Способ доменной плавки передельногочугуНА Советский патент 1981 года по МПК C21B5/00 

Изобретение относится к черной ме таллургии и используется при выплавке низкокремнистого чугуна в доменных печах. Известен способ работы доменной печи с подачей в фурменную зону высоконагретого дутья с добавкой азота, предусматривающий подачу азота в количестве более 85% к .объему дуть при температуре вьше 1450 С D Известен также способ работы, доменной печи, предусматривающий обогащение дутья азотом с целью повышения нагрева дутья и экономии за счет этого кокса . Известен также способ доменной плавки металЛИЗованной шихты на нагретом дутье при добавлении азота или других инертных газов к дутью с цель сокршкения расхода кокса и повышения производительности печи L33. Однако ни один из этих способов не только не решает, но и не предусматривает решение вопроса снпскения содержания кремния в чугуне при сох ранении низкого содержания серы и без снижения производительности печи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ работы доменной печи с добавлением к нагретому дутью, подаваемому в фурменную зону, азота в количестве до 40% к количеству воздуха, что позволяет значительно снизить расход кокса 4. Недостатком даш101Ю способа является то, что превышение определенной концентрации азота в дутье ведет к снижению производительности доменной печи. Целью изобретения -являefcя снижение содержания кремния в передельном чугуне при сохранении низкого содержания серы и прежней производитель- ности печи. Поставленная цель достигается тем. Что добавку азота осуществляют в ко- 3 личестве 0,3-0,7% к общему количеству атмосферного дутья на каждую 0,1% снижения содержания кремния в чугуне при сохранении общего расхода дутья неизменным. В нынешних условиях плавки содержание кремния Б чугуне на уровне фурм вьше, чем в конечном чугуне примерно в 5 раз. Это значит, что кремний перевосстанавливается выше горизонта .фурм с большими затратами тепла. Экспериментал1 но установлено, что площадь окислительных зон меньше площади межфурменных восстановительных участков в 1,6-1,8 раз. Следовательно, в зонах горения окисляется незначительное количество перевосстановленного кремния. Не окислившийся на фурмах избыточный кремний, попадая в металлоприемник, восстанавливает окислы железа, пришедшие в горн главным образом, с малоактивным осевым столбом материалов. В данном случае использование кремния .как восстановителя нецелесообразно, посколь-ку навосстановление единицы кремния расход углерода и дополнительные затраты тепла в 4 раза больше, чем на восстановление единицы железа. Перевосстановление кремния выше горизонта фурм в узком периферийном кольце (при мерно равном двум длинам окислительной зоны) способствует избыток тепла на этом горизонте. Следовательно, получить низкокремнистый чугун можно лишь в том случае, если удастся ра:спределить равномерно по сечению горна избыточное теплоS сконцентрированное в узком периферийном кольце. Повышение концентраций инертного азота приводит к увеличению протяженности зон горения в радиальном направ лении. В эту же сторону действует и понижение скорости горения углерода кокса вследствие снижения концентрации кислорода в дутье. Таким образом 14 за счет увеличения протяженности зон горе1дая достигается равномерное распределение газового Потока и избыточного тепла по сечению горна, что способствует повышению использования восстановительной энергии газового потока, увеличению рудной нагрузки, снижению расхода кокса и незначительному увеличению производительности доменной печи. Концентрация азота ниже нижнего предела (0,3%) не оказывает заметного влияния на изменение размеров зон горения. Увеличение концентрации азота свыше 0,7% приводит к снижению производительности доменной печи. Пример. Способ опробован в промышленных условиях на доменной печи № 2 металлургического завода и.м. Петровского. В течение 6 ч концентрацию азота постепенно увеличивают до 82,5%. При неизменной рудной нагрузке содержание кремния в чугуне увеличивается с 0,8 до 1,3%, содержание серы остается на прежнем уровне (о,027%). За счет улучшения распределения газового потока по сечению горна повышается использование восстановительной энергии газа, что позволяет уменьшить расход кокса на 50 кг/т чугуна или увеличить рудную нагрузку на 10,6%. В соответствии с ростом рудной нагрузки должна увеличиться и производительность доменной печи. Однако понижение концентрации кислорода в дутье до 17,5% или на 3,5% приводит к снижению интенсивности плавки, а следовательно,и производительности печи на 10,5%. Таким образом, производительность доменной печи практически не изменяется. В таблице приведено изменение содержания кремния, серы в чугуне и производительность доменной печи при переменной концентрации азота в атмосферном .дутье.

Из результатов, ггредставленных в таблице, видно, что по мере повышения концентрации азота в дутье содержание кремния снижается при неизменном содержании серы и неизменной производительности печи, Повьш ение ,концентрации азота в дутье свыше 0,7% позволяет снизить содержание кремния, но производительность печи понижается.

Таким образом, увеличение концентрации азота в атмосферном дутье на 0,3-0,7% приводит к снижению содержания кремния в Чугуне при неизменном содержании серы и производительности доменной печи.

Формула изобретения

Способ доменной плавки передельного чугуна, включающий загрузку

ШИХТЫ через колошник, подачу через фурмы нагретого атмосферного дутья и тех1шческого азота, выпуск чугуна и шлака, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выплавки низкокремнистых чугунов с низким содержанием серы и сохранения постоянного расхода дутья, азот добавляют в количестве 0,3-0,7% к общему количеству атмосферного дутья на 0,1% необходимого снижения содержания кремния в чугуне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 48-4685, кл. 10А523, 1973.

2.Патент ВНР № 159073, кл. С 21 В 5/00, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР № 515785, кл. С 21 В 5/00, 1975.

4.Патент Японии № 19481, кл. 10А52, 1972.