Способ формирования столба шихты в доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/20 

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использова но в доменных печах для создания высокогазопроницаемой структуры столба шихты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования столба шихты в доменной печи, включающий загрузку по станциям вращающимся распределителем шихты с корректировкой угла смещения. Формирование столба шихты в печи осуществляется в соответствии с заданной программой загрузки и под влиянием особенностей конструкции загрузочного устройства. Загрузка шихты ведется отдельными скипами агломерата и кокса, например, по системе ААКК, тогда материалы в печи располагаются послойно. Во время ссыпания шихты из скипов в воронку малого конуса происходит сегрегация материалов.

При это.м крупные фракции частично отделяются от мелких; по окружности малого конуса все время постепенно изменяется неравномерность материалов по гранулометрическому составу. Ее частично устраняют в печи за счет поворота и разгрузки гребней на определенные станции. Из-за подачи шихты на колошник двумя скипами и несовпадения их по местоположению в верхtoней точке в момент разгрузки происходит образование двух отдельных гребней материалов в воронке малого конуса от левого и правого скипов. Указанная особенность гранулометрической

15 неравномерности обычно не учитывается программной загрузкой для ее выравнивания в печи. Существенное влияние на формирование структуры столба шихты оказывает программа загрузки.

20 Так, по доли распределения первых, вторых, третьих и четвертых порядковых скипов агломерата в полном цикле повторения загрузки, например. простая раздельная система КААК + ААКК (где К - кокс, А - агломерат) почти одинакова с цикличной 6 КААК + + 5 ААКК. Однако эти системы дают разное распределение материалов и газов в печи, так как цикличная система сравнительно большими участками по высоте печи подгружает периферию агломератом (участки из 5 подач по системе ААКК, чем сравниваемая с ней простая 1 . Недостаток известного способа распределения шихты состоит в том, что в доменной печи одинаковые фракции материалов (кокса, агломерата и др.) располагаются в различных слоях вперемежку и по высоте, и по окружности столба шихты. Это позволяет создавать равномерную газопроницаемость столба шихты по всем секторам, но при этом газопроницаемость столба шихты ограничивается аэродинамическим сопротивлением мелких фракций Материалы в печи по всем вертикалям движения газового потока распределяются неоднородно. Крупные фракции все время переслаиваются мелкими. Пе реслаивание происходит с постепенным увеличением или уменьшением среднего размера кусков шихты. Это ограничивает просыпь мелких фракций в нижние слои шихты из более крупных кусков. Слои шихты в печи создают то большую (кокс), то меньшую (агломерат) газопроницаемость. Резко отличаются в пе чи по газопроницаемости слои агломе рата в пределах каждого поворота распределителя из-за ранее происходящей сегрегации в воронке малого конуса. Смещение одного слоя относительно другого с помощью ВРШ не толь ко не устраняет гранулометрической неравномерности, а еще Сольше ее соз дает по одним и тем же вертикалям хода печного газа. . В таких условиях количество газа, проходящего через столб шихты в печи определяется, главным образом, участками из мелких фракций, где меньше газопроницаемость . Участки из крупных фракций, где больше газопроницаемость, как бы теряются в многочисленном чередовании слоев. Они не в полной мере сказываются на улучшений газопроницаемости всего столба шихты в печи. В этом главный недостаток распределения шихты известным двухконусным аппаратом. Недоиспользование максимально возможной газопроницаемости столба шихты не позволяет подавать увеличенное количество технологического иоздуха в горн печи, и, как следствие, нельзя еще больше повысить производительность агрегата по выплавке чугуна. Цель изобретения - повышение интенсивности доменной плавки путем увеличения газопроницаемости шихты при сегрегации шихтовых материалов на малом конусе. Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования столба шихты в доменной печи, включающем загрузку по станциям вращающимся распределителем шихты с корректировкой угла смещения, загрузку материалов в печь ведут группами подач на каждой станции распределителя, в которых суммарный объем материалов соответствует частному от деления 3- объемов ne4ki на число станций вращений распределителя. Для этого полный цикл повторения загрузки удлиняют в 10-30 раз с кажущимся выходом его подач из печи на полезных объема, т.е. в печи разместится только часть полного цикла повторения загрузки. Чтобы это сделать достаточно загружать, например, на каждой из 6 станций вращающегося распределителяшихты (ВРШ) не одну подачу по системе ААКК, а группу из 30 подач той же системе ААКК (30 ААКК). Если в печи весь полезный объем равен -объему 90 подач, то по предлагаемой групповой загрузке в печи разместится 1/3 от одного полного цикла повторения. При этом изменится ход печных газов. Увеличенный поток газов пройдет по более газопроницаемому участку - пр спирали с углом поворота по всей высоте печи (от горна до колошника) 60°; по другим участкам останется таким и при известном способе загрузки. Предлагаемый способ предусматривает также обязательной работу ВРШ с компенсацией углов смещения объемных гребней материалов левого и правого скипов в воронке малого конуса. Формирование столба шихты в печи при такой загрузке ведется циклами, принадлежещими отдельным радиальным секторам. По предлагаемому способу загрузки одинаковые фракции материалов размещаются в печи по спиралям.В секторе из крупных фракций создается повышенная газопроницаемость столба шихты, в других секторах она остается такой же, как и при обычной загрузке печи. В целом столб шихты, сформированный по предлагаемому способу, имеет повышенную газопропускную способность. Для эффективного ее использования на печи необходимо, чтобы воздушные фурмы работали на полное сечение. Испытания на модели доменной печи показывают, что при .предлагаемом способе загрузки газопроницаемость столба шихтовых материалов увеличивается на 15-17i - Выполнены теоретические и экспериментальные исследова ния на действующей доменной печи с целью сравнения двух способов загруз ки. В качестве обычного способа загрузки исследуют структуру столба шихты при работе вращающегося распределителя на 6 станций с изменением углов поворота на 60 после каждой подачи, загружаемой по системе ЛАКК (два скипа агломерата и два ски па кокса. При предлагаемом способе загрузки исследуют структуру столба .шихты при работе вращающегося распре делителя на 6 станций с изменением углов поворота на 60° после 30 подач производят загрузку печи по групповой системе, которая обозначена 30 ААКК. Составляют схематическую циклограмму повторения с указанием размещения фракций различного размера под влиянием сегрегации по секторам печи С табл.1), порядок размещения их по секторам печи соответствует факти ческому с учетом влияния явления сегрегации в воронке малого конуса. При обычном способе загрузки объемные гребни расположены в воронке малого конуса в секторе 2АС от лево120 - от праГО скипа и в секторе Сравнение распределенм способах вого скипа. Для предлагаемого способа загрузки применяется компенсация углов смещения, поэтому объемные гребни от левого и правого скипов располагаются в секторе . Распределение шихты на станции О ВРШ приведено в табл. 2. Из табл. 1 видно, что распределение материалов в печи при применении различных способов загрузки резко отличается. Если на предлагаемом способе загрузки наблюдается концентрация одинаковых крупных фракций в секторах на большом участке высоты печи, то при обычном способе только в пределах одной подачи можно обнаружить такое скопление этих фракций. Даже в пределах небольшой высоты печи (из 6 подач по объему в каждом радиальном секторе существует послойность столба шихты из многообразия ее гранулометрического состава. В отличие от известного способа по предлагаемому способу загрузки в секторе о, например, постоянно скопляются крупные фракции на высоте печи по объему 30 подач (табл. 2). Затем эти фракции смещаются на 60 °. Однако резкого увеличения сопротивления движению восходящего газа между 2-я полпроисхоными циклами повторения не секторе О дит, так как их место в занимают крупные фракции (1) вперемежку с фракциями меньше средних (А). Повышенная газопроницаемость столба шихты в этих секторах способствует значительному увеличению газопропускной способности печи. Использование предлагаемого способа загрузки позволяет существенно увеличить количество подаваемого в горн доменной печи горячего дутья, что дает соответственно прирост выплавки чугуна на 10-15 Т в б л м ц t иало при РАЗЛИЧНЫХ ц печи

6 6 6

30

Продолжение табл. 1 Понмеч I О 60 Станции ВРШ

909092

10 Лооволмемие табя. t амие. Условные фракции по .размеру обоэначенм индексами: 1 - самые крупные; 2 - «срупные; 3 - средние; 4 - меньше средних; 5 мелкие; 6 - меиь«е мелких; Я П прмий скип. Преобладающее размещение различных фракций ( показаны условно цифрами) по окружности печи при загрузке на станции О Та6лица2 120° 1 180° I 1 300