UA90430U

UA90430U - Method for washing the blast furnace hearth

Info

Publication number: UA90430U
Application number: UAU201315314U
Authority: UA
Inventors: Кирилл Миколайович Солошенко; Денис Якович Константиновський
Original assignee: Кирилл Миколайович Солошенко; Денис Якович Константиновський
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-05-26

Abstract

A method for washing the blast furnace hearth comprises feeding into the furnace together with the charge, the briquettes washing incorporating the mill scale and binder, wherein 5-45 wt. % of the briquettes is manganese component therein amount Mnnot less than 25 wt. % and the briquettes are charged into the furnace in an amount not less than per tonne of pig iron.

Description

Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема до виробництва чавуну, і може бути використана в доменних цехах металургійних підприємств для промивки горна доменної печі.The useful model belongs to ferrous metallurgy, in particular to the production of cast iron, and can be used in the blast furnace shops of metallurgical enterprises for washing the furnace of a blast furnace.

Високопродуктивна і безаварійна робота доменної печі значною мірою залежить від дренажної здатності горна, тобто від можливості рідких продуктів плавки (чавуну і шлаку) безперешкодно фільтруватися через коксову насадку. Недостатній дренаж продуктів плавки є наслідком постійного накопичення в горні вуглецевого сміття: коксового дрібняку, сажистого вуглецю та графіту. БВуглецеві частки, потрапляючи у шлак, збільшують його в'язкість, що, у свою чергу, погіршує фільтрацію продуктів плавки.High-performance and trouble-free operation of the blast furnace largely depends on the drainage capacity of the blast furnace, that is, on the ability of liquid smelting products (iron and slag) to filter through the coke nozzle without obstruction. Insufficient drainage of smelting products is a consequence of the constant accumulation of carbon debris in the mine: coke fines, sooty carbon and graphite. Carbon particles, falling into the slag, increase its viscosity, which, in turn, worsens the filtration of smelting products.

Усуненню цього негативного явища сприяє промивка горна шляхом завантаження у піч промивальних матеріалів.This negative phenomenon is eliminated by washing the furnace by loading washing materials into the furnace.

Відомий спосіб промивки горна доменної печі, що включає завантаження у піч, разом із шихтою, промивальних брикетів із включенням прокатної окалини та зв'язуючого (ПатентThere is a known method of washing the furnace of a blast furnace, which includes loading into the furnace, together with the charge, washing briquettes with the inclusion of rolling slag and binder (Patent

України на корисну модель Ме 8262 від 15.07.2005, бюл. Ме 7, заявка Ме и200501887 від 28.02.2005 р., - прототип).of Ukraine for utility model Me 8262 dated 15.07.2005, Bull. Me 7, application Me 200501887 dated 28.02.2005, - prototype).

Залізовмісні брикети, що їх використовують за відомим способом, окрім оксиду заліза і необхідної зв'язуючої речовини, містять шлам - 5-20 мас. 95, колошниковий пил - 5-20 маб. 95, мають основність 1-1,25, та додаються у кількості від 14 кг/т чавуну при кожному завантаженні шихти у піч.Iron-containing briquettes, which are used in a known way, in addition to iron oxide and the necessary binder, contain sludge - 5-20 wt. 95, blast furnace dust - 5-20 mab. 95, have a basicity of 1-1.25, and are added in the amount of 14 kg/t of cast iron each time the charge is loaded into the furnace.

Основним діючим компонентом залізовмісних брикетів є Ре, носієм якого у даному випадку, є, переважно, прокатна окалина, що містить БеО-50-65 мас. 965. Вміст РеО у таких компонентах, як шлам та колошниковий пил, не перевищує 10-15 маб. 95. Використання у складі брикетів вказаних компонентів у кількості 5-20 мас. 95 кожного значно зменшує загальний вміст гео у брикетах, що веде до зниження промивальної здатності брикетів. Крім того, у шламі та колошниковому пилу міститься лише 35-45 мас. БРБеза, і наявність у складі брикетів цих компонентів у кількості 5-20 мас.95 кожного зменшує вміст Гезаг у брикетах, що, при їх використанні, погіршує показники доменної плавки.The main active component of iron-containing briquettes is Re, the carrier of which in this case is mainly rolling slag containing BeO-50-65 wt. 965. The content of ReO in such components as sludge and blast furnace dust does not exceed 10-15 mab. 95. Use of the specified components in the composition of briquettes in the amount of 5-20 wt. 95 of each significantly reduces the total geo content in the briquettes, which leads to a decrease in the washing ability of the briquettes. In addition, sludge and blast furnace dust contain only 35-45 wt. BRBeza, and the presence of these components in the briquettes in the amount of 5-20 wt.95 each reduces the content of Gezag in the briquettes, which, when used, worsens blast furnace smelting performance.

Вельми негативно на промивальну здатність відомого брикету впливає і те, що наявні у ньому шлам та колошниковий пил містять від 10 до 25 мас. 95 вуглецю, який, у результаті тісного контакту з оксидами заліза, активізує процес прямого відновлення заліза ще до плавлення брикетів. Оскільки переміщення брикетів до горна займає кілька годин часу, КеО в таких умовах може бути повністю відновленим, що призведе до втрати брикетами промивальної здатності.The fact that the sludge and furnace dust present in it contain from 10 to 25 wt. 95 carbon, which, as a result of close contact with iron oxides, activates the process of direct reduction of iron even before the melting of briquettes. Since it takes several hours to move the briquettes to the furnace, the KEO in such conditions can be completely recovered, which will lead to the loss of the briquettes' washing ability.

В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача технічної розробки способу промивки горна доменної печі, який би не мав наведених недоліків.The basis of the proposed useful model is the task of technical development of a method of washing a blast furnace, which would not have the above-mentioned disadvantages.

Поставлена задача вирішується створенням способу промивки горна доменної печі, що включає завантаження у піч, разом із шихтою, промивальних брикетів із включенням прокатної окалини та зв'язуючого, який відрізняється тим, що 5-45 маб. 95 складу брикетів становить марганцевмісний компонент з кількістю у ньому Мизаг щонайменше 25 маб.95, і брикети завантажують у піч у кількості шонайменше 20 кг на тонну чавуну.The task is solved by creating a method of washing a blast furnace, which includes loading into the furnace, together with the charge, washing briquettes with the inclusion of rolling slag and a binder, which differs in that 5-45 mab. 95% of the composition of the briquettes is a manganese-containing component with an amount of Myzag in it of at least 25 mab.95, and the briquettes are loaded into the furnace in the amount of at least 20 kg per ton of cast iron.

Як марганцевмісний компонент може використовуватися марганцевий концентрат, марганцева руда тощо.Manganese concentrate, manganese ore, etc. can be used as a manganese-containing component.

Марганцевмісний компонент, із названим вмістом Мизаг не менше 25 мас. бо, забезпечує вміст Мапза. У брикетах межах від 2,0 до 10,0 мас.95, що обумовлюється, визначеною дослідним шляхом, ефективністю промивки горна, без негативного впливу на стійкість його футерівки.A manganese-containing component, with the specified Myzag content of at least 25 wt. because, provides Mapz content. In briquettes, the range is from 2.0 to 10.0 wt.95, which is determined by the experimentally determined effectiveness of washing the furnace, without a negative effect on the stability of its lining.

Відновлення будь-яких оксидів заліза (включно Реб) можливе як прямим, так і непрямим шляхом. Утворені при плавленні промивальних матеріалів первинні шлаки мають низьку в'язкість і високий вміст РеО, проте в ході фільтрації через коксову насадку в'язкість шлаків збільшується, внаслідок відновлення БГеб. У результаті при нормальній роботі печі шлаки, що надходять у горн, практично не містять Ге і не мають промивальних властивостей. Попадання у торн шлаку з високим вмістом Гео можливе у випадку, якщо швидкість його фільтрації буде значно перевищувати швидкість опускання шихти. На відміну від оксидів заліза, відновлення будь-яких оксидів марганцю непрямим шляхом можливе лише до стадії МпО, В умовах доменної плавки МпО відновлюється тільки прямим шляхом, причому ступінь відновлення становить близько 50 95. Таким чином, на будь-якій стадії доменної плавки в шлаках міститься близько половини всієї кількості марганцю, введеного в піч у вигляді оксидів. Збагачені МпО шлаки мають низьку в'язкість, високу швидкість фільтрації, і здатні транспортувати значну частину ГеО промивального матеріалу в зону горна до його відновлення.Recovery of any iron oxides (including Reb) is possible both directly and indirectly. The primary slags formed during the melting of washing materials have a low viscosity and a high content of ReO, however, during filtration through the coke nozzle, the viscosity of the slags increases due to the recovery of BGeb. As a result, during normal operation of the furnace, the slags entering the furnace practically do not contain He and have no washing properties. Slag with a high Geo content can enter the furnace if its filtration rate significantly exceeds the charge's descent rate. Unlike iron oxides, the recovery of any manganese oxides by indirect means is possible only up to the MpO stage. In the conditions of blast furnace smelting, MpO is recovered only by direct means, and the degree of reduction is about 50 95. Thus, at any stage of blast furnace smelting in slags contains about half of the total amount of manganese introduced into the furnace in the form of oxides. Enriched MpO slags have a low viscosity, a high filtration rate, and are able to transport a significant part of the GeO washing material into the mine area before its recovery.

При потраплянні збагаченого МпО та БеО шлаку на густий шлак, захаращений вуглецевим бо сміттям, що накопичився в горні печі, відбувається процес відновлення Гео вуглецевим сміттям за спрощеною схемою:When the enriched MpO and BeO slag falls on the thick slag, cluttered with carbonaceous waste that has accumulated in mining furnaces, the process of restoring Geo with carbonaceous waste takes place according to a simplified scheme:

Бебб:вБенсо, а також (частково) МпО за спрощеною схемою:Bebb: vBenso, as well as (partially) MpO according to a simplified scheme:

МпОо-СеМпнСо.MpOo-SeMpnSo.

Газоподібний оксид вуглецю (СО), що виділяється внаслідок цих реакцій, спричиняє "кипіння" захаращеного вуглецевим сміттям шлаку, перемішує його та руйнує накопичення вуглецевого сміття.The carbon monoxide (CO) gas released as a result of these reactions causes the carbonaceous debris-encrusted slag to "boil," mix it up, and break down the carbonaceous debris build-up.

Наведене співвідношення складових промивальних брикетів визначене дослідним шляхом як оптимальне для найефективнішої дії промивального матеріалу на процес промивки горна.The given ratio of components of washing briquettes was determined experimentally as optimal for the most effective action of the washing material on the furnace washing process.

Зв'язуючий матеріал (речовина), що складає решту від процентного вмісту згадуваних компонентів брикету, забезпечує міцність брикетів, достатню для їх убезпечення від руйнування (розсипання) при зберіганні та транспортуванні.The binding material (substance), which makes up the rest of the percentage of the mentioned components of the briquette, ensures the strength of the briquettes, which is sufficient to protect them from destruction (disintegration) during storage and transportation.

Спосіб за технічним рішенням, що заявляється, є дієвим профілактичним засобом запобігання накопиченню у горні вуглецевого сміття, а у разі значного накопичення (захаращшення) горну таким сміттям, за способом що заявляється, можуть бути здійснені додаткові промивання горну окремими промивальними подачами.The method according to the claimed technical solution is an effective preventive measure to prevent the accumulation of carbon waste in the mine, and in the case of a significant accumulation (clogging) of the mine with such waste, according to the claimed method, additional washing of the mine can be carried out with separate washing feeds.

При цьому застосування промивальних брикетів у кількості щонайменше 20 кг/т чавуну обумовлюється" визначеною дослідним шляхом, ефективністю промивки горна.At the same time, the use of washing briquettes in the amount of at least 20 kg/t of cast iron is determined by the efficiency of furnace washing determined by the experimental method.

Ефективність способу промивки горна доменної печі, що заявляється, доведено на прикладі його застосування у доменній печі Ме 3 ПАС "МК "Азовсталь", в яку подавали промивальні брикети із хімічним складом, що наведений у наступній таблиці:The effectiveness of the proposed method of washing a blast furnace furnace is proven on the example of its use in a blast furnace Me 3 PAS "MK "Azovstal", which was fed washing briquettes with the chemical composition given in the following table:

Брикети із наведеним вмістом хімічних речовин подавали у піч із розрахунку 24,1 кг/т чавуну.Briquettes with the specified content of chemicals were fed into the furnace at the rate of 24.1 kg/t of cast iron.

У результаті, при здійсненні процесу плавки, із застосуванням способу промивки горна доменної печі, що заявляється, було використано 961 т брикетів, і виплавлено 39875,5 т чавуну.As a result, 961 tons of briquettes were used, and 39,875.5 tons of cast iron were smelted during the smelting process, using the claimed method of washing the blast furnace.

Водночас було встановлено, що наявність МпО в доменних шлаках у поєднанні з бе сприяє зниженню в'язкості шлаків, збільшенню дренажної здатності та ефективному видаленню із горна коксового сміття, що, у результаті, забезпечило підвищення продуктивності роботиAt the same time, it was established that the presence of MPO in blast furnace slags in combination with be contributes to reducing the viscosity of slags, increasing the drainage capacity and effective removal of coke waste from the mine, which, as a result, ensured an increase in work productivity

Зо доменної печі на 5,8 90, та знизило витрати коксу на 0,3 кг/т. При цьому, вміст марганцю у чавуні підвищився 30,19 95 до 0,37 бо.From the blast furnace by 5.8 90, and reduced coke consumption by 0.3 kg/t. At the same time, the manganese content in cast iron increased from 30.19 95 to 0.37 bo.

Таким чином, спосіб промивки горна доменної печі є порівняно більш ефективний, |і забезпечує кращі показники роботи доменної печі та економію коксу. Результатом же підвищення вмісту у чавуні марганцю є суттєва економія дорогих марганцевих феросплавів у сталеплавильному виробництві.Thus, the method of blast furnace washing is comparatively more effective, and provides better blast furnace performance and coke savings. The result of increasing the content of manganese in cast iron is a significant saving of expensive manganese ferroalloys in steelmaking.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA The method of washing the furnace of a blast furnace, which includes loading into the furnace, together with the charge,

40 washing briquettes with the inclusion of rolling scale and binder, which differs in that 5-45 mab. 95% of the composition of the briquettes is a manganese-containing component with the amount of Maizag in it: at least 25 mab. 95, and briquettes are loaded into the furnace in the amount of at least 20 kg per ton of cast iron.