Способ остановки доменной печи с зажиганием газа на колошнике Советский патент 1982 года по МПК C21B5/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам остановки и задувки доменной печи после капитального ремонта.

Известен способ остановки и задувки доменной печи после капитального ремонта UI разряда, включающий загрузку задувочной шихты и загрузку на нее засыпки из гранулированного шлака или агломерата l .

Недостатком способа является то, что порядок и время загрузки задувочной шихты нерегламентированы. Этот способ не гарантирует успешную задувку печи. Задувка печи иногда осложнялась из-за прогара воздушных фурм.

Известен способ остановки доменной печи с зажиганием газа на колошнике, включающий загрузку холостых подач кокса, опускание поверхности шихты и загрузку на нее засыпки из мелкой руды.

Количество холостых подач кокса и время загрузки их в печь рассчитывают

таким образом, чтобы к моменту остановки кокс заполнил горн и заплечники. Количество загружаемого кокса определяют с учетом обеспечения хорошего теплового состояния печи при {мздувке Ul . .

Недостатком этого способа является попадание материалов засыпки в централь ную часть поверхности засыпи. Попавшие в осевую часть печи мелкие материалы

10 засыпки (руда или гранулированный шлак) ухудшают газопроницаемость в осевой части столба шихты, при задувке соответственно замедляют процесс восстановления нормального распреде15ления газового потока по радиусу печи, т.е. препятствуют ее форсированной раздувке.

При загрузке засыпки на опушенную поверхность материалов задувочной ших20ты, распределенных в соответствии подачами в виде небольших по толщине и слабо выраженных слоев кокса и агломерата, процесс деформации поверсности

шихты и отдельного смещения кокса в осевую часть печи развит слабо, в результате в осевую часть печи наряду с коксом попадают в значительном коли- естве агломерат и материалы засьшки.

Недостатком способа является преждевременный расход первых холостых подач задувочной шихты еще при остановке печи.

Цель изобретения - повышение газопроницаемости осевой зоны, экономия кокса и форсирование задувки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе остановки доменной печи с зажиганием газа на колошнике, включающем загрузку облегченной шихты, холостых подач кокса, опускание поверхности шихты и загрузку на нее засыпки из мелкой руды, прекращении подачи дутья, на поверхность шихты перед загрузкой засыпки загружают слой кокса высотой 0,4 - 0,9 м, а подачу дутья прекращают при опускании первых холостых подач до уровня распаца.

В качестве материала засыпки исполькзуют железорудные материалы (агломерат, руда). Состав задз вочной шихты рассчитывают с учетом материалов засыпки и слоя кокса под ней.

При загрузке засыпки на слой кокса под действием удара ее материалов кокс, как более легковесный материал, смещается с периферии в центральную часть печи и основная масса засыпки располагается в периферийном кольце.

Слой кокса, представляющий крупный и легкий материал, имеет небольшое внутреннее трение и,, вследствие этого, легко подается смещению к осевой част печи при ударе тяжелых железорудных материалов засыпки. Чем больше удельный вес материалов засыпки, тем больше сила и соответственно эффект смещения кокса. Гранулированный шлак мало пригоден как материал засыпки из-за его попадания в осевую часть печи вследствие своего небольшого насыпного веса.

Известно, что после остановки печи образующиеся газы в основном проходя вдоль стенок кладки. По предлагаемому способу засыпку располагают преимуще венно около стенок кладки так, чтобы максимально увеличить сопротивление проходу газам на периферии.

Расположение засыпки в виде периферийного кольца имеет ряд преимущест по сравнению с распределением ее по всей поверхности засыпки, а именно

увеличение газопронипаемости в осевой части столба шихты, способствующей ускорению процесса восстановления нормального распределения газового потока

по радиусу печи при ее форсированной задувке и исключение возможности загромождения горна благодаря отсутствию рудных материалов засыпки в осевой части печи. Отсутствие материалов за-

сыпки в осевой части обесдечивает более благоприятные условия для проникновения газового потока к оси печи и улучшает протекание процессов теплообмена и восстановления в осевой зоне. Такое распре-

5 деление материалов и газового потока предоставляет возможность форсирования задувкипечи, так как в раздувочном периоде печь работает на пониженных параметрах дутья и это создает дополQ нительные трудности для проникновения газа к оси печи и прогрева находящихся в осевой зоне материалов.

В случае подхода недостаточно подготовленных материалов засыпки в нижнюю часть печи исключается возможность загромождения центральной части горна. Кроме того, при расположении засьшки в виде периферийного кольца ее общее количество можно уменьшить без ущерба, т. е. без повышения загазованности и ухудшения условий для производства ремонтных работ на колошнике. Уменьшение количества засыпки в свою очередь благоприятно отражается при задувке печи.

5 1

Наиболее подходящим материалом для засыпки является агломерат, обладающий достаточно большим насыпным весом, позволяющим смешать слой кокса в осевую часть печи. Преимуществами агломерата в качестве материала засыпки по сравнению с сырой рудой являются более благоприятный гранулометрический состав, более лучшая восстановимость и его самоплавкость.

Толщину слоя кокса (0,4 -0,9 м), загружаемого под засыпкой выбирают в соответствии с небольшой толщиной засыпки.

0 Увеличение высоты слоя кокса под засыпкой более О,9 м нецелесообразно, так как чрезмерное сосредоточение дополнительного кокера в верхней части столба шихты приведет в целом к пере5 расходу кокса. При слое кокса менее 0,4 м несоответствия объемов кокса и засыпки концентрация засыпки в периферийном кольце проявляется в меньшей степени и эффективность способа снижается. Сосредоточение первых холостых подач дополнительного кокса задувочной шихты к моменту остановки печи в рас- паре исключает возможность преждевременного их расхода при остановке печи Дополнительный кокс задувочной ших ты, размещенный сосредоточенно к моменту остановки печи в распаре являет ся, кроме резерва тепла, важным средством увеличения газопроницаемости центральной части распара, так как он подходит в распар будучи смещенным к осевой части печи вследствие загрузки на него следующих подач задувочной шихты, в состав которых входят железорудные материалы. Рассредоточение остальных холостых подач дополнительного кокса задувочной шихты в нижней половине шахты в свою очередь улучшает газопроницаемость нижней части столба шихты и благоприя но отражается в процессе восстановлен нормального распределения газового потока при задувке печи. На фиг. 1 изображена схема расположения холостых подач кокса задувоч- ной шихты, слоя кокса под засыпкой и ее материалов в остановленной печи; .на фиг. 2 - схема перемещения материалов и движения газов при задувке печи. Предлагаемый способ остановки доменной печи на капитальный ремонт с зажиганием газа на колошнике и ее задувки осуществляют следующим образом Остановку и задувку печи производя по заранее разработанной программе, включающей расчет и размещение задувочной шихты в объеме печи к моменту ее остановки. За 16 - 24 ч до остановки печь, выплавляющую передельный чугун, переводят на выплавку чугуна с повышенным содержанием кремния 0,8 - 1,2%. При расчете шихты предусм ривают некоторое снижение основного шл ка против обычной для повышения его уст чивости и иоадкотекучести. Составляется схема профиля печи с дифференцированным указанием объема через каждые 0,5 или 1,О м ее высоты (фиг. 1). При использовании такой схемы упрощаются расчеты для выбора оптималь ного размещения задувочной шихты в объеме печи, а также достигается возможность более точного контроля за фактическим перемещением задувочной шихты при остановке печи и ее задувке. На схеме указывают размещение . адувоччой ишхты в объеме печи на момент ее остановки, в тэм числе и хасположе- дополнительного кокса, загружаемого в виде холостых передач (фиг. 1). Первые 40 - 50% холсхгтых подач кокса задувочной шихты загружают сосредоточенно с таким расчетом, чтобы к моменту остановки этот кокс находил- . ся в распаре, остальные расредоточенно с расчетом расположения холостых подач в нижней половине шахты печи. Вслед за задувочной шихтой загружают кокс в виде отдельного слоя толщиной 0,4 - 0,9 м, на который после остановки печи загружают засыпку, предназначенную для создания нормальных условий производства ремонтых работ. Печь останавливают с опусканием уровня засьщки шихтъ и зажиганием газа на колошнике. Задувку печи производят на 50-7О% открытых фурм. Открытыеи закрытые фурмы чередуют с некоторой концентрацией открытых фурм в районе чугунных леток. В соответствии с разработанной технологией предусматривают форсированное повышение параметров комбинированного дутья в процессе раздувки печи. В начальный момент задувки печи периферии достаточно плотно закрыта засыпкой, а осевая часть столба шихты имеет повьпненную газопроницаемость, что позволяет активировать процессы в. центральной части горна с самого начала задувки. При этом первые холостъте подачи дополнительного кокса задувочной шихты, сосредоточенные в центральной части распара, способствуют активации центральной части горна. Благоприятно отражается на газопроницаемости осевой зоны и размещение части холостых подач дополнительного кокса задувочной шихты в нижней половине шахты. После возобновления схода шихты засыпка при своем опускании вниз наличия наклона стенок шахты отходит от них, освобождая проход газов и по периферии (фиг. 2). Загрузка задувочной шихты и засыпки по предлагаемому способу, позволяет ускорить восстановление рабочих параметров доменного процесса и пначительно сократить продолжительность раздувочного периода.

Пример. По предлагаемому способу была остановлена и задута доменная печь объемом 2000 м Череповецкого металлургического завода после капитального ремонта Ш разряда. Для остановки и задувки печи разработали технологическую программу, включающую расчет задувочной шихты с холостыми подачами кокса и их размещение в объеме печи.

Печь выпла1зляла передельный чугун с содержанием кремния 0,4 -0,7% и основностью шлака СаО/ 5лОп 0,96 1,О4. За 20 ч до остановки печь перевели на выплавку чугуна с содержанием кремния 0,8 - 1,2% при основности шлака CaO/SiO 0,92 - 0,99. За 4 ч 20 мин до чачала остановки загрузили подряд 2 холостые подачи по 11,1 т кокса чаждая. Следующие 3 холоЬтые подачи загрузили рассредоточенно через 5,3 и 7 подач соответственно. Fia задувочную шихту загрузили кокс в количестве 32,9т который отдельным слоем расположился сверху шихты.

Порядок загрузки задувочной шихты приведен в таблице.

Примерно за 2 ч до остановки прекратили подачу в печь природного газа и кислорода и начали опускать уровень засыпки. Остановка печи была произведена форсированно.

На опушенную поверхность засыпки, состоящую из слоя кокса, загрузили засыпку, состоящую из 93 т агломерата и 10 т руды. Уровень шихты после загрузки засыпки по правому зонду 6,5 по левому 6,0 м.

Первые две подачи кокса задувочной шихты расположились сосредоточенно на уровне распара печи; высота слоя кокса, .загруженного вслед за аадувоч- ной шихтой около 0,6м (фиг. 1).

При осмотре повершости засыпки после остановки печи установлено, что центральная часть поверхности шихты практически полностью состояла из кокса, а железорудные материалы засыпкб расЬоложились. в периферийном кольце. Газ горел устойчиво непосредственно над поверхностью шихты, высот

пламени была небольшая, что обеспечило нормальные условия для производства ремонтных работ.

Задувку печи произвели при 6 закрытых фурмах из 2О с одновременной догрузкой печи шихтой до рабочего уровня.

Через 1, 5 ч после задувки открыли первый выпуск и выдали 136 т чугуна с содержанием кремния 1,19% и 1 ковш шлака с основностью СаО/ Si On 0,87.

Сход шихты возобновился сразу после задувки. Задувка печи была произведена форсированно при ровном сходе шихтовых материалов, случаев прогара воздушных фурм не было.

Благодаря использованию предложенного способа продолжительность задувоч ного периода сокращена на 20-24 ч, получена экономия кокса и выплавлен дополнительный чугун.

Достоинствами предложенного способа остановки доменной печи на капитальный ремонт с зажиганием газа на колошнике и ее задувки является ряшональное раз990мешенКе задувочной шихты с засыпкой в объеме печи, обеспечиваюшее повышенную газопроницаемость столба шихтовых материалов, особенно в его осевой части равномерный прогрев шихты при задувке и экономное расходование топлива. Использование предложенного способа позволяет форсировать задувку печи, сократить задувочный период, получить прирост производства чугуна и сэкономить кокс. Формула изобретения Способ остановки доменной печи с зажиганием газа на кокошнике, включающий загрузку облегченной шихты, 4 холостых подач кокса, опускание поверхности шихты и загрузку на нее засыпки из мелкой руды, прекращение подачи дутья, отличающийся тем, что, с целью повьппевня газопроявааемости осевой зоны, экономии кокса и форсирования задувки, на поверхность шихты перед загрузкой загружают слой кокса высотой 0,4-0,9 м, а подачу дутья прекращают при опускании первых холостых подач до уровня распара. Источники ияформапии, принятые во внимание при экспертизе 1.Металлург, 1968, №7, с, 7-9. 2.Типовая технологическая инструкция по доменному производству. Днепропетровск, 1977, с. 108-130.

УроВень засыпи

(1.75 и

Засыпка

Хо/1рстые подачи

кокса

Ось чугунной

/1еткц