Способ управления доменной плавкой
1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКОЙ, включающий восстановление железорудных материалов, получение чугуна с содержанием кремния до 2%, вдувание через фурмы нагретых до 1500-2800°С восстановительных газов, содержащих до 50 об.% азота и не более 6,9% суммы СО +Н2О, остальное СО+Н , при расходе кокса загружаемого через колошник, в пределах 50 350 кг/т чугуна, отличающи йс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат на получение чугуна путем регулирования расхода кокса. температуры чугуна и/или содержания в нем кремния, одновременно изменяют температуру и состав вдуваемых горячих восстановительных газов, причем для повышения,расхода кокса увеличивают , а для снижения уменьшают температуру и содержание COj и/или , и/или азота, для повышения температуры чугуна и/или содержания Si увеличивают температуру и уменьшают содержание COj и/или HjO, а для снижения - уменьшают температуру и увеличивают содержание COj и/или , для повышения производительности . уменьшают содержание СО и/или , и/или .азота и увеличивают температуру , а для снижения - увеличивают содержание СО и/или , и/или азота ш и уменьшают температуру; для повышения температуры колошникового газа уменьшают температуру и увеличивают содержание СО и/или НО, и/или азота , а для снижения - увеличивают температуру и уменьшают содержание СО и/или Н,О, и/или азота. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что в доменную печь вдувают горячий воздух или воздух, DO обоге енный кислородом, по меньшей мере через одну из Фурм, не используемых для .подачи восстановительных газов.
COIO3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (1П
3(51) 21 5 00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К IlATEHTV с, 1 (21) 3298397/22-02 (22) 04.06.81 (31) 883667 (32) 05,06 ° 80 (33) Бельгия (46) 15.07,84. Бюл. Р 26 (72) Никола Понги (Бельгия), Артур
Поос (Люксембург) и Ролан Видаль (Бельгия) (71) Сантр де Решерш Металлюржик (Бельгия) (53) 669.162 ° 267.4 (088.8) (56) 1.Ефименко Г.Г., Гиимельфарб A.A.
Левченко В.Е. Металлургия чугуна. Высшая школа, 1974, с. 471-473.
2.Авторское свидетельство СССР
Р 539940, кл. С 21 В 5/00, 1975. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКОЙ, включающий восстановление железорудных материалов, получение чугуна с содержанием кремния до
2%, вдувание через фурмы нагретых до
1500-2800 С восстановительных газов, содержащих до 50 об.Ъ азота и не более 6,9Ъ суммы СО +Н О, остальное
СО+Н, при расходе кокса загружаемого через колошник, в пределах 50
350 кг/т чугуна, о т л и ч а ю щ и й- . с я тем, что, с целью "нижения энергетических затрат на получение чугуна путем регулирования расхода кокса, температуры чугуна и/или содержания в нем кремния, одновременно изменяют температуру и состав вдуваемых горячих восстановительных газов, причем для повышения, расхода кокса увеличивают, а для снижения уменьшают температуру и содержание СО> и/или Н О, и/или азота, для повышения температу ры чугуна и/или содержания Si увеличивают температуру и уменьшают содержание СО> и/или H О, а для снижения — уменьшают температуру и увеличивают содержание С01 и/или Н О для повышения производительности уменьшают содержание СО и/или Н О и/или .азота и увеличивают температуру, а для снижения — увеличивают содержание СО и/или Н,О, и/или азота и уменьшают температуру; для повышения температуры колошникового газа уменьшают температуру и увеличивают содержание СО и/или Н О, и/или азота, а для снижения — увеличивают температуру и уменьшают содержание
СО и/или Н О, и/или азота.
2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в доменную печь вдувают горячий воздух или воздух, обога 1енный кислородом, по меньшей мере через одну из фурм, не используемых для .подачи восстановительных газов.
1103799
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству чугуна с использоваНием горячих восстановительных газов.
Известен способ управления доменной плавки с вдуванием горячих восстановительных газов, получаемых вне доменной печи, на уровне основных дутьевых фурм совместно с дутьем или кислородом с целью снижения расхода кокса и повышения производительности (1 l
Однако при реализации данного способа не используются все преимущества процесса, в котором горячие восстановительные газы полностью заменяют функции кокса как источника тепла, так и восстановительных газов, оставляя за ним лишь роль насадки, необходимой для дренажа жидких про- 20 дуктов плавки при встречном потоке газов 4
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления доменной плавкой, 25 включающий восстановление желеэорудных материалов, вдувание через фурмы нагретых до 1500-1800 C восстановительных газов,соцержащих до 50 об.В азота и не более б,9- суммы CO +H О, остальное СО+Н, при расходе кокса, загружаемого через колошник в пределах 50-350 кг/т чугуна (21
Однако при реализации способа не регулируется один или несколько параметров работы доменной печи, что не позволяет получить максимальное снижение затрат энергии на производство чугуна, а обычно применяемые способы регулирования оказывают свое воздействие лишь через несколько часов.
Цель изобретения — снижение энергетических затрат на получение чугу.на путем регулирования расхода кокса, температуры чугуна и/или содержания р5 в нем кремния.
Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу управления доменной плавкой, включающему восстановление железорудных материалов, получение чугуна с содержанием кремния до 2%, вдувание через фурмы нагретых до 1500-2800 C восстановительных газов,. содержащих до 50 о6.Ъ азота .и не более 6,9% суммы СО, +Н О, ос.— тальное — СО +Н О, при расходе кокса> эагру>каемого через колошник, в пределах 50-350 кг/т чугуна, одновременно изменяют температуру и состав вдуваемых горячих восстановительных газов, причем для повышения расхода кокса увеличивают, а для снижения уменьшают температуру содержания СО и/или Н20, и/или азота, для повышения температуры чугуна и/или содержания Si увеличивают температуру и уменьшают содержание
СО и/или Н20, а для снижения уменьшают температуру и увеличивают содержание СО, и/или Н,О, для повышения производительности уменьшают содержание СО и/или H О, и/или азота и увеличивают температуру, а для снижения — увеличивают содержание СО
2 и/или Н >О и/или азота и уменьшают температуру, для повышения температуры колошникового газа уменьшают температуру и увеличивают содержание
СО и/или Н О, и/или азота, а для снйжения — увеличивают температуру и уменьшают содержание СО и/или Н О
2 г и/или азота, B доменную печь вдувают горячий воздух или воздух, обогащенный кислородом, по меньшей мере через одну из фурм, неиспользуемых для подачи
1 восстановительный газ.
При реализации изобретения осуществляется быстродействующее изменение температуры и восстановительной способности вдуваемого газа, позволяющее в первой фазе фиксировать необходимый расход кокса для обеспечения дренажа жидких продуктов плавки, а затем оперативно регулировать состав и температуру чугуна, производительность и температуру колошнивых газов.
Состав и температура восстановительных газов регулируется вне доменной печи в реакторе путем установления заданных соотношений между топливом и окисляющим газом, поступающих в реактор, а температура — с помощью подвода тепла в реактор, например изменения подачи в реактор электроэнергии для нагрева восстановительных газов, подаваемых в печь.
Возможность ввода в печь окислительного газа обеспечивается при необходимости обновления коксовой насадки в печи и при потере ею дренажной способности.
Примеры конкретного выполнения способа приведены в таблицах 1-5, полученных на экспериментальной доменной печи и иллюстрирующих преимущества предлагаемого способа.
1103799
T à б л и ц а
Результаты сопоставления известного способа обычной коксовой плавки и предлагаемого
Обычная коксовая плавка
Процесс с вдуванием горячего восстановит. газа
Показатели количество, м Э/т температура, С
2070
Дутье, 248
6,9
{СО. +Н,О), Ф количество, м З/т
Восстановительный газ, 2800
2070 температура, С
Расход кокса, кг/т
Чугунг производительность, т/с температура, С
717
0,31
0,64
1360
1410
KoJIOIQHH= новый газ:температура, С
145
Нет данных
Таблица 2
Регулирование расхода кокса изменением температуры и состава колошникового газа
Регулируемый период
Базовый период
Показатели количество, мз/т (Н О+СО ), а (N2+Ar) i Ъ количество, мз/т температура, С расход, кг/т
Дутье, 3,4
Восстановительный газ
6,1
42,2
50,7
1900
10,50
2020
2050
105
175
Кокс, 0,64
0,78
Чугун, содержание Si % температура, С
1435
1410
Колошниковый гаэ, температура, С
122
124
1103799
Т а б л и ц а 3
Показатели
Базовый период
Регулируемый период (H 2 o+co„) е г количество, м /т температура, С расход, кг/т производительность, т/ч
Si) Ъ
Температура, С
Восстановительный газ
3 53
4,0
40
1036
1020
2400
2350
169
Кокс, Чугун, 169
191
193
0,60
0,30
1410
1360
Колошниковый гаэ, температура, С
109
Т а б л и ц а 4
Регулирование температуры колошникового газа
Базовый период
Регулируемый период
Показатели
4,63
3 53 (СО +Н 0), В т температура, С расход, кг/т
Я1, Ъ температура, c
Восстановительный газ, 40
2100
2400
168
169
Кокс, Чугун
0,60
0,60
1410
1410
Колошниковый гаэ, температура, С
350
109
Регулирование содержания газа в чугуне и его температуры
1103799
Таблица 5
Регулирование с вдуванием нагретых восстановительных газов
Регулируемый период
Базовый период
Показатели
3,33
3,53
Восстановительный гаэ, 40
518
1030
2400
2400
315
169
Кокс, Чугун, 170
191
0,60
0,60
1492
1410
Колошниковый газ, температура, С
120
109
Составитель Коробов
Редактор А.Долинич Техред О. Неце Корректор A.Èëüèí
Тираж 540 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Заказ 5046/45
Филиал ППП Патент ., г.ужгород, ул.Проектная,4 (H2 o+co2 ) в
Н, % количество, мз/т температура,оC расход, кг/т производительность, т/ч
Si Ъ температура, С
Если по каким либо причинам необходимо реализовать процесс с более высоким расходом кокса, чем при процессе с вдуванием горячих восстановительных газов без загрузки кокса через колошник (например, для обмена коксовой насадки в печи), то это достигается при помощи одновре-. менного вдувания перегретых восстановительных газов через некоторое количество фурм, а через оставшиеся фурмы — подачу горячего дутья.
Реализация предлагаемого способа позволяет оперативно, регулируя в широком диапазоне важнейшие параметры доменной плавки, значительно снизить энергетические затраты на производство чугуна.
