Способ доменной плавки Советский патент 1985 года по МПК C21B5/00 

Описание патента на изобретение SU1199800A1

о О

00 изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах. Цель изобретения - повышение производительности печи .и сншсение расхода кокса на выплавку чугуна за-счет повышения газопроницаемости столба шикты. Поставленная цель достигается тем, что в смеси с агломератом используют окатьпии со степенью окисления магнетита 25-70% в количестве 25-75% от массы шихты. Сущность изобретения состоит в том, что частично окисленные окатыши, в которых при обжиге магнетит окислен на 25-70%,- имеют достаточно высокую прочность при твердофазном восстановлении в условиях доменной печи, хорошую восстановимость и дают первичные шлаки с оптимальным содержанием закиси железа, обеспечи вающем хорошую их жидкоподвижность и фильтрацию через коксовую насадку в узком температурном интервале, который совпадает с интервалом фильтрации агломерата. , Введение в шихту частично окисленных окатьпией в. количестве 25-75% обеспечивает достаточную газопрониц емость верхней части столба шихты, где разрушается агломерат. При тако количестве окатыши также не образую в зонах твердофазного спекания. В результате обеспечивается высокая газопроницаемость столба шихты как в зоне твердофазного, так и в зоне пластично-вязкого состояни что дает повышение производительнос ти печей н сншкение расхода кокса. &iмичecкйй и минералогический анализ окатьшей из качканарского ко центрата; приведен в табл. 1. Как видно из табл. 1, частично окисленные окатьш1и содержат железо в виде оксидов - гематита и магнети та. Указанное содержание в них FeO не свидетельствует о наличии вюстит ной фазы, а лишь символизирует присутствие магнетита, который для удобства принято представлять в виде РеОРегОз . В металлизованных окатьшах, наоборот, отсутствуют фазы гематита и магнетита и все железо находится в восстановительном состоянии - б нида вюстита и металлического железа. 002 Кроме того, частично окисленные окатыши принципиально отличаются также и от окисленных окатышей, в которых железосодержащая фаза практически полностью состоит только из гематита. Частично окисленные и окисленные окатыши это два различных вида сырья. 75% частично окисленных окатьш1ей в шихте вносят в доменную печь гематита 75:100x45x0,85 29%, (0,85 -. доля железосодержащей фазы в составе окатьшей) и магнетита 75:100х55х хО,85 34%. При использовании 75% окисленных окатышей ими будет вноситься только гематит в количестве 75:100х100х хО,85 64%. Для восстановления более окисленной шихты потребуется больший расход кокса, что наряду с более низкими металлургическими свойствами окисленных окатышей приводит к ухудшению показателей доменной плавки по сравнению с использованием частично окисленных окатышей. Указанные технологические napajsieTры предлагаемого способа обосновываются следующими фактами. Степень окисления частично окисленных окатышей, как показали исследования, влияет на прочность гранул при восстановлении и их восстановимость. Показагепи приведе ш1 в табл.2-. Снижение степени окисления повь IjuaeT прочность при восстановлении, / но снижает восстановимость, особенно в интервале окисления на 25-20%, который и определяет минимальную степень окисления. Максимальная степень окисления определяется прочностью при восстановлении. Для больших доменных печей достаточной прочностью окатьпцей при восстановлении является 400-600 Н/окат., Условия плавки на малых доменных печах удовлетворяют окатьшзи с прочностью около 200 Н/окат., что соответствует степени их окисления на 70%. в связи с этим приняты пределы окисления магнетита в окатышах 25-70%. При таких значениях степени окисления окатьшей достигают уровня температуры размягчения, не разрушаясь, обеспечивая высокую газопроницаемость столба шихты. Железорудные окатьши в отличие от агломерата обладают свойством

311

спекаться в твердом состоянии в доменной печи при 1000-1200°С. Образующиеся спеки и конгломераты снижают газопроницаемость слоя шихты, для предотвращения образования которых в шихту вводится агломерат. Последний, разрушаясь при восстановлении в верхней зоне печи на сравнительно крупные кусочки размером 3-10 мм, по мере движения шихты проникает в слой окатышей, препятствуя их cneKaHHro.t При этом, как показали исследования, доля окатьш1ей не должна превьш1ать 75%, так как :резко повьшается их спекаемость и сопротивление слоя шихты движению газа. Так, падение напора газа в нижней части печи при различной доле окатышей в шихте имеет следующие значения:

е

100 75 50 25-28 %

106 99 95 92

Доля окатышейтакже не должна , быть слишком низкой, поскольку агломерат разрушается и при большом количестве снижает газопроницаемость в зоне твердофазного восстановления

По результатам зондирований доменньк печей полная замена агломерата неразрушающимися при восстановлении окатышей снижает падение напора газа в столбе шихты на глубину 14 м с 50,7 до 30,4 кПа. При этом ввод25-28% окатышей обеспечивает уже достаточное разрыхление слоя :шихты и снижает давление 40,5 кПа. Следовательно, минимальная доля окатьш1ей, при которой еще будет сохраняться достаточная газопроницаемость зоны твердофазного восстановления, должна составлять 25%.

Основным требованием технологии доменной плавки к высокот емпературным характеристикам железорудного сырья является узкий интервал температур размягчения, плавления и фильтрации продуктов плавки. Эти параметры должны совпадать по значениям у различных материалов, входящих в состав шихты.

98004

Окисленные окатышн имеют темпера- туру размягчения такую же, как у агломерата - 1150-1160°С, однако окатьш1и плавятся при нагреве раньше (1360°С), а фильтруются хуже (14251490с) чем агломерат (соответственно 1395 и 1405-1435°С).

Подвилсность первичного шлакового расплава.зависит от содержания в . JO нем закиси железа (FeO). Оптимальное содержание FeO должно составлять 7,0-8,5%, что характерно для агломератов. При плавке окисленньк окатышей содержание закиси железа ниже и

составляет 5-6%. Частичное окисление

5 окатьш1ей при обжиге способствует образованию в их структуре бсшьшего количества шлаковой фазы на основе фаялита. В связи с этим при плавлении первичный шлак содержит боль-г

0

ше закиси железа, что улучшает его подвижность. Окатьш1и со степенью окисления магнетита 25-70% имеют в первичном шлаке 7,0-7,5% закиси же, леза и температурный интервал фильтрации (1410-1445 с) примерно такой же, как у агломерата.

Таким образом, способ доменной плавки, при котором в шихте в смеси с агломератом использзтот окатыши со степенью окисления 25-70% в количестве 25-75% от массы шихты, позволяет повысить газопроницаемость столба шихты в зоне твердофазного восстановителя, твердофазного спекания и первичного шлакообразования, . счет этого существенно улучшить технико-экономические показатели, доменной плавки.

Пример. На доменной печи

обьемом 1513 м, выплавляющей;ванадиевый чугун на агломерате и окатышей при соотношении в шихте 50:50, заменяют обычные окисленные окатыши частично окисленными

5 Частично окисленные окатьшш со- / держат 16-18% закиси железа (степень окисления 41-33%) и имеют прочность при восстановлении 300 Н/окат. Высота столба шихты в доменной

0 печи, где происходиттвердофазное восстановление, составляет около 15 м. В нижней части столба на единичные окатьш и действует раздавливающее усилие около 180 Н/окат.При осуществлении способа доменной плавки окисленные окатьшш, имея прочность при восстановлении около 50 Н/окат., начинают интенсивно разрушаться в печи на расстояни около 5 м от уровня засыпи. Разрушаясь, они дают не менее 80% фракции - 5 мм. Следовательно, нижележащая часть шихты высотой 10 м содержит 40% мелочи окатышей, которая затрудняет равномерную фильт рацию газа через слой, обусловлива больпше потери напора и низкую эфф тивность использования газа. При использовании Предлагаемого способа доменной плавки окатыши . ре разрушаются в зоне твердофазног восстановления, так как их прочность вьппе, чем максимальные раз;давливающие усилия в столбе шихты. Сто1Лб шихты имеет высокую газопроницаемость, что увеличивает исполь зование газа и тем самым повьш1ает 006 производительность печи и снижает удельный расход кокса на выплавку чугуна. I В сравнении с известным способом доменной плавки предлагаемый обеспечивает вывод из шихты 40% мелочи. При этом вывод-из шихты 1% мелочи, загружаемой в печь, дает прирост производства чугуна и снижение расхода кокса на 0,3%. Поскольку в этом случае мелочь выводится только на 2/3 части высоты столба шихты, то коэффициент влияния мелочи составляет 0,2%. Следовательно, применение предлагаемого способа вместо известного обеспечит прирост производства чугуна и снижение распада кокса на 40x0,2 8%. Т а б л и ц а 1

Похожие патенты SU1199800A1

название год авторы номер документа
Способ получения окисленных окатышей 1976
  • Меламуд Самуил Григорьевич
  • Пахомов Евграф Александрович
  • Брук Лев Борисович
  • Майзель Герш Меерович
  • Дегодя Владимир Яковлевич
  • Дюльдин Александр Михайлович
  • Гончаров Сергей Степанович
  • Шаврин Сергей Викторинович
SU670626A1
Способ доменной плавки 1990
  • Марсуверский Борис Александрович
  • Меламуд Самуил Григорьевич
  • Малыгин Александр Викторович
  • Качула Борис Васильевич
  • Филиппов Валентин Васильевич
  • Киричков Анатолий Александрович
  • Чернавин Александр Юрьевич
  • Юсфин Юлиан Семенович
  • Дегодя Владимир Яковлевич
  • Леушин Владимир Николаевич
SU1801121A3
Способ доменной плавки 1985
  • Воловик Георгий Антонович
  • Кацман Владлен Ханаанович
  • Емельянов Владимир Анатольевич
  • Симонов Алексей Олегович
  • Складановский Евгений Никифорович
  • Степанов Василий Васильевич
SU1271877A1
Способ промывки горна и стен доменной печи 1983
  • Деревянко Василий Иванович
  • Кулагин Георгий Федорович
  • Васюченко Анатолий Ильич
  • Светлов Анатолий Васильевич
  • Жак Алексей Михайлович
  • Беда Николай Иванович
  • Чухонцев Кузьма Иванович
  • Коркодола Илья Иванович
  • Логинов Владимир Иванович
  • Левченко Виктор Ильич
  • Берин Александр Львович
  • Рочняк Виктор Кузьмич
  • Жак Владимир Александрович
  • Марголис Владимир Игоревич
SU1186635A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА 2003
  • Логинов В.Н.
  • Нетронин В.И.
  • Невраев В.П.
  • Гуркин М.А.
  • Суханов М.Ю.
  • Якушев Владимир Сергеевич
  • Нестеров Александр Станиславович
  • Гладков Николай Андреевич
RU2229522C1
Способ получения окисленных окатышей 1978
  • Меламуд Самуил Григорьевич
  • Пахомов Евграф Александрович
  • Брук Лев Борисович
  • Жунев Александр Григорьевич
  • Майзель Герш Меерович
  • Шаврин Сергей Викторович
SU765383A2
Способ производства офлюсованного окускованного материала 1985
  • Дрожилов Лев Александрович
  • Федоров Станислав Алексеевич
  • Бережной Николай Николаевич
  • Билоус Владимир Николаевич
SU1296615A1
Способ доменной плавки титаномагнетитовых железорудных материалов 1980
  • Волков Василий Васильевич
  • Герман Борис Максович
  • Ефремов Владимир Сергеевич
  • Кудинов Дмитрий Захарович
  • Ипатов Борис Васильевич
  • Кузнецов Рудольф Федорович
  • Ломака Игорь Николаевич
  • Майзель Григорий Маркович
  • Новиков Валентин Сергеевич
  • Филиппов Валентин Васильевич
  • Фофанов Аркадий Андреевич
  • Фролов Виктор Васильевич
  • Худорожков Иван Павлович
  • Ченцов Аркадий Васильевич
  • Шаврин Сергей Викторинович
SU1011691A1
Способ производства брикетов 1977
  • Некрасов Зот Ильич
  • Ульянов Анатолий Григорьевич
  • Маймур Борис Никитович
  • Дроздов Георгий Михайлович
  • Нижегородов Борис Александрович
  • Меркулов Владимир Владимирович
SU727701A1
Способ термообработки железорудных окатышей 1985
  • Меламуд Самуил Григорьевич
  • Пахомов Евграф Александрович
  • Лопатин Юрий Николаевич
  • Дегодя Владимир Яковлевич
  • Старостин Юрий Иванович
  • Леушин Владимир Николаевич
  • Новиков Валентин Сергеевич
  • Марсуверский Борис Александрович
  • Филиппов Валентин Васильевич
  • Фофанов Аркадий Андреевич
  • Качула Борис Васильевич
SU1341231A2

Реферат патента 1985 года Способ доменной плавки

СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий загрузку в печь железорудной шихты из окисленных окатышей и агломерата, нагрев, восстановление и плавление, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи и снижения рас- . хода кокса на выплавку чугуна за счет повьшения газопроницаемости столба шихты, в шихту вводят окатыши со степенью окисления магнетита 25-70% в количестве 25-75% от массы шихты. (О с S

Формула изобретения SU 1 199 800 A1

Т а б л и .ц а 2

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1985 года SU1199800A1

Сталь
Чугунный экономайзер с вертикально-расположенными трубами с поперечными ребрами 1911
  • Р.К. Каблиц
SU1978A1
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба 1920
  • Богач Б.И.
SU11A1
Шихта для доменной печи 1973
  • Толочко Михаил Григорьевич
  • Овчинников Геннадий Елизарович
  • Базилевич Сергей Владимирович
  • Худорожков Иван Павлович
  • Антонов Владимир Михайлович
  • Еремин Николай Яковлевич
  • Сытых Александр Николаевич
  • Шаврин Сергей Викторович
  • Утков Владимир Афанасьевич
  • Выдрин Яков Никитич
  • Лазарев Борис Леонидович
  • Дюльдин Александр Михайлович
  • Очкин Борис Сергеевич
  • Алексеев Юрий Евгеньевич
  • Грошев Михаил Яковлевич
SU502941A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

SU 1 199 800 A1

Авторы

Качула Борис Васильевич

Фофанов Аркадий Андреевич

Марсуверский Борис Александрович

Новиков Валентин Сергеевич

Дюльдин Александр Михайлович

Дегодя Владимир Яковлевич

Пахомов Евграф Александрович

Шатлов Владимир Александрович

Волков Юрий Павлович

Михалевич Александр Георгиевич

Меламуд Самуил Григорьевич

Даты

1985-12-23Публикация

1982-11-26Подача