Способ доменной плавки Советский патент 1991 года по МПК C21B3/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при вы-, плавке чугуна в доменных печах при частичной замене кокса в шихте каменным углем.

Целью изобретения является предотвращение загромождений горна и экономия кокса за счет поддержания вязкости шлака на уровне, обеспечивающем достаточную дренажную способность горна и ровный ход печи, путем регулирования расхода загружаемого с шихтой угля в зависимости от содержания кремния в чугуне.

На фиг. 1 приведены зависимости вязкости доменных шлаков, содержащих различное количество угольной пыли, от температуры; на фиг. 2 - зависимость между температурой доменного шлака и содержанием кремния в чугуне.

При использовании каменного угля в шихте доменных печей для частичной замены им кокса контролируют содержание кремния в чугуне и при нахождении его в

пределах 0,5-3,6% расход каменного угля поддерживают пропорциональным содержанию кремния в чугуне, определяя его по выражению

У 5,0+1,39(51-0,5).%, где У-расход угля, %;

5,0 - расход угля. %, при содержании кремния в чугуне 0,5%;

1,39 - изменение расхода угля, %, на 1 % кремния в чугуне;

Si - массовая доля кремния в чугуне, %;

0,5 - предел содержания кремния в чугуне, ниже которого загрузку каменного угля в доменную печь не производят.

Приведенная зависимость определена из следующих положений.

Натуральный доменный шлак основностью 1,2 ед. на донецком коксе, по составу соответствующий типичным условиям работы доменных печей, переходит в жидкое состояние при 1310°С. Вязкость его при такой температуре 1 Па с. При добавке к шлаку пылеугольного топлива в количестве 5% к

у

Ј

О 00 О

Jb

массе шлака для получения вязкости 1 Па с необходим перегрев шлака до 1365°С (на 55°С); температура шлака при различной массовой доле кремния в чугуне изменяется в соответствии с кривой на фиг. 2. При 0,5% кремния в чугуне температура Шпака 1395°С, при 3,6% - 1632°С.

Из этих данных следует, что при 0,5% кремния в чугуне шлак перегревается на 85°С, а при 3,6% кремния на 322°С.

Таким образом, на каждый 0,1% кремния в чугуне сверх 0,5% из условия фактического перегрева шлака и необходимого перегрева при максимальном насыщении шлака углем можно нагружать каменного угля 1,39%.

Поданным опытных плавок с использованием тощего угля марки ТПК загрузка его в количестве 5-10% не вызывает осложнений в работе горна.

Нижний предел содержания кремния в чугуне определяется из требований copra- мента передельного чугуна ГОСТ 805-80. Выплавка чугунов с содержанием кремния 0,5% сопровождается неустойчивой тепловой работой горна. Незначительные отклонения в тепловом состоянии горне при таком минимальном нагреве приводят к за- густеваиию шлаков, которое усугубляется попаданием в них твердых частиц кристаллического и аморфного углерода кокса и каменного угля.

Верхний предел содержания кремния а чугуне определяется исходя из требований сортамента литейного чугуна ГОСТ 4832- 80, Кроме того, выплавка высококремнистого чугуна сопровождается повышенным выделением графита в горне, которое усугубляется так же, как и при низком нагреве, попаданием в шлак твердых частиц кристаллического и аморфного углерода,

П р и м е р 1, Доменная печь № 4 объемом 1033 м3 Краматорского металлургического завода выплавляет передельный чугун с массовой долей кремния 0,8-1,0%, Коксовая колоша включает 5700 кг кокса и рудную часть, состоящую из 90-95% окатышей ЛГСЖа м 10-5% кусковой железной руды Криворожского месторождения, известняк и добавки. Материалы загружают в печь по системе КРРК 4п.ррКК in при уровне за- сыпи 1,75 м.

Для данных условий расход каменного угля ,7%, 325 кг/подачу.

При указанной системе .загрузки уголь делесообразио загружать в каждую пятую подачу отдельным скипом в количестве

325 х кг. При этом материалы необходимо загружать в доменную печь по схеме КРРК 4п РРКУК 1 п при уровне засыпи 1,75 м. Возможна загрузка материалов и по другим

схемам с соблюдением подачи угля отдельным скипом в коксовую часть подачи.

П р и м е р 2. При нагреве горна доменной печи по массовой доле кремния 0,5% замена кокса углем минимальна, У 5,0%

или 285 кг/подачу. При цикле из 5 подач в каждую пятую подачу необходимо загружать 1425 кг угля.

ПримерЗ. При нагреве горна доменной печи по массовой доле кремния в чугуне

2,0% замена кокса углем У 7,2% или 410 кг/подачу,

При цикле из пяти подач в каждую пятую подачу необходимо загружать 2050 кг угля.

П р и м е р 4. При нагреве горна по массовой доле кремния в чугуне, соответствующей верхнему пределу для литейного чугуна 3,6%, замена кокса углем ,36%. В каждую подачу необходимо загружать

531 кг угля или в цикле из пяти подач в каждую пятую подачу 2655 кг.

Поддержание заданного теплового состояния доменной печи при частичной замене кокса каменным углем осуществляется

либо соответствующим повышением рудных нагрузок в расчете на суммарный расход топлива, либо соответствующим уменьшением веса кокса в подаче.

Эффективность предлагаемого способа

доменной плавки определяется разницей цен угля и кокса и долей замены последнего углем.

Формула изобретения Способ доменной плавки, включающий

частичную замену кокса каменным углем, загружаемым с шихтой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загромождений горна и экономии кокса, контролируют содержание кремния в чугуне на

выпусках и при нахождении его в пределах 0,5-3,6% загружают в печь каменный уголь в количестве, пропорциональном содержанию кремния в чугуне и определяемом по зависимости:

У 5,0 +1,39 (Si -0,5),

где У - расход угля, % от массы кокса;

5,0 - расход угля при содержании кремния в чугуне, равном 0,5%;

1,39 - рекомендуемое изменение расхода угля, % при изменении содержания кремния в чугуне на 1%.

SI - массовая доля кремния в чугуне, %.

1300 1350 JW W5Q 1500 Температура ш/iaxa, °с ф

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может использоваться при частичной замене кокса в шихте каменным углем. Целью изобретения является предотвращение загромождения горна и экономия кокса. Для этого каменный уголь загружают в доменную печь только при содержании кремния в чугуне, превышающем 0,5% (в пределах 0,5-3,6%). Количество загружаемого угля определяют из выражения ,0+1,39 (SI-0.5), где У - расход угля, % к расходу кокса; Si - содержание кремния в чугуне. %. 2 ил.