Способ раздувки доменной печи с зажиганием газа на колошнике Советский патент 1982 года по МПК C21B3/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам раздувки доменной печи после капитального ремонта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является- способ раз дувки доменной печи с зажиганием газа на колошнике после капитального ремонта, включаю1ций загрузку ших ты, подачу дутья, закрытие части фурм, повышение давления колошникового газа после проплавки одного объема шихты в печи Однако количество дутья увеличивают только после проплавки одного объема материалов, загруженных в печь до остановки, а повышение колошникового газа начинают производить после проплавки первого объема шихты (включая материалы, загруженные на засыпку до рабочего уровня засыпи). Такое запоздалое форсирование доменной плавки удлиня ет pa3j5yB04HHA период, ухудшая технико-экономические показатели домен ной плавки. Длительная .работа печи с низким расходом дутья сдерживает открытие фурм, что приводит к прерывистому расположению очагов горения по периферийному кольцу и затрудняет сход материалов в результате их кострения в надфурменной зоне. Цель изобретения - сохранение ровности хода и сокращение периода раздувки печи. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раздувки доменной печи с зажиганием газа на колошнике после капитального ремонта, включающему загрузку шихты, подачу дутья, закрытие части фурм, повышение давления колошникового газа после проплавки одного объема шихты в печи, повышают расход дутья от уровня, отвечакяцего общему перепаду давления, равному 40-60% от рабочего уровня, шагами на 10-30% после проплавки каждого 1/3 объема шихты, загруженной до остановки печи, при этом повышение давления колошникового газа производят после проплавки 1/3-1/2 объема шихты, загруженной до остановки. Задувка печи с расходом дутья, соответствующим перепаду давления газов менее 40% от рабочего значени увеличивает продолжительность разду вочного периода, так как для обеспе чения необходимой кинетической энер гии струи дутья потребуется закрыть больше фурм. Задувка печи при расхо де дутья с перепадом давления газов более 60% от рабочего значения приведет к чрезмерно напряженному неровному ходу печи, так как в началь ный период раздувки активный вес столба шихтовых материалов ниже изуменьшения рудной нагрузки и его высоты (согласно типовой технологической инструкции, задувка печи может производиться без предварительной догрузки с постепенным подъемом уров ня засьши до рабочего уровня), а так же увеличения сил трения магериалов о стенки печи и между отдельными кусками шихты. Увеличение сил трения материалов о стенки печи происходит в результате их длительного контакта в неподвижном состоянии с охлаждаюш,ейся кладкой и гарниссажем, а между отдельными кусками - из-за меньшей разрыхленности слоя материалов при замедленном их сходе и сокращения площади очагов горения. Исследования, проведенные на заводе, показали, что при рациональном размещении задувочной шихты с засыпкой в объеме печи в начальном расходе дутья, обеспечивающем перепад давления газов в печи на 40-60% ниже рабочего уровня,-плавный сход материалов начинается сразу после задувки. При движении материалов порозность, а следовательно, и газопроницаемость слоя материалов возрастает В результате разрыхления материалов уменьшаются силы трения между отдель ными кусками. Кроме того, материалы и кладка прогреваются восходящими газами, что сопровождается уменьшением силы трения материалов о стенки печи. Все это создает предпосылки для постепенного форсирования доменной плавки. 84 Проведенными на заводе исследованиями установлено, что после проплавки каждой 1/3 объема материалов, загруженных в печь до остановки, появляется возможность постепенно увеличивать расход дутья с повышением перепада давления газов фурмыколошник на 10-30%. Давление колошникового газа можно повышать после проплавки 1/3-1/2 объема материалов, загруженных до остановки печи. Одновременно увеличивается расход дутья. При менее форсированном увеличении расхода дутья с повышением перепада давления газов меньше чем на 10% раздувка печи затягивается. При увеличении расхода дутья с повышением перепада давления газов в печи более чем на 30% (после проплавки каждой 1/3 объема материалов) нарушается плавность схода материалов, в результате чего шихта приходит в низ печи неподготовленной, что осложняет и сдерживает раздувку печи. Поскольку повышение давления газа. Б печи отрицательно влияет на структуру столба шихты, ухудшая его газопроницаемость, увеличение давления газа на колошнике может быть осуществлено лишь при достаточном разрыхлении столба материалов. Проплавка 1/3-1/2 объема материалов, загруженных в печь до остановки, при плавном их сходе создает достаточную разрыхленность столба шихты для начала постепенного повышения давления колошникового газа с сохранением ровного хода печи. Фиксированное увеличение количества вдуваемого воздуха при проплавке Первого объема материалов позволяет производить задувку печи с меньшим количеством закрытых фурм (30-40% от всех фурм против 50% по типовой инструкции). Это также способствует ускорению раздувки печи. Рациональное распределение материалов и газового потока во внутреннем пространстве доменной печи обеспечивает достаточный прогрев и восстановление окислов рудных материалов при значительном уменьшении времени их пребывания в печи. При плавном сходе шихтовых материалов и достаточной газопроницаемости осевой зоны нет оснований для опасения прихода вгорн неподготовленных материалов из-за ускоренного их опускания в печи. 5 Установленные количественные соот ношения no3Boj0iroT :japaiiee до задувки печи запрограммировать изменение дутьевого режима и производить раздувку печи по графику. Способ задувки доменной печи после остановки на капитальный ремонт с ; ажиганием газа наколошнике осуществляется следуюцсим образом. Составляется график изменениядав JiiiiinH дутья и колошникового газа в раздувочном периоде, исходя из начального перепада давления газа фурмы-колошник на 40-60% ниже рабочего уров} я, постепенного повышеНИН перепада давления газов на 1030% после проплавки каждой 1/3 объема материалов, загруженных в печь до остановки, и начала постепенного повышения давления колошникового газа после проплавления 1/3-1/2 объема материалов, загруженных до остановки (печи. Задувку печи производят при 3040% закрытых фурм с расходом дутья, соответствующим его давлению на графике. После проплавки каждой 1/3 объема материалов, в соответствии с графиком, увеличивают расход дутья После проплавления 1/3-1/2 объема материалов, загруженных до остановки печи, начинают постепенное повышение 8 давления колошникового газа с обеспечением заданного на графике перепада давления газов в печи. По мере увеличения расхода дутья производят открытие фурм. Посте проплавления объема материалов, загруженных в печь до остановки, выходят с давлением колошникового газа и дутья на рабочий уровень. П р и м е р. По предла1ае11ому способу была задута доменная печь объемом 2000 м Череповецкого металлургического завода после капитального ремонта I I I разряда. Задувку произвели при 6 закрытых фурмах из 20 с одновременной догрузкой печи шихтой до рабочего уровня. Изменение дутьевого режима в процессе раздувки приведено в таблице. Объем материалов, загруженных в печь до остановки, определяли исходя из уровня засыпи материалов на остановленной печи, который измеряли с помощью специальных зондовых устройств. и .проектных размеров внутреннего пространства печи. Объем проплавленных материалов рассчитывали по количеству и объему подач, загруженных с начала задувки за вычетом объема печи, незаполненного шихтой на момент остановки.

Минимальное давление колошникового газа на мер по его повьшёнию).

Так, после остановки печи уровень засыпи шихты составил 6,5 м, тогда объем, занимаемый шихтой до уровня фурм, составил 1500 м , (рассчитан по проектным размерам профиля печи). Объем одной подачи материалов.

состоящий из 33,5 т агломерата, 1,5 т криворожской руды класса К , 1 т сварочного шлака и Il ,4 т кокса (насыпные веса соответственно 1,8:1,8 и 0,45 т/т) составил 46 м , а с учетом уминки (15% от объема) печи (без принятия 39 м. Объем печи, незаполненный ш той до рабочего уровня засыпи, сос ВИЛ 160 м (определен также по проектным размерам профиля печи) и 4 подачи, 1/3 объема материалов (500 была проплавлена после загрузки 4 + 500:39 17 подач. Ан логично расчетным путем определяли проплавку 1/2, 2/3 и полного объем материалов, загруженных в печь до остановки. В начальный момент задувки печи 3 установили расход дутья им /ми с перепадом давления газов фурмыколошник 0,75 атм. что составляет 50% от рабочего уровня 1,5 ат. После проплавки 1/3 объема материалов загруженных в печь до остановки, постепенно увеличили расход дутья до 500 нм /мин с увеличением перепада давления газов с 0,75 до 0,90 ат, т.е. на 20%. По окончании проплавки 1/2 объема материалов начали повышать давление колошниковог газа и увеличили расход дутья до 1800 нм /мин при повышении давления колошникового газа до 0,7 ати. Посл проплавки 2/3 объема материалов уве личили расход дутья до 2300 нм /мин с повышением давления колошникового газа до 1,1 ати и перепада давления газов в печи с 0,90 до 1,15 ати, т.е. на 27-28%. При достижении тако го расхода дутЬя начали производить открытие фурм. В течение проплавки оставшейся 1/3 объема материалов, загруженных в печь до остановки, от крыли 4 из 6 закрытых фурм. После проплавки всего объема материалов, загруженных в печь до остановки, включая засыпку, увеличили расход дутья до 2900 нм /мин с повышением давления колошникового газ до рабочего знач-ения .(1,55 ати) и перепада давления газов в печи с 1,15 до 1,40 ат, Т .е дополнительно на 21-22%. После этого открыли оставшиеся две закрытые фурмы (последовательно одна за другой через 2 ч и вышли на рабочий режим: расход дутья 3250 им /мин, давление дутья 3,05 ати, давлеш1е .колошникового газа 1,55 ати, перепад давления газов в печи 1,5 ати. Диаграммы механических зондов-показывали плавный сход .шихтовых материалов сразу посл задувки. Через 1,5 ч от момента задувки открыли первый выпуск.и выда488ли I36 т чугуна с содержанием крем- j ния 1,19% и 1 ковш шлака с основностью по CaO/S iO,j О, 87. Печь раздули за 13ч. Раздувка печи была произведе})а форсированно при ровном сходе шихтовых материалов, без прогара воздушных фурм. Благодаря использованию предлагаемого способа продо.Г1Жительность раздувочного периода была сокращена в несколько раз, выплавлен дополнительный чугун, улучшены показатели доменной плавки. Достоинством предложенного способа раздувки доменной печи после остановки на капитальный ремонт с зажиганием газа на колошнике является своевременное регламентированное форсирование работы печи в раздувочном периоде в зависимости от степени разрыхления материалов в процессе движения, а также прогрева кладки и шихты. По предложенному способу были раздуты на заводе после капитального ремонта III разряда и остальные три печи объемом 1007, 1033 и 2700 м. Все раздувки прошли форсированно. с ровным сходом шихтовых материалов и без осложнений. Применение предлагаемого способа позволит сократить раздувочный период доменной печи, получить прирост производства чугуна и сэкономить кокс. Годовой эффект от внедрения данного изобретения на одной печи среднего объема составляет 38810 руб. Формула изобретения Способ раздувки доменной печи с зажиганием газа на колошнике после капитального ремонта, включающий загрузку шихты, подачу дутья, закрытие части фурм, повышение давления колошникового газа после проплавки одного объема шихты в печи, отличающийся тем, что, с целью сохранения ровности хода и сокращения, вследствие этого, периода раздувки печи, повышают расход дутья от уровня, отвечающего общему перепаду давления, равному 40-60% от рабочего уровня, шагами на 10-30% после проплавки каждого 1/3 объена ших989964810

1Ъ1, пагружеинои до остановки печи,Источники информации,

при :этом повышение давления колошни- принятые во внимание при экспертизе кового газа производят после проплав- 1 . Типовая технологическая констки 1/3-1/2 объема шихты, загруженной рукция по доменному производству. до остановки.5 Днепропетровск. 1977, с. 128-130.