Способ регулирования распределения шихты на колошнике доменной печи

 

кий

Б. Ф. Чернобривец, А. П. Пухов, А. М.

Ж: Е. Слепцов, А. Г. Мнхалевич, Л. С. и М. А. цейтлин (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красног исследовательский институт черной мета (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ШИХТЫ

НА КОЛОШНИКЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ печи.

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству чугуна в доменных печах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является способ регулирова5 ния распределения шихты на колошнике доменной печи, включающий, загрузку шихты циклами от 6 до 24 подач в сектора по окружности колошника, измене-, 10 ние заданного уровня засыпн от 0,75 до 2,5м(1).

Основным недостатком этого способа является то, что в результате сегрегаIGlM шихтовых материалов при ссыпании

15 с большого конуса, концентрация относительно мелких фракций шихты сосредотачивается в гребне, отстоящем на опреде- ленном стабильном расстоянии от стен колошника и центра печи. Это приводит к неравнЬмерной гаэопроницаемости, как по высоте столба шихты, так и в гори« зонтальном сечении, к повышенному каналообразованию, снижению форсировки хода лечи, ухудшению использования газового потока, повышению удельного расхода кокса на выплавку чугуна и ухудшению его качества.

Цель изобретения - улучшение и повышение степени использования газа в

Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирования распределения шихты на колошнике доменной печи, включающем загрузку шихты циклами от 6 до 24 подач в сектора по окружности колошника, изменение заданного уровня засыпи s пределах от

0,75 до 2,5 м, снижают заданный уровень засыпи при загрузке каждой подачи шагами, равными частному от деления удвоенной разности пределов нижнего и верхнего уровней засыпи на количество секторов по окружности колошника, а после окончания очередного цикла загруэ ки повышают заданный уровень эасыпи такими же шагами.

918307

На фиг. 1 показано расположение, гребней и принято обозначение 1 - чаша, 2 — конус, 3 — кладка; на фиг. 2пояснение нового способа ведения плавки и обоснование шага изменения уровня 5 засыпи.

Уровень звсыпи, изменяемый от кромки большого конуса до уровня материалов, при которых задается срабатывание подач, может занять следующие последовательные положения (фиг. 1 а), „, ф,,Я, и Я . При этом траектория паденйя шихтовых материалов (А) предполагает, что гребень материалов (его расстояние от кладки печи) формируется 1$ в зависимости от уровня засыпи. В таком случае гребень материалов будет находиться в точках 1, 2, 3, 4 и 5, I ((I I что соответствует опусканию подачи № 1 при достижении шихтой уровня 8(и так 20 далее до достижения уровня Й . Этот последний заключительный уровень определяет нижцюю границу засыпи, при которой происходит срабатывание подач.

Положение гребней материалов показы- 2$ вает, что, изменяя уровень засыпи, растягиваются гребни и рассосредотвчиваются по сечению печи. На фиг. 1 показано расположение гребней в том случае, когда уровень засыпи после достижения Зв нижней границы постепенно увеличивают и срабатывание подач производят каждый раз на новом, увеличенном уровне. Так при достижении шихтой уровня И4 происходит опускание подачи № 6, при уров- З не опускание подачи ¹ 7, при уровне опускание подачи ¹ 8. После этого цикл изменения возобновляется с уровня засыпи В,(, который определяет верхнюю границу эасыпи. Траектория падения ших- ( товых материалов (B) предполагает, что гребни каждой подачи займут соответственно положения 6, 7(, 8 и повторитI ся картина рвссосредоточения гребней по сечению печи.

Если рассмотреть любую другую точку (например, точку 1) на поверхности эасыпи, которой, вследствие сегрегации аматеривлов при ссыпании с большого конуса, свойственен оаределенный гранулометрический состав материалов, то видно, что при реализации способа данная сегрегация материалов будет так же менятьосвое положение (точки 2", 3 (, (( и 4 ° Расстояния С,, С, С, С, и 5

С от центра печи изменяются с периодич„ ностью, равной периоду изменения гребней, что способствует как и в случае рассосредоточения гребней, распределеник материалов в соответствии с заданием.

Для устранения горизонтальной неравномерности распределения материалов одновременно с изменением уровня эасыпи прибегают к вращению распределителя шихты по станциям. Тогда каждому указанному уровню звсыпи (ф1,(,, Q4 иф ) соответствуют определенные углы работы ВР L, Lg

14 и - Тем самым, при работе вращающегося распределителя шихты на этих станциях уровень засыпи изменится от своей верхней границы до нижней; что равняется разности уровней Ф = Когда уровень засыпи возвратится в свое первоначальное положение, предварительно пройдя вторично расстояние, равное разности нижнего и верхнего уровней засыпи, этому соответствует полный цикл работы вращающегося распределителя шихты по станциям или числу станций вращения. Реализация полученного соотношения согласно последовательности разработанного способа устраняет горизонтальную неравномерность в распределении материалов и обеспечивает заданное распределение материалов по сечению печи. Другие соотношения способа не позволят получить рациональное сочетание, чтобы устранить квк вертикальную, так и горизонтальную неравномерности в распределении шихты.

Из этого вытекает, что число уровней эасыпи при выполнении полного цикла изменения уровней загрузки целесообразно определить числом станций работы вращающегося распределителя шихты.

Данная зависимость имеет следующий вид.

Число станций Угол враще- Число уровврашения за ния распре- ней засыпи цикл (360 ) делителя за цикл изо шик 4 о менения

24: 15 24

12 30 12

8 45 8

6 60 6

Тогда шаг йзменения уровня засыпи будет равен отношению удвоенной разности заданных на печи граничных нижнего и верхнего уровней эасыпи к числу установленных на печи станций вращения распределителя шихты за полный цикл его работы. Полученные соотношения сохраняются при работе с любого другого уровня эасыпи рассматриваемого вникла.

5 918307 б

Число станций вращения 6

Шаг изменения уровня, м 0,291

Обоснование границ уровней засыпи;

Согласно экспериментальных данных

4 -образное распределение газа можно достигнуть при предельном нижнем уровне засыпи и при верхнем уровне засыпя равным 0,4 от принятого нижнего уровня. Прямолинейное газораспределение образуется при предельных нижнем и верхнем уровнях. Ф-образное распреде- ление газа можно получить приняв верхнюю границу уровня засыпи равную 0,4, Представленная зависимость| развернутая во времени, показана на фиг. 2. Эта зависимость имеет вид пилообразной кривой. Амплитуда пилообразной кривой отсчитывается от верхней границы уров- 5 ня до нижней границы. Пользуясь кривой, можно на основании заданных границ верхнего и нижнего уровней и числа

При реализации предлагаемого спо соба уровни засыпи, как верхний, так и нижний могут принять свои предельные значения. Предельное значение верхнего уровня засыпи 0,75 м. При уровне эасыпи меньше предельного очередная подача займет положение, которое будет и препятствовать формированию профиля материалов и работе большого конуса.

Предельное значение нижней границы уровня засыпи 2,5 м. В противном случае, т. е. при превышении этой величины, gj восстановительные газы используются недостаточно, проходят более короткий путь в шихте, они покидают печь с более высокой температурой и содержат меньше углекислоты. Кроме того, печь будет Зп работать с неполнотой из-еа нарушения ритма загрузки.

В интервале предельных значений уровней засыпи задают их рабочие граО нины. Верхняя граница уровня засыциЭЗ уровень засыпи с наименьшим значением во всем цикле загрузки. Нижняя граница уровня засыпи — уровень засыпи с наи»-, большим значением во всем цикле загруз-. ки. Укаэанные границы задают исходя из условий получения одной иэ кривых . газораспределения по радиусу колошнйка.

Известны три типа газораспределения: первое Ж-образное газораспределение и соответствующее ей М-образное распре4$ деление шихты, когда гребень материалов располагается поодаль от стенки колош» ника с откосом к оси и к периферии колошника и имеет две отдушины для прохождения газов по оси и периферии печи, 50 второе L -образное распределение газа и соответствующее ей V -образное распределение шихты, когда гребень материа-, лов располагается у стен колошника с откосом к оси печи, и третье - прямолинейное tазораспределение с отсутствием явно выраженного откоса материалов. !

Последние две кривые газораспределения наиболее целесообразны с точки станций работы BP рассчитать шаг, на который следует изменить уровень засыпи при опускании каждой очередной подачи.

В частном случае, когда граничные уровни засыпей равны предельным, т. е.

0 75 и 2 5, то шаг изменения уровней равен:

8 24

0,219 0,072 ! зрения производительности, экономии кокса и стойкости кладки печи.

Если поставлена цель получить одну. из кривых распределения газа, то варьируют границами верхнего и-,нижнего уровней эасыпи. Так, уменьшая верхний уровень, приближая верхнюю, границу к своему предельному значению (0,75м), увеличивается расстояние между гребнями и способствует перемещению гребней к центру печи. Этим действием сокращают-. ся размеры,так называемой отдушины в центре печи и вытягивается прямолинейная часть кривой распределения газа . по радиусу печи.

Увеличение нижней границы уровня эасыпи, приближение ее к нижнему предельному значению способствует растягиванию гребней к кладке печи, что обеспечивает подгруэку периферии и увеличение прямолинейного участка газораспределения к кладке печи.

Отсюда вытекает, что Ь -образное газораспределение можно обеспечить при увеличении нижней границы уровня засыпи и приближении ее к своему пределу. Прямолинейное газораспределение можно получить при увеличении нижней ранипы и уменьшении верхней границы уровня засыпи, при приближении его к . верхнему пределу. B частном случае они займут свои предельные положения. 5 -образное распределение можно обеспечить при уменьшении нижней границы и при увеличении верхней границы уровней засыпи, т. е. при сокрашении интервала между границами.

7 9 а нижнюю О,Я от нижнего предела уровня засыпя.

Пример. Способ ведения доменной плавки с различным уровнем засыпи осуществляют на доменной печи объемом

2000 м Новолипецкого металлургического завода.

Печь работает на шихте, включающей агломерат (64%) местного производства сесатыши (36%) Лебединского и Михайловского ГОК"ов и небольших добавок мелезной руды и металлолома. Общее содержание железа в шихте 54,37%.

Работа печи характеризуется следующими показателями:

Производительность, т/сут 4198

Расход кокса, кг/т чугуна 445

Расход воздуха, м /мин 3312 кислорода, и /т чугуна 181 природного газа, м /т чугуна 152

Температура дутья, С . 1191 о

Перепад давления, атм нижний 1,21 верхний 0,22 общий 1,43

°Колошниковый газ, температура, С 1,57 давление, атм 1,44

СО, % 19,6

СО, % 27,5

Н, 10,4

Рудная колоша, т 37,8

Коксовая колоша, т 10,2

Печь работает при системе загрузки

КА К при изменении пределов уровня засыпи от 1,0 до 2,0 с шагом изменения уровня 0,25 м по станциям вращения распределителя шихты соответственно О, 45, 90, 135 и 180 при понижении уровня до 2 м и 225, 270, 315 и 360 при его повышении от 2 до 1 м.

Например, цикл работы начинается о

IlpH угле поворота 0 и уровне засыпи

1,0 м. В этом случае на большой конус

18307 8 производят набор шихты в последовательности, соответствующей системе загрузки. При достижении шихтовыми материалами уровня 1,0 м происходит опускание большого конуса. Следующая подача набирается при угле поворота вращающейся о воронки 45 . При достижении шихтовыми материалами уровня 1,25 м происходит опускание большого конуса. Так повто10 ряется с шагом изменения уровня 0,25м и углом поворота 45 до момента достижения материалаьи уровня 2,0 м и опускания при этом подачи, набранной при угле поворота 180 Следующая подача

1S ссыпается при уровне эасыпи 1,75 м и угле поворота 225 . цикл загрузки продолжается теперь только при повышении уровня.

При применении предлагаемого спо2й соба уменьшается себестоимость 1 т чугуна на 0,289 руб.

Формула йзобретения

Способ регулирования распределения шихты на колошнике доменной печи, включающий загрузку шихты циклами от 6 до 24 подач в сектора по окружности колошника, изменение заданного . уровня шихты от 0,75 до 2,5 м, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени использования газа в печи, снижают заданный уровень засыпи при загрузке каждой подачи шагами, равными частному от деления удвоенной разности пределов нижнего и верхнего уровней засыпи на количество секторов по окружности колошника, а после

4р окончания очередного цикла загрузки повышают заданный уровень эасыпи такими же шагами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Остроухов М. Я. и Шпарбер Л. Я.

Экспуатация доменных печей. N,„1975, с. 90-94.

Ф

,/ Ъыгю юк чна Оф

Составитель Б. Раковский

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Тепер Корректор Е Рошко

Заказ 2057/ 1 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д.;4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4