Главный желоб доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/14 

(54) ГЛАВНЫЙ ЖЕЛОБ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а именно к устройствам для отделения жидкого пшака от чугуна или другого металлического .расплава на главном желобе доменной печи. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является главный желоб доменной печи, в котором, с целью сокращения потерь чугуна со шпаком и более полного отделения шлака от чугуна, в главном желобе перед шлаковым желобом дополнительно установлена затопляемая ски мерная плита на расстоянии 1-2 ширины желоби, причем ее верхняя часть расположена не выше уровня дна последнего Г J При обычной работе потери чугуна со шлаком на доменной печи объемом 500 м составляют 4,7-6,5% от массы пшака. . Исследования показали, что установка дополнительного затоплявмого скиммера позволяет устранить конвективные потоки в районе шлакового желоба и обеспечить образование ЗОНЙ1 отстоя между двумя скиммерными плитами, что эквивалентно увеличению длины или ширины главного горнового желоба. В период исследований (10 суток,) потери чугуна со шлаком при установке дополнительных затопляемых скиммеров снизились на 1,8% по отношению к массе выпуска чугуна, что позволяет сэкономить более 40 тыс.т чугунй в год. Однако, несмотря на большую экономическую эффективность применения данной установки, полного разделения чугуна и шлака на главном желобе не происходит. Это объясняется тем, что верхняя часть затопляемого скиммера расположена на уровне или ниже дна шлакового желоба.При таком расположении затопляемого скиммера гаше ние динамического натюра шлака прак,тически не происходит, вследствие че ро часть чугуна все же увлекается со шпаком. Установка же затопляемого скиммера вьше дна шлакового желоба невозможна, так как в этом случае нарушаются условия для нормальной выдачи шлака. Таким образом, известное техническое решение не решает задачу полного отделения чугуна от шлака. ПЬтери чугуна, которые возникают всле ствие неполного отделения чугуна от шлака, являются прямыми убытками производства, а наличие шлака с чугуном приводит к снижению производительности сталеплавильных агрегатов и уве личению расходов по переделу, что свя зано с затруднениями по удалению шпака из чугуновозных ковщей и миксеров затруднениями по. у; алению серы из металла. При этом применение прогрессивной технологии удаления сеуял из чугуна путем внедоменной обработки его магнием, карбидом кальция, кальцинироданной содой и др. реагентами) в значительной степени обесценивается шш даже может вовсе сводйть результаты .ее на к&т, Цель изобретения - обеспечение сброса остатка шлака перед затоплен HiiiM скиммером в шлакоотводящую канавуПоставленная цель достигается тем что в главном желобе доменной печи, включающем кожух с футеровкой, основную и затопляемую скиммерные плиты и шпакоотводящую канав, затопляемая скиммерная плита выполнена составной из стационарной Нижней и съемной верхней частей с расположением плоскости разъема между уровнями чугунного перевала и дна шлакоотводящей канавы при этом верх затопляемой, скиммерной плиты (. съемной ее части) расположен выше уровня дна шлакоотводящей канавы на 0,1-0«2 ее высоты. Установка дополнительного затопл емого скиммера позволит уменьшить в главном желобе конвективные потоки как чугуна, так и шлака и образовать зону отстоя в районе между затопляемой и основной скиммерными плитами, что будет способствовать не толь ко снижению потерь чугуна со шлаком, но и снижению попадания шлака с чу. Гуном в чугуновозные ковши за счет более полного их разделения. В конце выпуска съемную часть скиммерной плиты поднимают из шлака, что позволит более полно удалить шлак через шлакоотводящую канаву и уменьшить таким образом количество остакицегося шлака в главном желобе, т.е. уменьшить попадание шлака с чугуном в чугуновозные ковши при выпуске чугуна из главного желоба через обводной желоб. Обычно в главный желоб шлак поступает в значительных -количествах через Ю-ЗЗ мин после начала выпуска. Поверхность чугуна покрыта в это время всплывшими остатками затвердевшего шлака предыдущего выпуска, мусором от ремонта футеровки желоба. Для облегчения удаления указанного конгломерата из главного желоба верхннйо съемную часть затопляемого скиммера можно устанавливать после начала энергичного поступления шлака. На чертеже схематически изображен главный горновой желоб доменной печи, вертикальный разрез. Главный горновой желоб примьисает к футляру чугунной летки I и оборудован шпаковым перевалом 2 с примыкакнцей к нему канавой, разделительной скиммерной плитой 3 и чугунным перевалом 4 с установленной дополнительной затопляемой скиммерной плитой - стационарной частью ее 5 и съемной частью б, расположенной на расстоянии-С ,5 ширины главного желоба от основной плиты. При этом уровень плоскости ра зъема затопляемой скиммерной плИты расположен между уровнями чугунного перевала И дном шпакоотводящей канавы (раз мер d), а верх скиммерной плиты превышает уровень дна шлакоотводящей канавы на величину ,1-0,2 ее высоты. Предпагаёмое устройство работает следуш(им образом. При выпуске чугун из летки 1 поступает в главный желоб, встречает затопляемую ским1 1ерную плиту, состоящую из частей 5 и -б, вследствие чего происходит гашение динамического напора, образуется зона отстоя и отделение шлака, эмульгированного в чугуне. Шпак вспль(вает, а чзггун проходит через отверстие под частью 5 затопляемой скиммерной плиты. Шпак, накапливаясь в желобе, и по ере выпуска из печи поднимается и .ударяется о верхнюю часть 6 затопляемой скиммерной плиты. Происходит гашение динамического напора шпака и чугун, эмульгированны в шлаке, оседает .и не проходит в шла коотводя1цую канаву. После окончания выпуска верхним съемную часть 6 плиты поднимают из шлака; Нижняя стационарная часть5 затопляемой скиммерной плиты при нор мальных условиях омывается с боков и снизу чугуном и выполняется из огнеупорных материалов, аналогичных применяемым для футеровки главного желоба, причем сечение отверстия в нижней-части ее для пропуска чугуна вьшолняется не меньшим, чем для основной скиммерной плиты, Верхняя съемная часть 6 затопляемой скиммерной плиты при нормальных условиях омывается с боков, и сверху только шпаком, поэтому она может выполняться как из огнеупорных материалов, так и металлической (наприме стальной) или комбинированной (например стальной плитой с залитыми ог неупорными кирпичами) вследствие тог что она не будет разъедаться шлаком. Нижняя часть 5 затопляемой скиммерной плиты жестко крепится к футеровке желоба, верхняя же съемная час ее не доходит жо футеровки желоба на 20-50 мм. Форма плоскости раздела нижней и верхней частей скиммерной плиты может быть как плоской, так и другой конфигурации (например Z-образной), Преимуществом устройства разъемно затопляемой скиммерной плиты со съем ной верхней частью является также то что при бурном выпуске или же при вы бросе кокса через чугунную летку верхняя часть может быть поднята, чт предотвратит загромождение главного желоба коксом. Устройство для ее под ема -аналогично устройствам для подъе ма отсечных лопат на желобах, доменной печи, Уменьшение количества шлака, увлекаемого с чугуном, за счет более полного отделения его от чугуна при применении предлагаемого изобретения позволит понизить содержание серы в чугуне примерно на 0,005-0,010%, Среднее содержание серы в чугуне . в миксере превьшхает срр.днее содержание серы в чугуне на выпуске из доменной печи на 0,010%. Объясняется зто попаданием доменного шлака в чугуновозные ковши и миксер. Согласно выполненным исследованиям количество шлака составляет 1-3% а основность его по CaO:Si02 с 1,24 в доменной печи снижается до 1,03 в чугуновозном ковше и до 0,8 в миксере, а равновесный коэффициент распределения серы между шлаком и чугуном соответственно составил 70,6; 39,4; 14,2. Вследствие указанных причин наблюдается обратный переход серы из шлака в чугун, так как коэффициент активности серы в шлаке возрастает с 0,0663 до 0,1072 и 0,282 соответственно. При попадании в конвертер 1% шлака предшествующая внедоменная десульфурация чугуйа теряет смысл. Технико-экономическая эффективность применения разъемного дополнительного затопляемого скиммера со стационарной нижней и съемной верхней частью позволяет получить прямую выгоду от снижения безвозвратных потерь чугуна со шлаком в виде дополнительного количества чугуна поступающего в чугуновозные ковши, а также от снижения количества шАака,°поступающего в чугуновозные ковши. На печах большого объема из-за несоответствия длинь и ширины главных желобов массовой скорости выпуска, потери чугуна со шлаком составляют 3,5-4,5% от массы шлака Cl,82,5% от массы чугуна). Большим потерям чугуна со шлаком способствует также практика работы доменных печей с повышенной основностью шлака при вьшлавке передельного чугуна (CaQ:SICL 1,28-1,35) и особенно при выплавке ферромарганца (CaO:SiO l ,4-1,7), Снижение потерь чугуна со шлаком на 1% на печи объемом 5000 м составит 40000 т в год, что по стоимости составит около двух миллионов рублей в год,: Снижение потерь ферромарганца со шлаком на 3% на печи объемом 1000 м составит 6000 т в год, что по сто-, ймости составит около 1,2 млн, рублей в год. Снижение на 1% количества шлака, поступающего с чугуном, обеспечивает снижение содержания серы в чугуне на 0,002-0,005%, что эквивалентно экономии около 0,20 руб/т чугуна, , Формула изобретения Главнй желоб домеиной печи, содержащий кожух с футеровкой, основную и затопляемую скиммерные плиты и шлакоотводящую канаву, отличающийся тем, что, с целью сброса остатка шлака перед затопляем скиммером в шпакоотводящую канаву, затопляемая скиммерная плита выполнена составной из стационарной нижней и съемной верхней частей с рас88положением плоскости разъема между уровнями чугунного перевала и дна шлакоотводящей канавы, при этом верх, затопляемой скиммерной плиты расположен выше уровня шпакоотводяшей канавы на 0,1-0,2 ее высоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 573503, кл. С 21 В 7/14, 1977.