Способ выплавки литейного чугуна в доменной печи Советский патент 1990 года по МПК C21B5/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке литейных чугунов из шихт, содержащих материалы с кремнеземом, не связанным в химические соединения.

Целью изобретения является сокра- щение расхода кокса и повышение производительности печи.

Сущность способа заключается в следующем.

При выплавке чугуна в доменных печах из шихтовых материалов, включающих материалы, содержащие кремнезем не связанный в химические сое- д:инения, с использованием дутья, обогащенного кислородом, и природного и с выпуском продуктов плавки заданные интервалы времени загружают указанные материалы с несвязанным кремнеземом перед каждым выпуском чугуна несколькими подачами п;одряд. Рудную нагрузку в зтих пода- ч1ах поддерживают в пределах О,,6 - 0,95 от нагрузки в обычных подачах, а; количество кремнезема, не связан- Hioro в химические соединения, - в 1,3-2,0 раза превышающим количество к|ремнезема, расходуемого на восста- нрвление кремния в печи в период ее работы между двумя выпусками про- Д|Уктов . плавки. Нижний предел рудной н|агрузки относится к подачам с минимальным количеством кремнезема, . верхний - с максимальным. Основной ф(пюс в указанные подачи не дают.

Время загрузки первой такой подачи определяют по разности:

t Ч -

где t - время загрузки первой подачи, включающей материалы с несвязанным кремнеземом, перед открытием чугунной летки-, ч

t - время пребывания шихты в

печи, t - временной интервал между

выпусками, ч| п - делочисленное значение

частного от деления

п .

: Подачи, содержащие свободный крем н|езем в количестве, превышающем в 1,3-2,0 раза количество, необходимое Для восстановления Si в период меж- л;у выпусками чугуна, загружаются перед каждым выпуском отдельно от .других материалов, поэтому длительное время не смешиваются с последними, благодаря чемусохраняются благоприятные условия восстановления Р1ремния. При. этом количество свободноге кремнезема в указанных подачах достаточно для получения литейного чугуна заданной марки (1 , 75-3,75% Si)

Указанные подачи загружаются с Пониженной рудной нагрузкой, .что обеспечивает поддержание большего Прихода тепла и более высокой температуры во время их проплавки в горне

Q 5 Q

5

n

5

0

0

5

что также является необходимым условием эффективного восстановления кремния.

Кислые подачи проплавляются в период наиболее устойчивого и форсированного схода шихты, во время и сразу после выпуска чугуна, что также создает благоприятные условия для восстановления кремния, улучшения качества чугуна и более устойчивой работе печи в период между выпусками чугуна.

Из опыта выплавки литейного чугуна известно, что в зависимости от технологических условий расход кокса на повышение содержания кремния в чугуне на 1% может изменяться от 30 до 80 кг/т чугуна. В решающей степени указанная величина расхода кокса определяется условиями восстановления кремния, которые при использовании предлагаемого способа существенно улучшаются.

Количество свободного кремнезема в кислых подачах превышает в 1,3 - 2,0 раза количество кремнезема, необходимого для восстановления кремния в период между выпусками чугуна.

Нижний предел определен лз термодинамических условий восстановления кремния. .

Выход за верхний предел приводит к превышению количества загружаемого в кислых подачах кремнезема, сверх необходимого для формирования литейного чугуна заданного состава. Такое превышение сопровождается повышением расхода флюса.

Величина рудной нагрузки на кокс в подачах, содержащих шихту со свободным кремнеземом, менее 0,6 недопустима, поскольку в этом случае избыток тепла будет очень значительным (30-40% от средней величины), что приведет к чрезмерному повьш ению температур в горне, к. ухудшению схода шихты и неравномерности химсостава и температуры чугуна в интервале между выпусками.

Величина более 0,95 нецелесообраз- на, поскольку в этом случае не.Достигается существенное повышение прихода тепла и температуры в горне, необходим1)1е для интенсификации восстановления кремния.

Время загрузки первой-подачи с кислыми материалами рассчитано таким

образом, что время прихода ее „а фур мы и время открытия чугунной летки должны совпадать. Указанное время для проплавки кислых подач наибо- , лее рационально, поступление таких 5 подач в горн до открытия чугунной летки недопустимо, поскольку именно в этот период отмечается тугой и горячий ход печи, поэтому проплавка облегченных кислых подач ° в этот период может вызвать подви- сание шихты и другие нарушения технологии.

Начало проплавки данных подач в более позднее время - после оконча- ния выпуска, например, также нецелесообразно, поскольку приведен к наложению неблагоприятного влияния проштавки облегченных кислых подач ,п и тугого схода шихты в период перед выпуском, что приведет к потере производительности печи .

Литейный чугун выплавляют на доменной печи из офлюсованного (СаО/ ос /SiO 1,85) агломерата окатышей основностью 0,6 и сырого сидерита (CaO/Si02 1.0 - 1,2).

В качестве топлива используются местный кокс и природный газ. Суточ- , ная производительность печи 1440 т при 12 выпусках в сутки (120 т на выпуск).

С целью улучшения условий восстановления кремния, сокращения расхода кокса и повышения производительности печи при выплавке литейного чугуна шихтовые материалы, содержащие свободный кремнезем (окатыши), загруают отдельными подачами перед кажым выпуском без основного флюса при ° еличине рудной нагрузки на кокс в их 0,6-0,95 от нагрузки в шихтовых одачах и количестве кремнезема в ислых подачах, превышающем в 1,3- ,0 раза количество кремнезема, вое- танавливаемого до кремния в период ежду выпусками чугуна.

При содержании в чугуне кремния, авном 2%, восстанавливается-следую- сп ее количество кремнезема:

Ф

35

в .в в не по ки пус инт Д и ния вод мат кре дьп« чам чем пода нагр крем коли емог инте ми.

60

0.02-120.2 5,92

средняя масса чугуна за выпуск, Tj

молекулярные массы кремнезема и кремния соответствен Н.О .

866

Количество окатьппей, содержащих 6,6% кремнезема, загружаемых в кислые подачи, составляет 88,8 т

Поскольку средний вес железорудной части подачи на доменной печи J 2 равен 16,5 т, то принимая коэффициент уменьшения рудной нагрузки в кислой подаче равным 0,9, определяют число кислых подач, загружаемьпс перед каждым выпуском чугуна: при величине избытка кремнезема в кислых

подачах равной 1,3- §§i§llz3 с

t6,5tO,9 °ДЗЧ

при величине избытка, равной 2,0: Тб, ° подач,при величине избытка, равной -i-l -1 Aq

2 ,соответственно

8 подач.

Т ° загружают 40 ьи% от общего количества

подачиГ загрузки первой

5-0

50 .

Ч .2 0 где t 2 ч;

t(fl 6 ч 50 мин; 6 ч 50 мин/2.3. Первая кислая подача грузится за ьи мин до открытия чугунной летки.

Формула изобр

е т е н и я

°

сп

35

5

Способ выплавки литейного чугуна в доменной печи, включающий загрузку .в печь кокса и шихтовых материалов в том числе содержащих кремнезем не связанный в химические соединения подачу в ГОРН дутья, обогащенного кислородом, и природного газа, вы- пуск продуктов плавки через заданные интервалы времени, о т л и ч а ю - Д и и с я тем, что. с целью снижения расхода кокса и повышения производительности пе.чи. загрузку шихтовьпс материалов, содержащих несвязанный кремнезем, осуществляют перед каж- дьп« выпуском чугуна, несколькими подачами подряд без основного флюса, причем величина рудной нагрузки в т подачах составляет 0,60-0,95 рудной нагрузки Обычных подач, а количество кремнезема в 1,3-2,О раза превышает количество кремнезема, восстанавливаемого в доменной печи до кремния в интервал времени между двумя выпуска- ми.при этом НИЖНИЙ предел рудной на1615186

гр1узки в этих подачах соответству,ет нижнему пределу содержания кремнезема и наоборот, а время загрузки первой подачи определяют по следующей з4висимости:

t t }.

- П t

t, - время загрузки первой пода- в. чи с шихтовыми материалами,

0

8

содержащими несвязанный кремнезем, до открытия чугунной летки, ч; - время пребывания шихты в печи, чj

t - интервал между выпусками чугуна, ч;

п - количество полных циклов tw за t.

П

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке литейных чугунов. Целью изобретения является снижение расхода кокса и повышение производительности печи. Для этого из шихтовых материалов выделяют материалы, содержащие не связанный в химические соединения кремнезем, и загружают эти материалы несколькими отдельными подачами подряд перед каждым выпуском чугуна из доменной печи. Рудную нагрузку на кокс в этих подачах поддерживают в пределах 0,60-0,95 рудной нагрузки в обычных подачах, а количество кремнезема, не связанного в химические соединения, - в 1,3-2,0 раза больше, чем расходуется кремнезема в доменной печи на восстановление кремния в интервал времени между двумя выпусками. Нижний предел рудной нагрузки поддерживают в подачах с минимальным количеством кремнезема, а верхний - с максимальным. Время загрузки первой подачи с материалами, содержащими не связанный кремнезем, определяют по разности : T_з=T_п-N^.T_и, где T_з - время загрузки первой подачи

T_п - время пребывания шихты в печи

T_и - интервал времени между выпусками

N - целое численное значение частного от деления N=T_п/T_и.