Способ доменной плавки железорудных шихт Советский патент 1993 года по МПК C21B5/00 C21B7/14 

Изобретение относится к с пзсти металлургии и может Снгь пспользоаа- но в доменном прочзь дстве при выплавке чугуна из цинкгод материалов .

Известен способ домещ. и главки железорудных материалов, клччающий выпуск чугуна и шлака из дсм-Н-юй печи путем открыти OTDCPC Iя (летки) по графику, который oi ,к деллетсл количеством наклнлпваь.дпхсч п горне расплавов и пропускной способностью одной или пескол ких леток.

Недостатком способа является то, что при количеств, легок от 1 до 3 которые располагается несимм,тоично, имеет место неравномсрнь1 прсм рев

пассива кладки горна и шза шахты по псримегпу, нсравномеп ь и шихтовых материалов . : восстановительно- тепловая сб иотка по сеченинз шахты, что адекватную неравномерность нэ| пленил цинка по объему печи i-i 1,из/:ействия его масс на ход процесса, на восстановление окислов же- ло.а и самого цинка. Это приводит к ej e большему усилению всех негативных явлений, которые способны возникать при плавке обычных иихт: различие химического состава и температуры чугуна при выпуске из разных леток, а также за период его выпуска из одной летки, неравномерность нагрева кладки горна по периметру.

00

ю

ifO

14 ND

СА)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ доменной плавки железорудных материалов с организацией выпуска расплавов через летки, расположенные симметрично на двух перпендикулярных осях, определение массы расплава и времени его выпуска на каждой летке.

Недостатком этого способа является то, что открытие летки для очередного выпуска и особенно при переходе на одну из смежных леток, осуществляют о соответствии с постоянно действующим графиком (2), без учета влияния выхода расплавов из горна на процессы, происходящие в шахте, в частности, на скорость опускания шихты, смецение координат и деформацию температурных полей, изменение параметров восстановительно-тепловой обра- Сотки шихты в секторе работающей летки (3). Изменение этих параметров зависит от количества выпущенного расплава и времени выпуска. При заметном различии массы выпущенного расплава и времени его выхода через различные летки даже при симметричном их расположении создается резко выраженная неравномерность развития вышеуказанных процессов. В этом случае цинк накапливается неравномерно в секторах шахты, расположенных над этой или иной леткой. В итоге в каждом секторе чугун имеет различный химический состав и температуру. Нагрев кладки горна, его дренажная способность по периметру тэкже неравномерны, что илилет на по ледующую массу накапливающихся расплавов, на соотношение в них чугуна и шлака, а также на состояние кладки.

Целью изобретения является обеспечение стабильности и равномерности нагрева кладки горна, снижение колебаний химического состава и температуры чугуна при плавке цинксодержа- щих шихт.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе плавки железорудных шихт, включающем выпуск расплавов чугуна и шлака преимущественно через четыре летки, определение массы расплава и времени его выпуска на каждой летке, каждый последующий, после первого, выпуск расплавов производят через ту летку, которой соответствует минимальное значение про0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

изведенил массы расплавов, выпущенных за предыдущий выпуск, на время этого выпуска.

Способ дает наибольший эффект для доменной печи с четырьмя летками, т.к. в этом случае предлагаемая очередность открытия леток обеспечивает максимальное выравнивание условий работы секторов. Выравнивание концентраций цинка по горизонтальному сечению печи снижает диспропорцию в тепловой работе низа шихты и горна доменной печи, что способствует повышению стабильности температуры и химического состава расплапов и, прежде всего, чугуна.

Предложенная последовательность открытия леток для выпуска чугуна учитывает два основных фактора-массу и время выхода высокотемпратурных расплавов эти факторы взаимосвязаны, так как длительность выпуска расплавов определяется их массой и пропускной способности летки. Объем, освобождаемый в горне при выпуске определяет темп и величину отклонения параметров восстановительно-тепловых процессов в шахте. Поэтому оба этих фактора объединены в интегральной показатель - их проведение. В такой форме он представляет величину, пропорциональную тепловому потоку от расплавов.

Одновременный учет времени выпуска и массы выпущенного расплава дает возможность соотносить в пропорциях количество тепла, переданного от расплавов кладке, а также изменение параметров процессов в шахте, изменение массы накапливающегося цинка в шахте над работающими летками. При близких объемах секторов, расположенных над летками, неодинаковые значения интегральных показателей свидетельствует о различии количества тепла, передаваемого от расплавов кладке горна, от газа шихте, о различии температурного потенциала конденсации паров цинка на поверхности кусков шихты, а также количеств цинка попадающего в горн из разных секторов.

Поэтому организация каждого выпуска с учетом предлагаемого показателя дает возможность существенно снизить различие в протекании восстановительно-тепловых процессов по сечению шахты, снизить вредное воздействие накапливающегося цинка на ход и состоя51

ние доменной печи, повысить стабильность химического состав и температуры чугуна по леткам и в течение вьг пуска, повысить стойкость кладки гор на.

Способ реализуется следующим образом. На каждом выпуске продуктов плавки из доменной печи определяют количество выпущенного чугуна и шлака, а также длительность выпуска. Для определения очередности открытия следующей летки сопоставляют значения интегрального показателя - произ ведения суммарной массы чугуна и шла ка на время выпуска расплавов. В табл. 1 приведены данные для четырех последовательных выпусков из различных леток.

Наименьшее значение интегрального показателя соответствует летке N 1 , через которую выпущено расплавов столько же, сколько через летку № k, но время работы леток различно. Согласно предложенному способу следующий выпуск продуктов плавки должен производиться через летку Iя 1. В то же времл, по очередности, предписываемой графиком в соответствии с тех нологической инструкцией после закры тия летки К 4 должна открываться лет ка Р 2, а затеи летка Г 3. Открытие летки Г 2, для которой уже характерно высокое значение интегрального по казателя вызовет еще большее отличие в параметрах восстановительно-тепловой работы о ее секторе, может вызвать неустойчивый ход доменной печи. Открытие летки Г 1 в соответствии со значением интегрального показателя приведет к уменьшению указанных различий и выравниванию условий работы секторов.

В табл. 2 представлены результаты химического анализа и измерений температуры чугуна, выплавленного по заявляемому способу и способу прототипу.

22 i

10

15

20

25

126

Анализ приведенных данных показан, что при использовании предлагаемого способа восстановительно-тепловая работа горна становится более равномерной, за счет чего не только уменьшается различие в содержании кремния в чугуне, выпущенном из различных леток, но и само его содержание также снижаемся. Это в спою очередь, связано с понижением общей тепловой напряженности горна. Использование предлагаемого способа доменной плавки железорудных материалов, по сравнению с протогипом, обеспечивает следующие преимущество:

сокращение периодов расстройств хода печи и повышенных энергозатрат,

снижения вредного гоздействия цинка на ход и состояние доменной печи,

повышение стабильности химического состава и температуры чугуна,

повышение стойкости огнеупорной кладки низа шахты и горна,

снижение расхода кокса за счет вышеприведенных факторов.

Форму

и з

о р с т е н и я

- 30

5

0

5

Способ доменной плавки железорудных пихт, оклочающин выпуск расплавов чугуьа и илака преимущественно через четыре легки, определение массы рлспловд и времени его выпуска на каждой летке, о т л и ч а и щ и и - с л тем, что, . целью спиыениг колебания химического состава и температуры чугун 1, а также обеспечения ста- билы-ос и и равномерности ногрева кладки горна печи при плавке цинко- содеркащих железорудных шихт, каждый последующий после первого пипуск расплавов производят через ту летку, которой соответствует минимальное значение произведения массы расплавов, выпущенных за предыдущий выпуск, на время этого выпуска.

Таблица 1

Иснольз панис: при оьшлавке чугуна из цинкосодепжаиих железорудных материале п. Сущность изобретении: каждый погледуюции выпуск расплавов производится через ту летку, которой соответствует минимальное значение прочзьеденяя массы расплавов, выпу- ценныхзт предыдумий выпуск на время -о того выпуска. 2 табл. |Ј

220 280

120 100

0 50

13600 19000

в чугуне, % прототип0,79

заявляемый способ0,55

1822412

В Продолжение табл, 1

Таблица 2

0,75 0,55 0,62 0,53

0,67 0,58

±0,12 ±0,04

1478 И 63

И 38 1440

1461±22

1449,5 ±11,5