Способ загрузки доменной печи Советский патент 1992 года по МПК C21B7/20 

Изобретение относится к черной металлургии и наиболее эффективно может быть использовано при загрузке доменной печи засыпным аппаратом с осевым технологическим отверстием в большом конусе.

Известен способ загрузки доменной печи, предусматривающий ссыпание шихты в доменную печь через приоткрытый большой конус, причем при загрузке железорудных материалов большой конус опускают на 0,30-0,35 его полного хода, при загрузке кокса - на 0,55-0.60 полного хода, а при загрузке смешанных - на 0.40-0.60 полного хода 1.

Недостатком известного способа загрузки является отсутствие возможности непосредственного влияния на распределение шихты и газов в центре колошника доменной печи.

Известен также способ загрузки доменной печи, реализуемый с помощью загрузочного устройства, включающий набор материалов на малый конус, их ссыпание на большой конус с загрузкой части кокса через осевое технологическое отверстие в центр колошника и последующее ссыпание шихты в печь при опускании большого кону- са 2.

Недостатком такого способа загрузки является отсутствие возможности регулирования количества кокса, подаваемого в центр колошника, при неизменных системе загрузки и объеме шихтовых материалов в подаче.

Наиболее близким техническим решением - прототипом является способ загрузки доменной печи, реализуемый с помощью загрузочного устройства, включающий набор материалов на малый конус, их ссыпание на большой конус, загрузку части кокса через осевое технологическое отверстие в центр колошника с регулированием его коfe

N|

М

0

со о

SQ

i

личества за счет изменения высоты телескопической обечайки, ограничивающей осевое технологическое отверстие, и последующее ссыпание шихты в печь при опускании большого конуса 3.

Недостатком такого способа загрузки является сложность регулирования количества кокса, подаваемого непосредственно в центр колошника, что выражается в значительном усложнении загрузочного устройства, пре- дусматривающего дополнительный привод манипулирования ходом обечайки, наличие дополнительной штанги и соответствующего уплотнения к ней.

Целью изобретения является упроще- ние процесса регулирования количества кокса, подаваемого в центр колошника.

Поставленная цель достигается тем, что в способе загрузки доменной печи, включающем набор материалов на малый конус, их ссыпание на большой конус, загрузку части кокса через осевое технологическое отверстие в центр колошника с регулированием его количества и последующее ссыпание шихты в печь при опускании большого кону- са, для увеличения количества кокса подаваемого в центр колошника, малый конус останавливают на 0,20-0,55 его полного хода и выдерживают до полного ссыпания шихты на большой конус.

В соответствии с современными представлениями рациональное радиальное распределение шихты в доменной печи предполагает значительную подгрузку рудными материалами периферийной и проме- жуточной зон и разгрузку центра. О радиальном распределении шихты и газов в доменной печи обычно судят по содержанию СОа в различных точках радиуса. Рациональному распределению шихты и газов соответствует содержание СОа на периферии 16-20%, в промежуточной зоне - 18- 22%, в центре - 2-8%. При таком газораспределении достигается низкий расход кокса за счет максимального исполь- зования восстановительной энергии доменного газа и высокая форсировка за счет относительно свободного прохода газов в центре. Достигается такое распределение материалов и газов в печи за счет подачи части кокса непосредственно в осевую зону. Однако периодически наблюдается перегрузка центра рудными материалами. При этом содержание С02 в осевой зоне увеличивается до 12 187о- Для разгрузки центра необходимо увеличение количества кокса, загружаемого в эту зону. Такую задачу решает и способ загрузки 3.

Однако он сложен и требует применения дополнительных технических средств.

Предложенный способ загрузки позволяет эффективно регулировать количество кокса, подаваемого в центр печи, без применения дополнительных технических средств, что значительно упрощает его осуществление.

При ссыпании шихтовых материалов с конусного распределителя траектория их падения зависит от его хода. С уменьшением хода конуса параболы падения становятся более крутыми. При малом ходе распределителя из-за большого сопротивления щели между кромками чаши и конуса скорость, с которой куски шихты покидают конус, невелика и траектория падения материалов почти вертикальна. Из-за этого расположения гребней шихтовых материалов в межконусном пространстве будет различным при различной величине хода малого конуса. При его опускании на полный ход гребни будут образовывать кольцо большего диаметра и располагаться дальше от обе- чайк.и. ограничивающей осевое технологическое отверстие, чем при опускании малого конуса с остановкой в промежуточном положении. При уменьшении диаметра кольца, образованного гребнем шихты, объем шихты, который может разместиться на большом конусе, также уменьшается. Поверхность шихты быстрее достигает края обечайки, и материал начинает пересыпаться в центр печи. Весь избыток объема, возникающий в результате перемещения гребня, ссыпается в осевое технологическое отверстие. Опытные исследования на доменной печи и на модели загрузочного устройства показали, что уменьшение хода малого конуса в интервале от 0,2 полного хода до 0,55 полного хода приводит к уменьшению диаметра гребня шихты и увеличению количества кокса, пересыпающегося черезтехнологическое отверстие в большом конусе в центр печи.

При опускании малого конуса менее, чем на 0.2 полного хода наблюдалось сводо- образование в щели между контактными поверхностями малого конуса и его чаши, и шихта не ссыпалась на большой конус. При опускании малого конуса более чем на 0.55 полного хода положение его остановки не влияло на диаметр гребня и количество кокса, подаваемого непосредственно в осевую зону.

Характер ссыпания шихты на большой конус при различном ходе малого конуса описан в таблице.

На фиг. 1 изображено расположение шихты на большом конусе при различном ходе малого конуса (штриховкой выделен избыток объема шихты, ссыпающийся Е центр при уменьшении хода малого конуса);

на фиг. 2 - схема расчета объема шихты на большом конусе.

Способ реализуется следующим образом. В электрической схеме предусматривается возможность управления ходом малого конуса. При необходимости разгрузить центр печи, о чем прежде всего свидетельствует повышение содержания С02 в осевой зоне до 12-18%, выбирают режим работы малого конуса загрузочного устройства с выдержкой в промежуточном положении. На пульте управления задают ход малого конуса до промежуточной остановки и время его выдержки При этом загрузка на большой конус осуществляется в следующем порядке.

Первый скип шихтовых материалов ссыпается через приемную воронку с открытым газоуплотнительным клапаном. Шихта располагается в пространстве между чашей 1 малого конуса и малым конусом 2. Газоуп- лотнительный клапан приемной воронки закрывается. Вращающийся распределитель шихты поворачивается на заданный угол, предусмотренный программой загрузки по станциям. После этого малый конус опускается в промежуточное положение 3 и шихта ссыпается на большой конус 5. После выдержки малый конус опускают на полный ход 4 во избежание задержки крупных кусков шихты между контактными поверхностями малого конуса и его чаши. Порядок загрузки второго-четвертого скипов повторяется аналогично описанному режиму. После загрузки четвертого скипа (четвертый скип должен быть обязательно коксовый) в пространстве, ограниченном большим конусом 5 и его чашей 6. формируется профиль 7 со смещением гребня к краю обечайки 8. ограничивающей осевое технологическое отверстие, в отличие от обычного режима загрузки, когда гребень шихты 9 располагается далеко от осевого отверстия. За счет уменьшения объема, занимаемого шихтой на большом конусе, количество кокса, пересыпающегося в центр, увеличивается. После восстановления рационального радиального газораспределения возвращаются к обычному режиму загрузки шихты.

Пример. Доменная печь полезным объемом 1513 м3 оборудована загрузочным устройством, содержащим большой конус диаметром 4,8 м с осевым технологическим

отверстием диаметром 2 м, ограниченным обечайкой высотой 0,5 м. При нормальной работе печи и рациональном распределении С02 по радиусу малый конус диаметром 2 м опускают на полный ход - 0,9 м. После

загрузки подачи на большой конус формируется гребень диаметром 3.7 м. При общем объеме материалов в подаче 25,8 м примерно 20% кокса из последнего скипа будет пересыпаться в центр колошника через осевое технологическое отверстие. При перегрузке центра железорудными материалами и увеличении содержания С02 в центре печи до 12-18% малый конус опускают на 0,3 м (0,3/0,9 0,33 полного хода), выдерживают

12 с и опускают на полный ход. При этом на большом конусе формируется гребень диаметром 2,9 м. примерно 60% кокса из последнего скипа ссыпается в центр колошника через осевое технологическое

отверстие.

Предложенный способ загрузки позволяет регулировать количество кокса, подаваемого в центр, без усложнения конструкции загрузочного устройства доменной печи.

Формула изобретения

Способ загрузки доменной печи, вклю- чающий набор рудных материалов и кокса на малый конус, их ссыпание на большой конус при опускании малого конуса, загрузку части кокса через осевое отверстие в болошом конусе в центр колошника, регули- рование количества подаваемого в центр кокса ссыпание шихты в печь при опускании большого конуса, отличающийся тем. что. с целью упрощения процесса регулирования количества кокса, подаваемого в центр колошника, при опускании малого конуса его останавливают на расстоянии 0.20- 0,55 его полного хода и выдерживают до полного ссыпания шихты на большой конус.

50

ид малого ргг/са X jHЈioep С1,.тя |

менее 0 2

1

0,2 0,5

не ссыпается , Ссыпание шихты по из-закрутым траекториям

сводооорззозания в и увеличения массы ли между коитаю- кокса, подаваемого в nL i/и поворумостя ицентр

/

1

0,2 0,5

0,5-0,9

Ссыпание шихты по пологим траекториям

Сущность изобретения: для разгрузки центра печи загрузку всех скипов подачи на большой конус с малого осуществляют с задержкой последнего в промежуточном положении на расстоянии 0,2-0,55его полного хода до полного ссыпания шихты. В пространстве между большим конусом и чашей гребень шихты сдвигается к отверстию в большом конусе, и кокс последнего коксового скипа подачи в больших количествах попадает в центр доменной печи, что разгружает центральную зону столба шихтовых материалов, усиливая осевое движение газа.