Способ формирования столба шихты в доменной печи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1909092

° .и (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 07. 80 (21) 2949807/22-02 с прнсоевинениектзаявки ЭЙ (23) Приоритет—

Опубликовано 28 ° 02 ° 82 Бюллетень Фв

Дата опубликования описания 02.03.82 (5i)М. Кл.

С 21 В 7/20

3Ьсударатаснлый комитет аа делам изобретений и аткрыткй (5Ç ) УД К669. 162.

215(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. федоренко и А. И. Куприн

Днепррдаериинский индустриапиний инстита т им. М. И. Арсеничева ! (7l ) Заявитель (54 ) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТОЛБА ШИХТИ

В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменных печах для создания высокогазопроницаемой структуры столба шихты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования столба шихты в доменной пе10 чи, включающий загрузку по станциям вращающимся распределителем шихты с корректировкой угла смещения. Формирование столба шихты в печи осуществляется в соответствии с заданной

15 программой загрузки и под влиянием особенностей конструкции загрузочного устройства. Загрузка шихты ведется отдельными скипами агломерата и кокса, например, по системе ААКК, тогда материалы в печи располагаются послойно. Во время ссыпания шихты тиз скипов в воронку малого конуса происходит сегрегация материалов.

При этом крупные фракции частично отделяются от мелких; по окружности малого конуса все время постепенно изменяется неравномерность материалов по гранулометрическому составу.

Ее частично устраняют в печи за счет поворота и разгрузки гребней на определенные станции. Из-за подачи шихты на колошник двумя скипами и несовпадения их по местоположению в верхней точке в момент разгрузки происходит образование двух отдельных гребней материалов в воронке малого конуса от левого и правого скипов. Указанная особенность гранулометрической неравномерности обычно не учитывается программной загрузкой для ее выравнивания в печи. Существенное влияние на формирование структуры столба шихты оказывает программа загрузки.

Так, по доли распределения первых, вторых, третьих и четвертых порядковых скипов агломерата в полном цикле повторения загрузки, например, 45

3 90 простая раздельная система КААК +

АЯКК (где К - кокс, А - агломерат ) почти одинакова с цикличной 6 КААК +

+ 5 ААКК. Однако эти системы дают разное распределение материалов и газов в печи, так как цикличная система сравнительно большими участками по высоте печи подгружает периферию агломератом (участки из 5 подач по системе AAKi(), чем сравниваемая с ней простая (1 ).

Недостаток известного способа распределения шихты состоит в том, что в доменной печи одинаковые фракции материалов (кокса, агломерата и др. ) располагаются в различных слоях вперемежку и по высоте, и по окружности столба шихты. Это позволяет создавать равномерную гаэопроницаемость столба шихты по всем секторам, но при этом газопроницаемость столба шихты ограничивается аэродинамическим сопротивлением мелких фракций.

Материалы в печи по всем вертикалям движения газового потока распределяются неоднородно. Крупные фракции все время переслаиваются мелкими. Переслаивание происходит с постепенным увеличением или уменьшением среднего размера кусков шихты. Это ограничивает просыпь мелких фракций в нижние слои шихты из более крупных кусков.

Слои шихты в печи создают то большую (кокс ), то меньшую агломерат) гаэопроницаемость. Резко отличаются в пе" чи по газопроницаемости слои агломе рата в пределах каждого поворота распределителя из-за ранее происходящей сегрегации в воронке малого конуса. Смещение одного слоя относительно другого с помощью ВРШ не только не устраняет гранулометрической неравномерности, а еще больше ее создает по одним и тем же вертикалям хода печного газа..

В таких условиях количество газа, проходящего через столб шихты в печи определяется, главным образом, участками иэ мелких фракций, где меньше гаэопроницаемость. Участки из крупных фракций, где больше гаэопроницаемость, как бы теряются в многочислен" ном чередовании слоев. Они не в полной мере сказываются на улучшении газопроницаемости всего столба шихты в печи. В этом главный недостаток распределения шихты известным двухконусным аппаратом. Недоиспользование

9092 ф максимально возможной газопроницаемости столба шихты не позволяет подавать увеличенное количество технологического воздуха в горн печи, и, как следствие, нельзя еще больше повысить производительность агрегата по выплавке чугуна.

Цель изобретения — повышение интенсивности доменной плавки путем увеличения газопроницаемости шихты при сегрегации шихтовых материалов на малом конусе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования столба шихты в доменной печи, включающем загрузку по станциям вращающимся распределителем шихты с корректировкой угла смещения, загрузку материалов в печь ведут группами подач на каждой станции распределителя, в которых суммарный объем материалов соответствует частному от деления 3-4 объемов печи на число станций вращений распределителя, Для этого полный цикл повторения загрузки удлиняют в 10-30 раз с кажущимся выходом его подач из печи на 3-4 полезных объема, т.е. в печи разместится только часть полного цикла повторения загрузки. Чтобы это сделать достаточно загружать, например, на каждой из 6 станций вращающегося распределителя шихты (ВРШ ) не одну подачу по системе ААКК, а груп35 пу из 30 подач той же системе ААКК (30 AAKK). Если в печи весь полезный объем равен объему 90 подач, то по предлагаемой групповой загрузке в печи разместится 1/3 от одного полного цикла повторения. При этом изменится ход печных газов. Увеличенный поток газов пройдет по более газопроницаемому участку — пр спирали с углом поворота по всей высоте печи (от горна до колошника ) 60 ; по другим участкам останется таким же,как и при известном способе загрузки.

Предлагаемый способ предусматривает также обязательной работу ВРШ с компенсацией углов смещения объемных гребней материалов левого и правого скипов в воронке малого конуса. формирование столба шихты в печи при такой загрузке ведется циклами, принадлежещими отдельным радиальным секторам. По предлагаемому способу загрузки одинаковые фракции материалов размещаются в печи по спиралям.8 сек909092

Сравнение распределенил «атериалое ттрн различник слособатт зат рузкм лечи

Программа загрузки Порлдко- Распределение фракций еикти ло радикалв-! доменной печи еий но- ньйе сектора«лечи

: Копи, ство (пода 6 (Зю)

«ер ски- "---па (0) 2 (6ф) 3 (И9) 4 (480) 5 (240) ю е а в й

1 Л 2

2 П 2

3 Л 2

30 торе из крупных фракций создается повышенная газопроницаемость столба шихты, в других секторах она остается такой же, как и при обычной загрузке печи. В целом столб шихты, сформированный по предлагаемому способу, имеет повышенную газопропускную способность. Для эффективного ее использования на печи необходимо, чтобы воздушные фурмы работали на полное сечение.

Испытания на модели доменной печи показывают, что при.предлагаемом способе загрузки газопроницаемость столба шихтовых материалов увеличивается на 15-17/. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования на действующей доменной печи с целью сравнения двух способов загрузки. В качестве обычного способа загрузки исследуют структуру столба шихты при работе вращающегося распределителя на 6 станций с изменением углов поворота на 60 о после каждой подачи, загружаемой по системе

ААКК (два скипа агломерата и два скила кокса). При предлагаемом способе загрузки исследуют структуру столба .шихты при работе вращающегося распределителя на 6 станций с изменением о углов поворота на 60 после 30 подач, производят загрузку печи по групповой системе, которая обозначена 30

ААКК. Составляют схематическую циклограмму повторения с указанием размещения фракций различного размера под влиянием сегрегации по секторам печи (табл.1), порядок размещения их по секторам печи соответствует фактическому с учетом влияния явления сегрегации в воронке малого конуса.

При обычном способе загрузки объемные гребни расположены в воронке малого конуса в секторе 240 от левов го скипа и в секторе 120 - от правого скипа. Для предлагаемого способа загрузки применяется компенсация углов смещения, поэтому объемные гребни от левого и правого скипов о располагаются в секторе 0 о

Распределение шихты на станции 0

ВРШ приведено в табл. 2.

Из табл. 1 видно, что распределение материалов в печи при применении различных способов загрузки резко отличается. Если на предлагаемом способе загрузки наблюдается концентрация одинаковых крупных фракций в секторах на большом участке высоты печи, то при обычном способе только в пределах одной подачи можно обнаружить такое скопление этих фракций.

Даже в пределах небольшой высоты печи (из 6 подач по объему) в каждом

2О радиальном секторе существует послойность столба шихты из многообра зия ее гранулометрического состава.

В отличие от известного способа по предлагаемому способу загрузки в секо торе 0, например, постоянно скопляются крупные фракции на высоте печи по объему 30 подач (табл. 2). Затем эти фракции смещаются на 60 . Однако резкого увеличения сопротивления двизо жению восходящего газа между 2-я полными циклами повторения не происхоо дит, так как их место s секторе 0 занимают крупные фракции (1) вперемежку с фракциями меньше средних (4 ).

Повышенная газопроницаемость столба шихты в этих секторах способствует значительному увеличению гаэопропускной способности печи.

4р Использование предлагаемого способа загрузки позволяет существенно увеличить количество подаваемого в горн доменной печи горячего дутья, что дает соответственно прирост

4 выплавки чугуна íà 10-151

Таблица 1

909092 табл. I

Программа загрузки доменной лемм

Порлдко° ай ноКол иче. стао подам мер ски" па I 1(0) 1 2

4 П 2

3 6 5

6 3

3 6

3 П 1

5 6 3

4П 4

1 Л 3

2 П 5

4 5

1 3 6

4 . 5 6

120

3 Л

1 Л

180

3 Л

2 П

240

4г, 3

300

30 3

° »

2 П 5

0 Зh 5

211 4

60 3Л

1 Л 3

120 ЗЛ 3

Ь .

4 П 2

2

1 Л а П 1

„е g

«i

С о -« 1

: - и

43460 к е з

v ЯФ."

» « а

0 Р

« с с и

00 f 3+ зс6 а ct с (()AD V

Н 22 а з м с

4О V 1

С Ю

43 Е х

;1"

7 0зсмк

v c

3О Е

Осv

Продол)бенио

2« распределение фракций внктм по радикаленмм секторан пемм

« (60) 3 (120) 4 (180) (3 (240) 6 (300)

»«»«» ««

1 3

2 4

2 1

2 4

2 1

1 2

1 2

4 2

3 1

3

5 4

909092

Продал)((ение табл е в вел

Количе ство распределение фракций анктй нмм секторам печи

Про(ранна заГруэкн домен()ой печи

Порлдкоанй ноwep скила по раднкалье в е ! (О) 2 (и) )) ())0) !((!ВО)

Ю т подач

5 (240) 6 i300) 180 3 Л

1 П

2 П

240 . 3 II

I Л

2 Л

300 3 Л

4 П

Il p w н е ч а н н е. Условнне фракции по размеру обозначены нмдексамн: 1 - саине крупнне; 2 " крупнне: 3 - средние; 4 - мание средннк; %мелкие; е - менвае мелкик;

lI - леанй скип;

П - праанй скип.

Таблица2

1 (1 1 ) Станции ВРШ

Групповая загрузка с компенсацией углов смещения объемных гребней: от левого скипа от правого скипа

6

Обычная загрузка без компенсации углов смещения объемных гребней: от левого скипа от правого скипа

4

6 г формула изобретения лов в печь ведут группами подач на

Способ формирования столба шихты каждой станции Распределителя, в в доменной печи, включающий загруз- которых суммарный объем материалов ку по станциям шихты путем вращения . соответствУет частномУ от ДелениЯ распределителя с корректировкой уг- so 3-4 объемов печи на число станций ла смещения, о т л и ч а ю щ и и - враЩений РаспреДелителЯ. с я тем, что, с целью повышения ин- Источники информации, тенсивности доменной плавки путем принятые во внимание при экспертизе увеличения газопроницаемости шихты 1. Грузинов В. К. Иеханическое при сегрегации шихтовых материалов sg оборудование доменных цехов. M., на малом конусе, загрузку материа- Иашгиз, 1954, с. 348-380.

ВНИИПИ Заказ 796/42 Тираж 587 ° Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з о ъ о (() Cl (()

° 11 о ос»

z )сн к

:3 ос е

v e (2 а

Преобладающее размещение различных фракций (показаны условно цифрами) по окружности

О печи при загрузке на станции.0

О 60 120 180 240 300