Способ вдувания песка или других флюсующих веществ через воздушные формы на ходу доменной печи Советский патент 1937 года по МПК C21B5/02 C21B7/16 

Шлакообразование в коксовых до;менных печах протекает, повидимому, в следующем порядке. Спускающаяся сверху вниз и1ихта постепенно подогревается потоком встречных газов. По мере нагрева шлакообразующие материалы сплавляются, образуя сначала легкоплавкие шлаки, представляющие эвтектику основных составляющих частей шлака.

Если пустая порода проплавляемых руд содержит в себе все составные части в требуемом соотношении (самоплавкие руды) эта эвтектика образуется при более низкой температуре (примерно 1200°). Если же это не имеет места, то шлакообразование начнется при более высоких температурах, когда часть содержащейся в шихте извести начнет сплавляться с пустой породой руды, содержащей силикаты кремнезема с механической примесью кремнезе.ма.

Последний случай отвечает условиям работы доменных печей на малоглиноземистых Криворожских рудах и относительно сернистом коксе, требующих прибавки и значительного количества основных флюсов, в виде известняка. Такая работа доменных печей характеризуется получением

малоглиноземистых шлаков с избытком извести, в которой, примерно, около 50% АЦОз постепенно вводится пустой породой руд и остальные 50% золой кокса после его сгорания в горне печи.

В таких условиях течения технологического процесса в доменной печи до растворения золы кокса в шлаке, скопившегося в горне, образовавшийся шлак содержит значительный избыток извести, которая по крайней мере на 20% доходит в горн нерастворенной шлаком.

Плавление этого шлака требует очень высокой температуры, которая достигает 1700° и, так как, вследствие тугоплавкости пустой породы, плавление началось при более высокой температуре, то опускающаяся шихта и образуюшийся шлак поступают в горн с большим перегревом.

Такое течение процесса плавления и образования шлаков обеспечивает правильный ход печи, хордшее обессеривание чугуна и насыщение его Мп и С.

Таким образом, насыщение шлаков СаО в заплечиках и частично в распаре протекает постепенно, при постоянном избытке извести, по мере

мО нагрева встречным потоком более горячего газа. Как следствие вышеизложенного нужно считать,, что в каждой зоне печи, соответственно существующей там температуре, могут образоваться шлаки определенного химического состава, а следовательно, определенной плавкости и вязкости.

Нарушения нормального течения технологического процесса доменной нечи неправильностью шихтовки колош, нонаданием в нечь большого количества воды через сгоревшие охладительные приборы и тому подобные неполадки могут вызвать резкое по солодание печи. При этом похолодании образовавшаяся в определенной зоне,и температуре полусплавленная вязкая масса первоначально образовавшегося шлака оседает на стенках заплечиков в виде настила, затрудняя сход колош. Кроме того, образуюш.иеся мало подвижные шлаки могут обволакивать горячий раскаленный кокс, делая его негорючим, понижая таким образом еще более температуру этой зоны, нарушая еще интенсивнее течение процесса шлакообразования. Все это может привести к сильному похолоданию печи, потере фурм и длительному расстройству хода печи, при котором, в течение нескольких суток, печь не сможет дать ни шлака, ни чугуна.

Обычно, при своевременном обнаружении начаво1егося расстройства хода печи вследствие получения сильно основных не текучих шлаков, изменением состава шихты, сменой теплового и дутьевого режима, дачей песка через колошник или даже в фурме (если состояние печи разрешает сделать остановку печи, необходимую для засыпки песка) это серьезное расстройство удается предупредить.

При внезапных похолоданиях печи, требующих немедленного принятия быстродействующих средств, изменение шихты и подача песка через колошник, как средство, действующее только после определенного промежутка времени, уже не могут спасти положения. Подача песка через фурмы также становится невозможной, ибо печь не дает себя остановить, заливая

фурмы. Обычно при этом горят не только фурмы, но и амбразуры, в печь попадает большое количество воды, вызывая дополнительное охлаждение фурменной зоны и горна, требуя длительных остановок для очистки и смены поврежденных фурменных приборов.

Существующие аппараты для вдувания песка воздухом требуют установки на фурменных рукавах специальных крышек, что вызывает необходимость остановки печи и не дает возможности вдувать песок в любую фурму, ограничивая таким образом возможность его применения. Кроме того применение этих приборов ограничено также отсутствием у печи сжатого воздуха (большинство печей имеют для работы пушки пар). Приборы громоздки, работают с большой затратой воздуха для вдувания сравнительно небольшого количества песка, что нел елательно, ибо может вызвать некоторое похолодание фурменной зоны.

Предлагаемый способ устраняет указанные недостатки тем, что вдувание песка или смеси такового с содой, солью, марганцевой рудой или плавиковым шпатом производятся струей кислорода.

На чертеже изображен схематически предлагаемый аппарат типа пескоструйки для осуществления указанного способа.

Он состоит из металлического свар ного цилиндра А с коническим дном Е и съемной крышкой 3. На крышке установлена приемная воронка Б для зарядки аппарата песком или другим флюсом. Воронка отделяется от крышки вентилем системы Лудло или еще лучше особым клапаном. Кроме того, к крышке подведена трубка для питания цилиндра кислородом через отверстия, проделанные по всей длине трубки и для усиления подачи песка к форсунке подводом трубки к нижнему питательному конусу М форсунки В.

В нижней части конического дна прикреплена форсунка В, в конце которой в пункте И укрепляются резиновый шланг и железная труба, по которой сбрасываемый аппаратом

песок вводится через очко в крышке фурменного нрибора с сопло печи. В точке Г подводится вторая трубка для питания инжектора кислородом.

Действие прибора основано на том, что, как известно, энергия доменного процесса черпается из экзотермической реакции сжигания перед фурмами углерода кокса в угольную КИ слоту за счет кислорода воздуха по реакции

С + Ог СОз + 96960 кал.

Образовавшаяся углекислота при соприкосновении с раскаленным коксом тут же восстанавливается в окись углерода СО по эндотермической реакции

СОз + С 2СО - 39200 кал.

Обе реакции протекают в непосредственной близости от фурм в так называемой окислительной зоне, которая составляется из целого ряда отдельных активных полей, образующихся перед каждой фурмой. Размер каждого отдельного окислительного

поля очень невелик и, по научно-лсследовательским данным, представляет собой объем около 1 м.

Совершенно понятно, что на такое небольшое поле вдуваемый через фурмы кислород и песок могут ока,зать быстрое и значительное действие, действуя по двум направлениям, повышая температуру, разжижая и делая шлаки более легкоплавкими. Налаживая таким образом работу этой фурмы указанный аппарат восстанавливает нормальные з словия работы окислительной зоны единственного источника энергии доменной печи.

Предмет изобретения.

1.Способ вдувания песка или других флюсующих веществ через воздушные фурмы на ходу доменной печи, отличающийся тем, что вдувание производят струей кислорода.

2.Для осуществления способа по п. 1 применение аппарата типа пескеструйки для очистки литья.

к авторскому свидетельству Н. Н. Штрауса и Б. М. Выгодского № 50816