Способ ведения доменной плавки Советский патент 1993 года по МПК C21B5/00 

Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться при выплав- ке;чугуна в доменных печах.

| В известном способе ведения доменной плавки изменениё газ о проницаёмости столба шихтовых материалов и улучшение, использования химической и тепловой энергии газового потока достигается перио- диЬеским изменением рудной нагрузки.

Однако при этом не достигается суЩё- ст енного улучшения газопроницаемости столба шихтовых материалов и постоянства теплового состояния горна,так как при значительном содержании мелочи (до 10%) происходит уплотнение столба шихтовых материалов, вследствие чего в шахте доменном печи образуются зоны слабо газопроницаемых, застойных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ ведения доменной плавки, включающий загрузку в доменную печь кокса и железорудных материалов с использованием отдельных подач, применяемый для регулирования распределения газового потока по радиуса печи.

При такой раздельной загрузке в доменной печи кокс и железорудные материалы располагаются слоями, в которых отношение размеров максимальных и минимальный кусков меньше, чем в слое, содержащем смесь этих материалов, следовательно, и газопроницаемость этих слоев выше, чем слоя их меси из этих матёрйалбв. 4

Недостатком этого способа является наличие в печи большого числа пограничных слоев между коксом и железорудными мате- риалами, являющимися гидравлическими сопротивлениями, а также то, что в процессе опускания шихты в шахте доменной печи происходит быстрое взаимное перемешивание загруженных слоев кокса и железорудных материалов вследствие .небольшой их высоты в начальный момент и опережение движения кокса железорудными материалами, В результате газопроницаемость столба. шихты в печи при таком способе загрузки материалов мало отличается от газопроницаемости стблба шихты в печи при обычной загрузке, и, следовательно, не оказывает большого влияния на эффективность доменной плавки.

СО

С

X

Ю

го ю

VI О

Цель изобретения-улучшение газопроницаемости столбы шихтовых материалов, утилизация тепла колошникового газа и повышение, вследствие этого, производительности доменной печи и экономии кокса.

Поставленная цель в предлагаемом способе введения доменной плавки достигает- ,ся тем, что загрузка кокса и жепезорудных материалов чередуется с подачей в центральную зону колошника, радиус которой равен 1/3 радиуса колошника, предвар й- тельно окускованного лигнина в количестве 80-200 кг/т чугуна.

Для улучшения газопроницаемости столба шихтовых материалов и равномерности распределения газового потока по сечению горна применяют предварительно окускованный лигнин крупностью 40 - 25

ММ, - .. .

Лигнин, являющийся отходом целлюлозно-бумажной промышленности, представляет собой твердый материал, основными составляющими которого является твердый углеродистый остаток (до 40%) и летучие вещества (до 55%), представляющие собой смесь углеводородов, водородов и моноксида углерода.

Предварительно окускованный лигнин, попадая на колошник доменной печи, где температура газов находится в пределах 300 - 400°С, нагревается, в результате чего происходит выделение летучих составляющих, для газификации которых используются тепло колошникового газа, при этом его температура резко снижается. Колошниковый газ обогащается углеводородами, СО и На, что увеличивает его калорийность на 20% и позволяет повысить эффективность его использования в качестве вторичных ресурсов, способствует снижению себестоимости чугуна. При дальнейшей загрузке шихтовых ма- териалов, сходе шихты и росте температуры по мере их опускания на нижележащие го- рй3онты,лигнин погружается в слой шихтовых материалов и процесс газификации его составляющих продолжается. Выделяющиеся восстановительные газы обогащают фильтрующиеся через шихту газы, повышают их восстановительный потенциал, что приводит к интенсификации восстановления железорудных материалов. Так как летучие лигнина распределены по всей его массе, то образующаяся пористая структура твердого углеродного остатка с большой реакционной поверхностью облегчает условие его газификации, /гётучме, составляющие и углеродный остаток лигнина таким образом используется для восстановления железо-

рудных материалов в доменной печи и заменяют дефицитный кокс.

Опытным путем установлено, что наиболее эффективно процесс газификации летучих

окускованного лигнина происходит в случае его загрузки в центральную зону колошника доменной печи радиусом, равным 1 /3 радиуса колошника, В этой зоне поднимаются наиболее высокойагретыё газы, вносящие основной

вклад в нагрев колошникового газа. Использоваше тепла на газификацию летучих окускованного лигнина позволит утилизировать тепло колошникового газа и одновременно повысить его калорийность. :

При расходе лигнина меньше 80 кг/т чугуна существенного изменения калорийности и температуры колошникового газа не наблюдалось, а при расходе лигнина свыше 200 кг/т чугуна резко падает степень его

использования за счет прихода большого количества твердого углеродистого остатка со шлаком в горн доменной печи.

П р и м е р. Сравнительный период доменной плавки полезным объемом 2000

м характеризовался следующими показателями: температура колошникового газа 300°С, производительность - 4200 т чугуна в сутки, расход кокса 485 кг/т чугуна. При подаче в центральную зону колошника доменной печи, радиус которой составляет 1/3 радиуса колошника, предварительно окускованного лигнина в количестве 80 - 200 к г /тчугуна начинается газификация летучих составляющих, продолжающаяся по

мере продвижения окускования лигнина с шихтой на более нижние горизонты шахты. При этом резко снижается температура колошникового газа. При таких расходах лигнина удалось достичь следующих показателей:

производительность печи - 4276 т чугуна в сутки, расход кокса - 407 кг/т чугуна (экономия 80 кг/т чугуна), температура колошникового газа-190°С (снижение на 150° С).

Применение заявляемого способаведения доменной плавки позволяет также увеличить масштаб утилизации отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Испытания предлагаемого, способа ведения доменной плавки показали, что его

применение обеспечит рост производительности на 1,5 - 1,8%, экономию кокса до 70 - 80 кг/т чугуна, повышение технико- экономических показателей всего металлургического передела, утилизацию

дополнительного количества отходов целлюлозно-бумажной промышленности.

Предлагаемый экономический эффект от использования заявленного способа ведения доменной плавки составит 4,5 руб/т чугуна.

51792976 6

Формул а изобретениякокса, загрузку кокса и железорудных материалов чередуют с подачей в центральную

; Способ ведения доменной плавки, часть колошника, радиус которой равен 1/3 включающий загрузку кокса и железоруд- радиуса колошника, предварительно них материалов отдельными порциями, от- окускованного лигнина в количестве 80 л и ч ающийся тем, что, с целью повыше- 200 кг/т чугуна

Сущность изобретения: загрузку кокса и железорудных материалов чередуют с подачей в центральную зону колошника, радиус которой равен 1/3 радиуса колошника, предварительно окусковэнного лигнина в количестве 80-200 кг/т чугуна.

H.I/

я производительности печи и экономии