Способ получения высококремнистого чугуна Советский патент 1992 года по МПК C21B5/02 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства высококремнистого чугуна в доменных печах.

Известен способ получения высококремнистого (литейного) чугуна в доменной печи, заключающийся в том, что требуемое содержание кремния в чугуне достигают за счет увеличения количества тепла в горне для чего повышают нагрев дутья и увеличивают расход кокса

Недостатками этого способа являются значительное увеличение расхода кокса и снижение производительности доменной печи.

Известен также способ получения высококремнистого чугуна за счет загрузки в доменную печь шлака производства ферросилиция с содержанием кремния 20-30% в количестве 50-100 кг ча 1 т чугуна

Применение указанного способа обеспечивает снижение расхода тепла на восстановление кремния, а следовательно, и снижение расхода кокса, так как основная часть кремния, содержащегося в шлаке, при попадании последнего в горн доменной печи растворяется в жидком чугуне, увеличивая в нем содержание кремния.

Недостатком этого способа является то, что в доменную печь вносится кремнезем, для ошлакования которого нужно расходовать известняк, а в итоге возрастет расход кокса

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения высококремнистого чугуна с подачей в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака

XS

СА 00

«а

00

Применение этого способа получения высококремнистого чугуна не требует затрат тепла на восстановление кремния, за счет чего снижается расход кокса и повышается производительность доменной печи.

К недостаткам этого способа относятся недостаточно высокая степень усвоения кремния из ферросилиция и ухудшение работы горна. Степень утилизации кремния из ферросилиция при загрузке последнего в доменную печь не превышает 70-75%.

Расчеты показали, что экономическая целесообразность применения этой технологии обеспечивается при степени утилизации кремния не ниже 80% и сопровождается расстройствами хода и снижением производительности доменной печи.

Целью изобретения является увеличение степени усвоения кремния из добавки, повышение производительности доменной печи и снижение расхода кокса.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения высококремнистого чугуна с загрузкой в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодер- жащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения кремния, повышения производительности доменной печи и снижения расхода кокса, кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны.

Причиной расстройства хода доменной печи при использовании кремнийсодержа- щей добавки является загромождение горна из-за выделения из чугуна углерода в виде графита, растворимость которого в железе в значительной степени зависит от содержания в нем кремния. Увеличение содержания кремния в чугуне за счет усвоения его из кремнийсодержащей добавки приводит к снижению растворимости углерода в нем, при этом ранее растворенный углерод начинает выделяться из чугуна с образованием тугоплавких конгломератов по периферии горна, состоящих из графита, шлака и металла.

Часть этих конгломератов удаляется из доменной печи при выпуске продуктов плавки. Особенно интенсивно они удаляются из зон, где наблюдается ускоренное опускание шихты, а следовательно, и наиболее развитое движение продуктов в горне, - это зоны чугунных леток.

По мере удаления от них процесс ослабевает и в наиболее удаленных зонах происходит накопление конгломератов. Каналы, по которым стекают в горн чугун и шлак, закрываются конгломератом, что ухудшает дренажную способность. Работа горна становится малоактивной, учащаются случаи горения охладительных приборов, производство чугуна снижается. При появлении признаков загромождения горна принимаются меры по его ликвидации (загружается

промывочная шихта, доменную печь переводят на выплавку передельного чугуна и др.). Загрузка кремнийсодержащей добавки по известному способу без указания ограничений подачи ее в центральную часть печи

допускает попадание добавки непосредственно на периферию с дальнейшим прохож- дением при опускании через зону интенсивного окисления, что снижает степень усвоения кремния.

Равномерное распределение кремнийсодержащей добавки по окружности доменной печи в известном способе способствует накоплению тугоплавких конгломератов по периферии горна, способствует его загромождению, снижению производительности доменной печи и повышению удельного расхода кокса.

В предлагаемом способе загрузку кремнийсодержащей добавки производят в секторы, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны

Расширение секторов загрузки кремнийсодержащей добавки более чем на три воздушные фурмы в обе стороны от чугунных деток нецелесообразно, так как при дальнейшем удалении от леток гребной

шихты по окружности окончания окислительной зоны эффект ускоренного опускания шихты и интенсивного развития движения продуктов плавки в горне исчезает. При загрузке кремнийсодержащей добавки по предлагаемому способу масса добавки, концентрируясь в зонах с интенсивным опусканием шихты, где наиболее развито движение продуктов плавки, исключает образование тугоплавких конгломератов по периферии горна в менее активных зонах между чугунными летками. С другой стороны, масса добавки приходит в горн, минуя окислительную зону, в которой происходит интенсивное окисление кремния,

повышая при этом степень усвоения кремния из добавок. Тем самым обеспечивается стабильный форсированный ход доменной печи, в результате чего повышается производительность печи и снижается удельный расход кокса.

Использование предлагаемого способа распространяется на любые типы засыпных устройств, не изменяя существенных отличий,различаясь только приемами, учитывающими конструктивные особенности,

П р и м е р 1. Загрузка кремнийсодержа- щей добавки производится на печи полезным объемом 1143 м3, оборудованной одной чугунной леткой и двухконусным засыпным устройством, имеющей диаметр горна 7, 5 м, диаметр колошника 5,86 м, колошник оборудован подвижными плитами. Типовой вращающийся распределитель шихты работает на шесть станций через 6СГ с началом отсчета от оси наклонного места по часовой стрелке. Чугунная летка расположена под углом 135° в указанной системе отсчета.

Загрузка циклическая по системе:

2КААК 4 1,5 м

3ААКК |1,5м.

Рудная часть колоши 16,5 т, выход чугуна с подачи 8,5 т чугуна. Длина окислительной зоны по исчезновению С02 1,5 м.

Для использования способа определяем дугу сектора по обе стороны от чугунной летки

360 Х(±3)

16

следовательно, сектор подачи добавки определен в интервале

± 67,5°

135 ±67,5° 67,5-202,5°

и добавка подается на станции вращающего распределителя 120 и 180°, где ± 3 - количество воздушных фурм по границам секторов в обе стороны от чугунных леток;

16 - количество воздушных фурм на печи.

Количество подаваемой кремнийсодер- жащей добавки за один цикл

40x8,5x5 1700 кг, где 40 - расход добавки, кг/т чугуна;

8,5 - выход чугуна с подачи, т;

5 - количество подач в цикле.

Величина радиуса колошника, на которую сдвигаются колошниковые плиты во из- бежание попадания кремнийсодержащей добавки в окислительную зону,

5,86

(

7,5

- 1,5) 0,34м,

где 5,86 и 7,5 - диаметры колошника и горна соответственно, м;

1,5 - длина окислительной зоны, м. П р и м е р 2. При тех же условиях, что и

в примере 1, но при отсутствии подвижных колошниковых плит и при наличии бесконусного засыпного устройства с лотковым распределителем шихты, сектор подачи добавки и условие непопадания ее в окислительную зону определяются так же, как и в предыдущем примере.

В соответствии с определенными значениями угла сектора и граничной окружности колошника устанавливаются горизонтальный и вертикальный углы лоткового распределителя.

П р и м е р 3. При тех же условиях, что и в примере 1, но при отсутствии подвижных плит, определение сектора подачи добавки

производится аналогично примерам 1 и 2, а условие непопадания добавки в окислительную зону соблюдается регулированием величины рудной части колоши, объем которой должен быть достаточным для попадания кремнийсодержащей добавки за пределы окислительной зоны.

Формула изобретения Способ получения высококремнистого чугуна, включающий загрузку в доменную

печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения кремния, повышения производительности печи и снижения расхода

кокса, кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями одной - трех воздушных фурм по обе стороны чугунных лёток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства высококремнистого чугуна в доменных печах. Цель изобретения -увеличение степени усвоения кремния из добавки, повышение производительности доменной печи и снижение расхода кокса Кремнийсодержащую добавку загружают в секторы, ограниченные осями 1-3 воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны Увеличение степени усвоения кремния достигается снижением окисления кремния из добавок при его движении в горн за внешней границей окислительной зоны, а растворение их в чугуне вблизи чугунных леток облегчает удаление выделяющегося из чугуна графита при растворении в чугуне кремния