Способ задувки доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B3/00 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству чугуна в доменных печах в задувочный период. Известен способ задувки доменной печи, включающий подачу через фурмы горячего атмосферного дутья. При этом для активизации центральной части горна скорость истечения и кинетическую энергию дутья повышают путем .установки в фурмах огнеупорных колец ijНедостатком данного способа является неравномерный прогрев столба шихтовых материалов из-за разгара огнеупорных колец, что приводит к неравномерному расходу дутья на отдельных фурмах ухудшению дренажа плавки, образованию застойных зон и, в ряце случаев, к массовому горению фурм и длительным просто печи. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ задувки доменной печи, включаюший подачу горячего дутья по фу мам и кислорода в центральную часть горна через уалиненные фурмы . Однако в известном способе не обеспечен равномерный прогрев печи, так как. вдувание кислорода и топлива возможно лишь в течение короткого времени - до первого вь1пуска продуктов плавки. Целью изобретения является повышение равномерности прогрева печи по сечению и улучшение показателей работы доменной печи в задувочный период. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ведения доменной плавки, включающему подачу горячего дутья на фурмы и кислорода в цонтральную часть горна Через удлиненные фурмы, кислород вдувают вглубь горна в количестве О,О1-О,1 от расхода дутья и прекращают его вдувание при повышении температуры колошникового газа до 2 50-3 50° С. Подача кислорода в центральную часть горна вызывает образование дополнительных зон горения кокса у удлиненных фурм Расчетами установлено, что теоретическоятомпература горения кокса у кислород}1ых фурм достигает и более тогда как в районе обычных фурм она около 2ООО .С, а количество тепла, получаемое от горения кокса в центрально части печи, составляет 5-50% от количества тепла, получаемого на периферии При этом высокотемпературное тепло го рения кокса у кислородных фурм гфактически полностью используется в нижни горизонтах печи и способствует повышен равномерности прогрева шихты по сечен горна. Высокие значения температуры газов от горения кокса у удлиненных фурм не приводят к нарушению ровного хода печи в связи с повышенной газопро ницаемостью столба шихтовых материало ввиду большого объема кокса в задувочной шихге и невысокого уровни теплового состояния горна. Нижний предел расхода кислорода (0,О1 от расхода дутья) определяется предотвращением выхода из строя кислородных фурм. При меньше его расходе и использовании 3-4-х кислородных фурм расход кислорода 3-8 м /мин, а его кинетическая энергия 5-50 кгм/с, что не обеспечивает гарантированный унос от фурмы стекающих жидких продуктов плавки и создает опасность заливки фурмы и ее пригара. Превышение верхнего предела расход кислорода в соответствии с опытными данными может привести к перегреву центральной части горна, увеличению препада давления и расстройству хода печи. На фиг. 1 изображена зависимость доли нижнего перепада давления в общем перепаде давления газа в печи от соотношения кислорода с дутьем; на фиг. 2 схема подачи кислорода в центральную часть горна. С увеличением расхода кислорода выше 1/1О расхода дутья происходит резкое возрастание доли нижнего препада в общем перепаде давления газа в печи, что ведет к нарушению схода щихты и подвисанию шихты (фиг. 1). Продолжительность вдувания кислорода в центральную часть горна определяет ся достижением нормального уровня теплового состояния печи; при котором температура колошникового газа ЗОО-35О С а температура чугуна 14ОО-145О С. Вдувание вглубь горна кислорода при нормальном тепловом режиме работы , характеризующимся высоким нагревом горна и низким расходом кокса, приводит к перегреву горна и нарушению ровного хода печи. Схема включает в себя удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1, доменную печь 2, воздушные фурменные приборы 3, измерительную 4, регулирующую и предохранительную аппаратуру 5, кислородный коллектор 6 и кислородощ овод 7. Высов удлиненных фурм устанавливают |В зависимости от диаметра горна, но не менее 1 м- от торца воздушной фурмы. Вдувание кислорода целесообразно проиавоаитьэа преиелы уплотненного слоя материалов, расположенного в начальный момент задувки на расстоянии 0,7-0,9 м от торца воздушных фурм. Пример. Доменную печь объемом 20ОО м задувают после капитального ремонта первого разряда. Удлиненные водоохлаждаемые фурмы 1 в количестве трех штук вводят в доменную печь 2 через воздушные фурменные щ)иборы 3 с высовом 1 м 3 торец фурмы, равномерно распределив их по окружности печи. Подвод кислорода к каждой удлиненной фурме производят от специально смонтированного кислородного коллектора 6 через измерительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру 4 и 5. Кислород в кислородный,коллектор поступает из общего кислородопровода 7 также через измерительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру. Установку удлиненных фурм производят перед началом задувки при загрузке печи до уровня фурм. Для предотвращения их повреждения при дальнейшей загрузке печи удлиненные фурмы обкладывают бревнами. Печь задувают на горячем атмосферномдутье при его расходе 1000 , 60О°С и 0,3 ати (130 кПа). Вдувание кислорода начинают через 4 ч после подачи на фурмы горячего дутья и активного загорания кокса. Давление кислорода 2,0 ати (ЗОО кПа), а его расход устанавливают -в соотношении 1/80 с дутьем или 12 . Через 8 ч с момента задувки расход кислорода увеличивают до соотношения 1/40 с дутьем при расходе дутья 1100 нм /мин. В течение первых и вторых суток с начала задувки расход дутья 12ОО и 1600 , а его давление 0,5 и 0,8 ати (ISO и 180 кПа), при этом расход кислорода поддерживают в соотношении с дутьем 1/30 и 1/40 в соответстзенно первые и вторые сутки или 40 . В начале третьих суток работы печи после повышения температуры колошникового газа до , 1фи расходе дутья 180О расход кислорода постепенно снижают до 1/90 от расход дутья или до 20 . Вдувание кислорода прекращают к концу третьих суток, когда температура колошникового газа 340°С, а расход дутья 2ООО нм /м В течение всего времени вдувания в глуб кислорода температура продуктов I плавки на выпусках 14ОО-1450с, чтр значительно облегчает операпии по открытию летки и обслуживанию выпусков. Достижение высоких температур нагр ва печи позволяет начать подачу природного газа в печь на четвертые сутки с начала задувки. . Вдувание кислорода в. центральную часть горна за пределы окислительных зон обеспечивает дополнительную интенсификацию процессов горения кокса и ускоряет прогрев шихтовых материалов в этой области, что позволяет добиться 1равномерного схода и прогрева шихты п |всему сечению горна, способствует улуч шению нагрева продуктов плавки и их дренажа в печи. Применение предложенной технологии не требует значительных капитальных вложений и вместе с тем позволяет повысить производительность печича 1О15% и снизить раскоп дефицитного и дорогостоящего кокса в аацуви- ный период на 15-2О%. 056 Повьшхение производительности доменной печи достигается за счет повышения интенсивности горения кокса, увеличения рудной нагрузки, ускорения выхода печи на гфоектные показатели работы, а также за счет снижения потерь чугуна, вызываемого повьш1енны(3 нагревом и получением кондиционного чугуна уже на первых выпусках. Снижение расхода кокса обеспечивается за счет повьш1ения эффективности использования тепла в печи и ускорения выхода печи на проектные показатели работы с повьииением температуры дутья и заменой части углерода кокса углеродом вдуваемого топлива. Формула изобретения Способ задувки доменной печи, включающий подачу горячего дутья на фурмы и кислорода в центральную часть горна через удлиненные фурмы, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности прогрева печи по сечению и улучшения показателей работы доменной печи в задувочный период, кислород вдувают вглубь горна в количестве 0,О1-0,1 от расхода дутья и прекращают его вдувание при достилсении температуры колошникового газа 200-350 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Остроухов М. Я., Шпарбер Л. Я. Справочник мастера-доменщика. М., Металлургия, 1946. 2.Заявка Франции № 2275556, кл. С 21 В З/ОО, опублнк. 1976.

4Л

-т %

ниясн

ЛРобщ

90 80

70 60

/90 % 1/50 % /fff

puz. 1

Ог

п - /п

dymbfl