Способ промывки доменной печи

 

Изобретение относится к области черной металлургии,в частности к производству чугуна в доменных печах.

Сущность изобретения состоит в том, что по способу доменной плавки, включающему введение в шихту окатышей, агломерата, металлодобавок и флюсов, в качестве металлодобавок и флюса вводят в шихту специально приготовленный металлофлюс основностью 1,1 - 1,0 в кусках крупностью 10 - 60 мм и загружают его в печь в смеси с неофлюсованными окатышами основностью 0,05 - 0,5 в соотношении от 1:2 до 1:50. 3 табл.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменных печах.

Известен способ промывки горна доменной печи [1] включающий ввод в рудную часть шихты высокозакисного агломерата и его проплавку в доменной печи. Для повышения производительности печи и снижения расхода кокса высокозакисный агломерат вводят в шихту периодически через 30 80 выпусков чугуна в количестве 0,3 0,6 объема горна.

Недостатком способа является изменение теплового состояния печи при периодическом вводе в шихту высокозакисного агломерата, а также повышение содержания серы в чугуне, обусловленное изменением теплового состояния печи и низкой десульфуризующей способностью первичных шлаков при проплавке высокозакисного агломерата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ промывки горна и стен доменной печи [2] включающий загрузку в доменную печь основных компонентов шихты: агломерата, окатышей, флюсов, кокса и добавку сварочного шлака, смешиваемого с основными компонентами шихты перед загрузкой их в печь. С целью повышения производительности печи шлак загружают одной подачей с агломератом, окатышами, коксом и флюсом с чередованием 5 200 обычных подач. Сварочный шлак загружают в смеси с марганцевой рудой при соотношении 1:(0,6 3,0), в смеси со сталеплавильным шлаком при соотношении 1:(1,5 1,7), в смеси с агломератом при соотношении 1:(0,3 2,5), в смеси с коксом при соотношении 1:(0,3 1,0).

Недостатком способа является также изменение теплового состяния печи при периодической загрузке дозы промывочного материала. Введение в шихту сварочного шлака снижает десульфурирующую способность первичных доменных шлаков, что приводит к повышению содержания серы в чугуне при промывке доменной печи. Для уменьшения содержания серы в чугуне в период промывки необходимо повышать расход кокса.

Задачей изобретения является стабилизация теплового состояния печи при ее промывке, снижение расхода кокса и уменьшение выпуска чугуна с повышенным содержанием серы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем загрузку основных компонентов шихты, периодическую загрузку промывочного материала и выпуск продуктов плавки, согласно изобретению, в качестве промывочного материала загружают металлофлюс основностью 0,6 1,0 в кусках 10 60 мм в смеси с окатышами основностью 0,05 0,5 в соотношении от 1:0,5 до 1:2, при этом доза промывочного материала составляет 1 5 объемов печи.

Использование в качестве промывочного материала смеси металлофлюса и окатышей способствует стабилизации теплового состояния печи, поскольку эта смесь по физико-химическим свойствам не отличается от основных железорудных компонентов шихты.

Пределы основности металлофлюса обусловлены температурой плавления их смеси с окатышами и связанным с этим промывочным эффектом. Нижний предел определяется минимальной основностью, при которой температура плавления смеси остается низкой и сохраняются высокие десульфурирующие свойства и составляет 0,6. Верхний предел основности металлофлюса, т.е. 1,0 определяется составом первичного шлака, способного эффективно разрушать коксовый мусор. При основности металлофлюса более 1,0 его смесь с окатышами образует первичный шлак, который теряет промывочные свойства.

Пределы основности окатышей обусловлены температурой плавления их смеси с металлофлюсом и связанным с этим промывочным эффектом. Нижний предел определяется минимальной основностью нефлюсованных окатышей, т.е. 0,5 определяется составом первичного шлака, способного эффективно разрушать коксовый мусор. При основности окатышей более 0,5 их смесь с металлофлюсом образует первичный шлак, который теряет промывочные свойства.

Размер кусков феталлофлюса обусловлен его поведением в доменной плавке. При величине куска менее 10 мм ухудшается газопроницаемость шихты, что приводит к увеличению расхода кокса и снижению производительности. При величине куска более 60 мм замедляется процесс взаимодействия металлофлюса с окатышами и образование первичного шлака, что снижает промывочный эффект.

Пределы соотношения металлофлюса и окатышей обусловлены физико-химическими свойствами этой смеси: температурным интервалом пластично-вязкого состояния, свойствами первичного шлака и фильтрацией продуктов плавки через коксовую насадку.

При соотношении металлофлюса и окатышей меньшем, чем 1:2, увеличивается выпуск чугуна с повышенным содержанием серы за счет понижения десульфурирующей способности первичных шлаков, а также возрастает расход кокса за счет повышения степени прямого восстановления.

При соотношении металлофлюса и окатышей более, чем 1:0,5 возрастает расход кокса за счет повышения количества шлакообразующих оксидов.

Величина дозы промывочного материала определяется степенью замусоренности горна, стабильностью теплового состояния печи. При величины дозы менее одного объема печи эффективность промывки снижается, кроме того изменяется тепловое состояние печи, которое отражается на качестве чугуна. Дозы промывочного материала в объеме печи достаточно для эффективной промывки и дальнейшее продолжение загрузки промывочного материала нецелесообразно.

Пример конкретного выполнения. Доменную печь объемом 1513 м³ загружают промывочным материалом, в качестве которого используют смесь сварочного шлака и агломерата (по прототипу), а также смесь металлофлюса и окатышей (по заявляемому способу). Металлофлюс производится специально для промывки печи из отходов производства в кусках крупностью 10 60 мм. Составы материалов приведены в таблице 1. Базовый период составляет 30 суток. Опытный состоит из 5 циклов по 10 суток каждый. Результаты испытаний в опытных циклах приведены в таблице 2.

Результаты испытаний показывают, что наиболее эффективной является смесь металлофлюса и окатышей в соотношении от 1:0,5 до 1:2 при дозе промывочного материала 1 5 объемов печи. Основные технико-экономические показатели работы печи в базовый период (по прототипу) и в опытный (циклы 2 6) приведены в таблице 3.

Анализ приведенных по сравнению с прототипом показателей доменной плавки показывает, что использование заявляемого изобретения позволит провести эффективно промывку доменной печи, о чем свидетельствует повышение производительности в опытный период, сократить расход кокса с 499 до 493 кг на тонну чугуна и уменьшить выпуск чугуна с повышенным содержанием серы, среднее количество серы в чугуне снижается с 0,022 до 0,018%

Формула изобретения

Способ промывки доменной печи, включающий загрузку основных компонентов шихты, периодическую загрузку промывочного материала и выпуск продуктов плавки, отличающийся тем, что в качестве промывочного материала загружают металлофлюс основностью 0,6 1,0 в кусках 10 60 мм в смеси с окатышами основностью 0,05 0,5 в соотношении от 1: 0,5 2,0, при этом доза промывочного материала составляет 1 5 объемов печи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PD4A - Изменение наименования обладателя патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Открытое акционерное общество "Уральская сталь" (RU)

Извещение опубликовано: 20.05.2006        БИ: 14/2006

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.09.2007

Извещение опубликовано: 20.09.2007        БИ: 26/2007