Способ выплавки стали в двухванных печах Советский патент 1985 года по МПК C21C5/04 

оо

00

00 Изобретение относится к металлургии, а именно к производсту стали с применением кислорода при выплавке в двухванных печах. Процесс выплавки стали в двухванных сталеплавильных печах связан с необходимостью сжигания окиси углерода, образующейся при продувке ванны кислородом, причем эта окись углерода является одновременно источ НИКОМ тепла для нагрева скрапа и источником взрывоопасных ситуаций в газоотводящем тракте. Известен способ выплавки стали в двухванньк печах, предусматривающий сжигание окиси углерода, образую щейся при продувке жидкого расплава кислородом, в холодной ванне сжатым воздухом или кислородом, подаваемым с помощью эжекционных устройств, рас положеннь1х в пережиме между горячей и холодной ваннами 1 . Недостатком данного способа является то, что подача окислителя, особенно воздуха, в пережим не обеспечивает и не предусматривает полного дожигания окиси углерода в холодной камере, так как это требует определенного его избытка и ухудшает теплотехнические показатели процесса. По этой причине окись углерода в той или иной концентрации содержится в технологических газах, поступающих из печи в тракт, и, кроме потерь тепловой энергии, создает взрывоопасные ситуации в отводящем тракте. Известен также способ, предусматривающий дожигание окиси углерода технологических газов двухванньй сталеплавильной печи с.помощью венти ляторного воздуха, подаваемого в вер тикальньй газоход 23. ; Однако дожигание окиси углерода производится после охлаждения технологических газов водой в шлаковике, что не гарантирует получения тем ператур, обеспечивающих горение окиси ,углерода в смеси технологических газов с холодным воздухом, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ выплавки стали в двухванных печах, включаю-щий рафинирование жидкого,расплава кислородом в однойванне, нагрев ших ты технологическими гаэйми в другой « подачу сжатого воздуха на дожигание окиси углерода через свод головки в вертикальный канал печи 3j. Недостатком известногоспособа является то, что осуществить разводку коммуникаций вентиляторного воздуха при значительных его расходах (до 10 тыс. нм/ч), которые требуются для дожигания окиси углерода, на действующих печах крайне затруднительно, так же как и эксплуатировать такую систему. В то же время использовать для этих целей сжатый воздух более высоких параметров, например компрессорньй с давлением 5-6 ати, экономически нецелесообразно, так как этот энергоноситель относится к остродефицитным. Цель изобретения - сокращение энергетических и эксплуатационных затрат. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали в двухванных печах, включающему рафинирование жидкого расплава кислородом в одной ванне, нагрев шихты технологическими газами в другой и подачу сжатого воздуха на дожигание окиси углерода через свод головки в вертикальный канал печи, атмосферный воздух для дожигания окиси углерода дополнительно инжектируют сжатым воздухом, причём регулирование расхода атмосферного воздуха осуществляют расходом сжатого воздуха по зависимости (РО расход атмосферного воздуха, м /ч; расход сжатого воздуха, давление, сжатого воздуха, ата. При использова1нии сжатого воздуха с давлением 5-6 ата это соотношение составляет 5-7. Энергетические затраты на дожиГание окиси углерода в этомслучае не превышают затрат при использовании вентиляторного воздуха, а разводка коммуникаций на печи с КИПиА, а также удобство эксплуатации этой системы, как и всей печи, значительно проще, так как атмосферный воздух поступает , в систему в месте ввода его вертикальный канал. По сравненик с использованием только компрессорного воздуха расход его по предлагаемому варианту уменьшается в 5-7 раз с соответствующим уменьшением энергозатрат.

Пример. Двухванная сталеплавильная печь работает с интенсивностью продувки ванны кислородом 70,0 , что обеспечивает ее производительнсть 150 т/ч. В горячей ванне печи за счет кислорода продувки и подсосов атмосферного воздуха через тупиковый вертикальньщ канал образуется 50 тыс. технологических газов, которые через пережим поступают в холодную камеру с содержанием окиси углерода 6-15%. В холодной камере окись углерода частично сгорает с кислородом подсосанного атмосферного воздуха, и технологические газы в количестве 50 60 тыс. температурой 1350 1550 С с содержанием окиси углерода 3-8% поступают в вертикальный канал Ътводящей головки. Одновременно через сопло Лаваля в фурму-смеситель, распопожеиную в своде головки печи, подается сжатый воздух расходом 300-1500 м/ч, который инжектирует в вертикальный канал атмосферный воздух. При смешении воздуха подаваемого со скоростью, в 3-5 раз превышающей скорость технологических газов, с горячими газами происходит интенсивное- сгорание окиси

углерода, которое заканчивается в пределах нижнего строения печи.

Полное дожигание окиси углерода осуществляется при расходе сжатого воздуха по зависимости

) tg Р,

РЖ

При необходимости подачи в вертикальный канал около 10 тыс. м/ч воздуха, обеспечиваю1цего полное дожигание окиси углерода во время ее максимального выделения, количество сжатого воздуха составляет 1500 м/ч, при подаче в вертикальный канал воздуха, необходимого дпя дожигания окиси углерода в периоды минимального ее выделения 500 м/ч.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет достичь практически полное дожигание окиси углерода в двухванной печи в пределах нижнего е строения при минимальных энергозатратах; расход сжатого воздуха на дожигание составляет до 15% от потребного по стехиометрии. При указанных расходах сжатого воздуха значительно уменьшак)тся габариты разводки воздуха по печи и средств управления что существенно упрощает эксплуатацию системы дожигания и всей печи.

Экономический эффект за счет сокращения энергетических и эксплуатационных затрат 172 тыс. руб.

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ДВУХВАННЫХ ПЕЧАХ, включающий рафинирование жидкого расплава кислородом в одной ванне, нагрев шихты технологическими газами в другой и подачу сжатого воздуха на дожигание окиси углерода через свод головки в вертикальный канал печи, отличающийся тем, что-, с целью сокращения энергетических и .эксплуатационных затрат, атмосферньй воздух для дожигания окиси углерода дополнительно инжектируют сжатым воздухом, причем регулирование расхода атмосферного воздуха осуществляют расходом сжатого воздуха по зависимости G «Т«. (р )«g Р, р , СЖ с с. где расход атмосферного воз(Л духа,, м /ч; С- .. - расход сжатого воздуха, ч / мз/ч; с-ж Давление сжатого воздуха, ата.