Способ ведения доменной плавки

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при загрузке шихты в печь. Сущность изобретения: способ ведения доменной плавки включает периодическую смену вида материалов в загрузочных бункерах за счет ввода смешанных порций шихты с периодичностью 2:7 порций в цикле загрузки, изменение направления вращения распределителя на каждой следующей порции и начало высыпания шихты из загрузочного бункера в печь на окружных положениях распределителя 0, 120, 240^o последовательно. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к доменному производству и может быть применено при загрузке шихтовых материалов в печь лотковым распределителем.

Известен способ загрузки шихтовых материалов с помощью лоткового распределителя. Порция шихтовых материалов из бункеров шихтоподачи выдается на конвейер, который транспортирует эту порцию на колошник доменной печи в приемную воронку и через нее заполняет один из двух загрузочных бункеров печи. Под порцией понимается количество шихтового материала, располагающегося на конвейере без разрыва и загружаемого в один бункер загрузочного устройства доменной печи [1] Причем один вид шихтового материала, например кокс, загружается только в загрузочный бункер N1, а железорудная часть только в загрузочный бункер N2. Смена вида шихтовых материалов в бункерах производится один раз в двое суток.

Изменение направления вращения лоткового распределителя по часовой и против часовой стрелки происходит через 4 ч. Управление изменением вращения и сменой вида шихтовых материалов в бункерах осуществляется вручную. Есть три гаражных положения лоткового распределителя, т.е. положения ожидания после выгрузки очередной порции и определяющих положение, откуда начинает выгружаться шихтовой материал, в градусном измерении составляют 0, 120, 240^o. Лотковый распределитель занимает любое ближайшее гаражное положение от точки, где происходит остановка после выгрузки порции шихтовых материалов, что приводит зачастую к длительным периодам работы лоткового распределителя с началом выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь из одного гаражного положения. Длительность выгрузки шихтового материала одной порции из загрузочного бункера около 1,5 мин. Временный интервал между выгрузкой смежных порций составляет в среднем 0,5 -3,0 мин.

Недостатком этого способа является то, что существующая сегрегация шихтовых материалов по крупности, которая присутствует на всем протяжении пути от воронки-весов до загрузочных бункеров не устраняется в ходе выгрузки шихтовых материалов в печь. На это накладываются и известные конструктивные особенности бесконусного загрузочного устройства [2] что определяет структуру столба шихтовых материалов и газопотока по окружности, способствует смещению центра укладки шихтовых материалов в печи и частым перекосам в уровне засыпи шихтовых материалов.

Все это приводит к значительному разбросу температур по периферии (от 200 до 600^oC), неравномерности в работе горна по выдаче продуктов плавки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ загрузки доменной печи с изменением загрузочных бункеров по виду шихтовых материалов и изменением вращения лоткового распределителя с периодом от 20 до 70 мин [2] Недостатками данного способа являются слишком большие смены бункеров по виду шихтовых материалов и изменения вращения лоткового распределителя, что не способствует в печи оптимальному формированию структуры столба шихтовых материалов с учетом имеющейся сегрегации и не достигает нужного эффекта по организации газодинамических условий, стабилизации и выравниванию температуры газопотока по периферии.

Период смены вида шихтовых материалов в бункерах и вращения лоткового распределителя, вероятно, выбран из условий ручного управления.

При условии высокого темпа загрузки шихтовых материалов ручное управление неизбежно приводит к сбою и задержкам в загрузке, что отрицательно скажется на полноте и ходе печи и ее технико-экономических показателях.

Цель изобретения экономия кокса, повышение производительности печи, окружная равномерность в работе горна по выдаче продуктов плавки за счет повышения равномерности в загрузке и оптимизации структуры столба шихтовых материалов, стабилизации и выравнивания температуры периферийного газового потока. Это достигается изменением вида шихтового материала в загрузочных бункерах, изменением направления вращения лоткового распределителя и началом выгрузки шихтового материала из бункеров в печь при окружных положениях лоткового распределителя в диапазоне до 360^o в заданной последовательности.

Указанная цель достигается тем, что в цикле порций шихтовых материалов вводятся 2 7 порций, состоящих из смеси агломерата и кокса, что автоматически приведет к смене вида шихтовых материалов в бункерах. Период смены вида шихтовых материалов в бункерах составит от 8-10 мин при выгрузке смешанных видов шихтовых материалов в цикле через 2 порции до 16-18 мин при выгрузке смешанных видов шихтовых материалов в цикле через 6 порций.

Изменение вращения лоткового распределителя происходит после выгрузки 2-7 порций шихтовых материалов, а начало выгрузки шихтового материала из бункера в печь осуществляется, например, с последовательного изменяющегося окружного положения лоткового распределителя в 0, 120, 240^o.

Таким образом, заявляемый способ ведения доменной плавки соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что совокупные признаки заявляемого способа проявляют новые качественные свойства, такие как максимальная окружная и радиальная равномерность в загрузке шихтовых материалов, сведение к минимальному воздействию на ведение плавки существующей сегрегации шихтовых материалов при загрузке в печь, формирование оптимальных газодинамических условий плавки и структуры столба шихтовых материалов, существенная стабилизация температуры газопотока по периферии, не присущие ранее известным техническим решениям, достигаемые применением порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле, что приводит к автоматической смене вида шихтовых материалов в загрузочных бункерах с заданной периодичностью, изменением вращения лоткового распределителя после выгрузки определенного количества порций и началом выгрузки шихтового материала, осуществляемого на выбранных окружных положениях в заданной последовательности. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень".

Ниже приведены примеры реализации способа со сменой вращения лоткового распределителя после выгрузки двух порций и началом выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь через 120^o.

На доменной печи, оснащенной лотковым распределителем, шихтовые материалы (кокс и железорудное сырье) загружают отдельными порциями в цикле, состоящем, например, из 14 порций. В случае использования в цикле 2 порций смешанных видов шихтовых материалов смена вида шихтовых материалов в бункерах будет выглядеть так, как показано ниже. В скобках показан момент начала выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь в градусах положения лоткового распределителя по окружности. Стрелки вокруг номеров порций показывают направление вращения и смену вращения лоткового распределителя (см.табл.1).

Пример загрузки шихты с использованием 4 порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле из 20 порций приведен в табл. 2.

При работе доменной печи объемом 3200 м³ и смене вида шихтовых материалов в бункерах с периодичностью один раз в 2 суток и изменением вращения лоткового распределителя через 4 ч имелся разброс температуры в контролируемых точках периферийного газа от 230^oC минимум до 580^oC максимум.

После перехода в загрузке шихтовых материалов на предлагаемый способ с использованием в цикле из 14 порций двух порций смешанных видов шихтовых материалов, изменения вращения лоткового распределителя после выгрузки двух порций и начала выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь с последовательно изменяющегося окружного положения лоткового распределителя 0, 120, 240^o интервал температуры периферийных точек стал сужаться, низкотемпературные точки повысили температуру на 20 40^oC, высокотемпературные точки понизили температуру на 90 250^oC. Через сутки температура периферийных газов стабилизировалась и интервал температур составлял от 260^oC минимум до 370^oC максимум.

Работа при таком способе загрузки шихтовых материалов в течение 2 недель показала высокую стабильность температурного интервала периферийных газов, не менявшуюся в ходе работы.

Регулярные отборы проб колошникового газа на 4 радиусах показывали идентичное значение содержания CO, CO₂ в центре, что говорит о более точном совпадении центра укладки шихтовых материалов с геометрической осью печи.

Контроль уровня засыпи по трем зонам показал высокое совпадение измерений по трем точкам, разница составляла 150 200 мм, в то время как до использования предлагаемого способа разброс измерений уровня засыпи по зондам составлял стабильно 300 600 мм. Одновременно с указанными положительными изменениями по верху доменной печи повысилась равномерность отработки продуктов плавки по массе через 4 летки доменной печи.

Все эти изменения подтверждают высокую равномерность загрузки шихтовых материалов и возможность организации необходимых газодинамических условий для высокоэффективной работы печи. В ходе испытания достигалось снижение удельного расхода кокса на печи на 1,3% и повышение производительности печи на 2%

Формула изобретения

1. Способ ведения доменной плавки, включающий набор шихтовых материалов в загрузочные бункера, периодическую смену вида шихтовых материалов в бункерах, периодическую выгрузку шихтовых материалов отдельными порциями в цикле из бункеров в печь лотковым распределителем с периодическим изменением направления вращения лоткового распределителя, отличающийся тем, что осуществляют выгрузку 2 7 порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле, а начало выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь производят при окружных положениях лоткового распределителя в диапазоне до 360^o в заданной последовательности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение направления вращения лоткового распределителя производят после выгрузки 2 7 порций шихтовых материалов, а начало выгрузки материалов из загрузочных бункеров в печь производят при окружных положениях лоткового распределителя 0^o, 120^o, 240^o последовательно.

РИСУНКИ

Рисунок 1