Способ вдувания песка или других флюсующих веществ через воздушные формы на ходу доменной печи

 

Л1 50816

:Класс 18а, 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ о лосине СССР

Способ вдувания песка или других флюсующих веществ через воздушные фурмы на ходу доменной печи.

Заявлено 11 ноября 1935 года за № 1799б2, Опубликовано 31 января 1937 года.

Шлакообразование в коксовых до- менных печах протекает, повидимому, в следующем порядке. Спускающаяся сверху вниз шихта постепенно подогревается потоком встречных газов.

По мере нагрева шлакообразующие материалы сплавляются, образуя сначала легкоплавкие шлаки, представляющие эвтектику основных соста- вляющих частей шлака.

Если пустая порода проплавляемых руд содержит в себе все составные части в требуемом соотношении (самоплавкие руды) эта эвтектика îáðàзуется при более низкой температуре (примерно 1200 ), Если же это не имеет места, то шлакообразование начнется при более высоких температурах, когда часть содержащейся в шихте извести начнет сплавляться с пустой породой руды, содержащей силикаты кремнезема с механической примесью кремнезема.

Последний случай отвечает у словиям работы доменных печей на малоглиноземистых Криворожских рудах и относительно сернистом коксе, требующих прибавки и значительного количества основных флюсов, в виде известняка. Такая работа доменных печей характеризуется получением малоглиноземистых шлаков с избытком извести, в которой, примерно, около 50% A1„0, постепенно вводится пустой породой руд и остальные

50Ы золой кокса после его сгорания в горне печи.

В таких условиях течения технологического процесса в доменной печи до растворения золы кокса в шлаке, скопившегося в горне, образовавшийся шлак содержит значительный избыток извести, которая по крайней мере на 20% доходит в горн нерастворенной шлаком.

Плавление этого шлака требует очень высокой температуры, которая достигает 1700 и, так как, вследствие тугоплавкости пустой породы, плавление началось при более высокой температуре, то опускающаяся шихта и образующийся шлак поступают в горн с большим перегревом.

Такое течение процесса плавления и образования шлаков обеспечивает правильный ход печи, хорошее обессеривание чугуна и насыщение его

Мпи С.

Таким образом, насыщение шлаков

СаО в заплечиках и частично в распаре протекает постепенно, при постоянном избытке извести, по мере гго нагрева встречным потоком более горячего газа. Как следствие вышеизложенного нужно считать, что в каждой зоне печи, соответственно существующей там температуре, могут образоваться шлаки определенного химического состава, а следовательно, определенной плавкости и вязкости, Нарушения нормального течения технологического процесса доменной печи неправильностью шихтовки колош, попаданием в печь большого количества воды через сгоревшие охладительные приборы и тому подобные неполадки могут вызвать резкое по.холодание печи. При этом похолодании образовавшаяся в определенной зоне, и температуре полусплавленная вязкая масса первоначально образо-! вавшегося шлака оседает на стенках заплечиков в виде настила, затрудняя сход колош. Кроме того, образующиеся мало подвижные шлаки могут об- волакивать горячий раскаленный кокс, делая его негорючим, понижая таким образом еще более температуру этой зоны, нарушая еще интенсивнее тече-; ние процесса шлакообразования. Все это может привести к сильному похолоданию печи, потере фурм и длительному расстройству хода печи, при котором, в течение нескольких суток, печь не сможет дать ни шлака, ни чугуна.

Обычно, при своевременном обнаружении начавшегося расстройства хода печи вследствие получения сильно основных не текучих шлаков, изменением состава шихты, сменой теплового и дутьевого режима, дачей песка через колошник или даже в фурме (если состояние печи разрешает сделать остановку печи, необходимую для засыпки песка) это серьезное расстройство удается предупредить, При внезапных похолоданиях печи, требующих немедленного принятия быстродействующих средств, изменение шихты и подача песка через колошник, как средство, действующее только после определенного промежутка времени, уже не могут спасти положения. Подача песка через фурмы также становится невозможной, ибо печь не дает себя остановить, заливая фурмы. Обычно при этом горят не только фурмы, но и амбразуры, в печь попадает большое количество воды, вызывая дополнительное охлаждение фурменной зоны и горна, требуя длительных остановок для очистки и смены поврежденных фурменных приборов.

Существующие аппараты для вдувания песка сжатым воздухом требуют установки на фурменных рукавах специальных крышек, что вызывает необходимость остановки печи и не дает возможности вдувать песок в любую фурму, ограничивая таким образом возможность его применения.

Кроме того применение этих приборов ограничено также отсутствием у печи сжатого воздуха (большинство печей имеют для работы пушки пар).

Приборы громоздки, работают с большой затратой воздуха для вдувания сравнительно небольшого количества песка, что нежелательно, ибо может вызвать некоторое похолодание фурменной зоны.

Предлагаемый способ устраняет указанные недостатки тем, что вдувание песка или смеси такового с содой, солью, марганцевой рудой или плавиковым шпатом производятся струей кислорода.

На чертеже изображен схематически предлагаемый аппарат типа пескоструйки для осуществления указанного способа.

Он состоит из металлического сварного цилиндра А с коническим дном

Е и съемной крышкой 3. На крышке установлена приемная воронка Б для зарядки аппарата песком или другим флюсом. Воронка отделяется от крышки вентилем системы Лудло или еще лучше особым клапаном. Кроме того, к крышке подведена трубка для питания цилиндра кислородом через отверстия, проделанные по всей длине трубки и для усиления подачи песка к форсунке подводом трубки к нижнему питательному конусу М форсунки B.

В нижней части конического дна прикреплена форсунка В, в конце которой в пункте Н укрепляются резиновый шланг и железная труба, по которой сбрасываемый аппаратом песок вводится через очко в крышке фурменного прибора с сопло печи.

В точке 1 подводится вторая трубка для питания инжектора кислородом.

Действие прибора основано на том, что, как известно, энергия доменного процесса черпается из экзотермической реакции сжигания перед фурмами углерода кокса в угольную кислоту за счет кислорода воздуха по реакции

С+ О = СО + 96960 кал.

Образовавшаяся углекислота при соприкосновении с раскаленным коксом тут же восстанавливается в окись углерода СО по эндотермической реакции

СО., + С = 2СΠ— 39200 кал.

Обе реакции протекают в непосредственной близости от фуры в так называемой окислительной зоне, которая соетавляется из целого ряда отдельных активных полей, образующихся перед каждой фурмой. Размер каждого отдельного окислительного поля очень невелик и, по научно-яс следовательским данным, представляет собой объем около 1 м".

Совершенно понятно, что на такое небольшое поле вдуваемый через фурмы кислород н песок могут ока,зать быстрое и значительное действие, действуя по двум направлениям, повышая температуру, разжижая и делая шлаки более легкоплавкими. Налаживая таким образом работу этой, фурмы указанный аппарат восстана вливает нормальные условия работы окисл ительной зоны единственного источника энергии доменной печи.

Предмет изобретения.

1. Способ вдувания песка или других флюсующих веществ через воздушные фурмы на ходу доменной печи, отличающийся тем, что вдувание производят струей кислорода.

2. Для осуществления способа по и. 1 применение аппарата типа пескеструйки для очистки литья.