостатком данного способа  вл етс  неравномерный прогрев столба шихтовых материалов из-за разгара огнеупорных колец, что приводит к неравномерному расходу дуть  на отдельных фурмах ухудшению дренажа плавки, образованию застойных зон и, в р це случаев, к массовому горению фурм и длительным просто печи. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  способ задувки доменной печи, включаюший подачу гор чего дуть  по фу мам и кислорода в центральную часть горна через уалиненные фурмы . Однако в известном способе не обеспечен равномерный прогрев печи, так как. вдувание кислорода и топлива возможно лишь в течение короткого времени - до первого вь1пуска продуктов плавки. Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности прогрева печи по сечению и улучшение показателей работы доменной печи в задувочный период. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу ведени  доменной плавки, включающему подачу гор чего дуть  на фурмы и кислорода в цонтральную часть горна Через удлиненные фурмы, кислород вдувают вглубь горна в количестве О,О1-О,1 от расхода дуть  и прекращают его вдувание при повышении температуры колошникового газа до 2 50-3 50° С. Подача кислорода в центральную часть горна вызывает образование дополнительных зон горени  кокса у удлиненных фурм Расчетами установлено, что теоретическо  томпература горени  кокса у кислород}1ых фурм достигает и более тогда как в районе обычных фурм она около 2ООО .С, а количество тепла, получаемое от горени  кокса в центрально части печи, составл ет 5-50% от количества тепла, получаемого на периферии При этом высокотемпературное тепло го рени  кокса у кислородных фурм гфактически полностью используетс  в нижни горизонтах печи и способствует повышен равномерности прогрева шихты по сечен горна. Высокие значени  температуры газов от горени  кокса у удлиненных фурм не привод т к нарушению ровного хода печи в св зи с повышенной газопро ницаемостью столба шихтовых материало ввиду большого объема кокса в задувочной шихге и невысокого уровни теплового состо ни  горна. Нижний предел расхода кислорода (0,О1 от расхода дуть ) определ етс  предотвращением выхода из стро  кислородных фурм. При меньше его расходе и использовании 3-4-х кислородных фурм расход кислорода 3-8 м /мин, а его кинетическа  энерги  5-50 кгм/с, что не обеспечивает гарантированный унос от фурмы стекающих жидких продуктов плавки и создает опасность заливки фурмы и ее пригара. Превышение верхнего предела расход кислорода в соответствии с опытными данными может привести к перегреву центральной части горна, увеличению препада давлени  и расстройству хода печи. На фиг. 1 изображена зависимость доли нижнего перепада давлени  в общем перепаде давлени  газа в печи от соотношени  кислорода с дутьем; на фиг. 2 схема подачи кислорода в центральную часть горна. С увеличением расхода кислорода выше 1/1О расхода дуть  происходит резкое возрастание доли нижнего препада в общем перепаде давлени  газа в печи, что ведет к нарушению схода щихты и подвисанию шихты (фиг. 1). Продолжительность вдувани  кислорода в центральную часть горна определ ет с  достижением нормального уровн  теплового состо ни  печи; при котором температура колошникового газа ЗОО-35О С а температура чугуна 14ОО-145О С. Вдувание вглубь горна кислорода при нормальном тепловом режиме работы , характеризующимс  высоким нагревом горна и низким расходом кокса, приводит к перегреву горна и нарушению ровного хода печи. Схема включает в себ  удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1, доменную печь 2, воздушные фурменные приборы 3, измерительную 4, регулирующую и предохранительную аппаратуру 5, кислородный коллектор 6 и кислородощ овод 7. Высов удлиненных фурм устанавливают |В зависимости от диаметра горна, но не менее 1 м- от торца воздушной фурмы. Вдувание кислорода целесообразно проиавоаитьэа преиелы уплотненного сло  материалов, расположенного в начальный момент задувки на рассто нии 0,7-0,9 м от торца воздушных фурм. Пример. Доменную печь объемом 20ОО м задувают после капитального ремонта первого разр да. Удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1 в количестве трех штук ввод т в доменную печь 2 через воздушные фурменные щ)иборы 3 с высовом 1 м 3 торец фурмы, равномерно распределив их по окружности печи . Подвод кислорода к каждой удлиненной фурме производ т от специально смонтированного кислородного коллектора 6 через измерительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру 4 и 5. Кислород в кислородный,коллектор поступает из общего кислородопровода 7 также через измерительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру. Установку удлиненных фурм производ т перед началом задувки при загрузке печи до уровн  фурм. Дл  предотвращени  их повреждени  при дальнейшей загрузке печи удлиненные фурмы обкладывают бревнами. Печь задувают на гор чем атмосферномдутье при его расходе 1000 , 60О°С и 0,3 ати (130 кПа). Вдувание кислорода начинают через 4 ч после подачи на фурмы гор чего дуть  и активного загорани  кокса. Давление кислорода 2,0 ати (ЗОО кПа), а его расход устанавливают -в соотношении 1/80 с дутьем или 12 . Через 8 ч с момента задувки расход кислорода увеличивают до соотношени  1/40 с дутьем при расходе дуть  1100 нм /мин. В течение первых и вторых суток с начала задувки расход дуть  12ОО и 1600 , а его давление 0,5 и 0,8 ати (ISO и 180 кПа), при этом расход кислорода поддерживают в соотношении с дутьем 1/30 и 1/40 в соответстзенно первые и вторые сутки или 40 . В начале третьих суток работы печи после повышени  температуры колошникового газа до , 1фи расходе дуть  180О расход кислорода постепенно снижают до 1/90 от расход дуть  или до 20 . Вдувание кислорода прекращают к концу третьих суток, когда температура колошникового газа 340°С, а расход дуть  2ООО нм /м В течение всего времени вдувани  в глуб кислорода температура продуктов I плавки на выпусках 14ОО-1450с, чтр значительно облегчает операпии по открытию летки и обслуживанию выпусков. Достижение высоких температур нагр ва печи позвол ет начать подачу природного газа в печь на четвертые сутки с начала задувки. . Вдувание кислорода в. центральную часть горна за пределы окислительных зон обеспечивает дополнительную интенсификацию процессов горени  кокса и ускор ет прогрев шихтовых материалов в этой области, что позвол ет добитьс  1равномерного схода и прогрева шихты п |всему сечению горна, способствует улуч шению нагрева продуктов плавки и их дренажа в печи. Применение предложенной технологии не требует значительных капитальных вложений и вместе с тем позвол ет повысить производительность печича 1О15% и снизить раскоп дефицитного и дорогосто щего кокса в аацуви- ный период на 15-2О%. 056 Повьшхение производительности доменной печи достигаетс  за счет повышени  интенсивности горени  кокса, увеличени  рудной нагрузки, ускорени  выхода печи на гфоектные показатели работы , а также за счет снижени  потерь чугуна, вызываемого повьш1енны(3 нагревом и получением кондиционного чугуна уже на первых выпусках. Снижение расхода кокса обеспечиваетс  за счет повьш1ени  эффективности использовани  тепла в печи и ускорени  выхода печи на проектные показатели работы с повьииением температуры дуть  и заменой части углерода кокса углеродом вдуваемого топлива. Формула изобретени  Способ задувки доменной печи, включающий подачу гор чего дуть  на фурмы и кислорода в центральную часть горна через удлиненные фурмы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  равномерности прогрева печи по сечению и улучшени  показателей работы доменной печи в задувочный период, кислород вдувают вглубь горна в количестве 0,О1-0,1 от расхода дуть  и прекращают его вдувание при достилсении температуры колошникового газа 200-350 С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Остроухов М. Я., Шпарбер Л. Я. Справочник мастера-доменщика. М., Металлурги , 1946.
2. 2.За вка Франции № 2275556, кл. С 21 В З/ОО, опублнк. 1976.

   4Л

   -т %

   ни сн

   ЛРобщ

   90 80

   70 60

   /90 % 1/50 % /fff

   puz. 1

   Ог

   п - /п

   dymbfl