Спосіб регулювання теплового режиму доменної плавки

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к управлению тепловым режимом доменного процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ ведения доменного процесса [1], в котором регулируют концентрацию кремния и марганца в жидком чугуне путем вдувания в печь через воздушные фурмы вместе с угольной пылью порошкообразных железной и марганцевой руд. Сущность его состоит в еле-, дующем, При вдувании пылеугольного топлива повышается содержание кремния в чугуне в результате его восстановления из золы угля. Вдувание вместе с угольной пылью порошкообразных железной и марганцевой руд вызывает протекание реакций приводящих к снижению содержания кремния и повышению марганца в чугуне. В приведенном примере сохранение содержания кремния в чугуне при увеличении расхода угольной пыли с 60 до 100кг/т чугуна достигн уто за счет одновременной подачи 17кг/т чугуна порошкообразной железной руды. Недостатками данного способа являются нарушения при его применении основности шлака и температуры фурменных газов. Это связано с изменением количества кремнезема, который вносится золой угля и образуется при окислении кремния чугуна оксидами вдуваемых железосодержащих материалов. Задачей изобретения является повышение качества регулирования химического состава чугуна. Задача достигается тем, что в способе регулирования теплового режима доменной плавки, включающем вдувание в горн пылеугольного топлива и порошкообразных железосодержащих материалов, увеличивают (уменьшают) расход пылеугольного топлива на 8 12кг/т чугуна на каждые 0,1% снижения (повышения) содержания кремния в чугуне при одновременном уменьшении (увеличении) расхода железосодержащих материалов, причем отношение их массовых приращений составляет 1,5 - 5,0. Новым в предложенном способе является, то что: а) управление тепловым режимом осуществляется путем изменения расхода вдуваемых в горн пылеугольного топлива и железосодержащих материалов в противоположном направлении (при увеличении количества одного компонента уменьшают другой); б) отношение изменений расходов угольной пыли и железосодержащих материалов составляет 1,5 - 5,0. Сущность предложенного способа заключается в следующем. Пылеугольное топливо является параметром, оперативно воздействующем на нагрев горна доменной печи. Однако, восстанавливая приход тепла, изменение расхода угольной пыли приводит к нарушениям други х те хнологических параметров. Каждые 10кг пылеугольного топлива вносят с золой 0,4 - 1,2кг кремнезема, что снижает основность шлака по на 0,01 - 0,03; снижается на 7 - 15°C теоретическая и фактическая температура газов у фурм. При вдувании окисленных железосодержащих материалов (ЖСМ) протекают реакции типа в результате которых, а также благодаря вносимой этими материалами пустой породе основность шлака понижается на 6,01 - 0,03 на каждые 10кг/т чугуна ЖСМ. Кроме того, прямое восстановление оксидов железа в фурменной зоне уменьшает температуру в ней на 5 - 10°C. Изменяя расход железосодержащих материалов в направлении, противоположном изменению расхода пылеугольного топлива при соотношении их отклонений 1 : (1,5 - 5,0), обеспечивается сохранение основности шлака и сводится к минимуму нарушения температуры фурменных газов. Однако вдувание железосодержащих материалов также влияет на содержание кремния в чугуне в соответствии с реакциями (1), (2). Поэтому при определении величины регулирующего воздействия учитывается влияние на содержание кремния в чугуне не только пылеугольного топлива, но и железосодержащих материалов. Количественные пределы выбраны по следующим соображениям. Пределы допустимого диапазона отношения изменений массовых количеств пылеугольного топлива и железосодержащих материалов определяются тем, что при их величине больше 5,0 и меньше 1,5 изменение прихода кремнезема в результате изменения расхода железосодержащих материалов не будет полностью компенсировать изменение прихода кремнезема и соответственно отклонение основности шлака, вызванное ростом или сохранением расхода угольной пыли. Увеличение (уменьшение) расхода пылеугольного топлива на 10кг/т чугуна повышает (понижает) содержание кремния в чугуне в среднем на 0,085%. Вдувание железосодержащих материалов Снижает содержание кремния на 0,04 0,06% на 10кг/т чугуна в зависимости от их состава и степени развития реакций (1), (2). Отсюда следует, что для повышения (понижения) содержания кремния в чугуне на 0,1% необходимо увеличить (уменьшить) расход пылеугольного топлива на 8 - 12кг/т чугуна в зависимости от отношения изменений массовых количеств ПУТ и ЖСМ, на ходящи хся в пределах - 1,5 - 5,0. Изменение расхода пылеугольного топлива на величину, меньшую 8 кг/т чугуна не обеспечивает полного восстановления номинального содержания кремния в чугуне. Изменение расхода пылеугольното топлива более, чем на 12кг/т чугуна нецелесообразно, так как в этом случае будет превышено номинальное содержание кремния в чугуне. Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Железосодержащий порошкообразный материал загружается в пневмокамерный насос (например, колошниковая пыль загружается из пылеуловителя в насос, находящийся под ним). После заполнения насоса материал пневмотранспортом подается в бункер запаса 2 - й линии РДО (распределительно-дозировочного отделения установки пылевдувания), предназначенной для вдувания в горн различных добавок. Пройдя существующую систему пересыпки железосодержащий порошок из питающего резервуара дозируется с помощью питателей в трубопроводы, врезающиеся в соответствующие пылепроводы; число трубопроводов и пылепроводов равно количеству воздушных фурм на доменной печи. Регулирование расходов железосодержащих материалов и пылеугольного топлива и их соотношения производится изменением давления в питающих резервуарах с использованием существующей в комплексе пылеустановки системы автоматики. Пример. Доменная печь выплавляет передельный чугун с содержанием кремния 0,8% при основности шлака равной 1,25. В горн вдувают 70кг/т чугуна ПУТ зольностью 7% с содержанием кремнезема в золе 50% и 30кг/т чугуна сталеплавильных шламове содержанием 40% и 10% Печь охладела и содержание кремния в чугуне понизилось до 0,5%. Для восстановления теплового уровня горна и сохранения при этом основности шлака производят одновременное увеличение расхода ПУТ на 30кг/т чугуна и снижение количества шламов на 15кг/т чугуна. Таким образом, расход смеси вдуваемых материалов на 1т чугуна увеличивается со 100 до 115кг, в том, числе ПУТ - от 70 до 100кг, а шламов - уменьшается от 30 до 15кг при соотношении изменений их массовых количеств, равном 2. В таблице приведены возможные варианты регулирования теплового режима доменной плавки при изменении содержания кремния в чугуне на ±0,1%. Анализ приведенных в таблице вариантов свидетельствует о следующем. Восстановление теплового состояния горна при сохранении основности шлака на исходном уровне достигается лишь в случае изменения расхода вдуваемого ПУТ в диапазоне 8 - 12кг/т чугуна и соотношения между изменением массовых количеств ПУТ и ЖСМ, равном 1,5 - 5,0. Выход за пределы указанных параметров или одного из них не обеспечивает восстановление номинального содержания кремния в чугуне и сопровождается отклонением от оптимальных значений основности шлака. Таким образом, оперативное изменение расхода и состава топливной смеси обеспечит форсированный и комплексный вывод теплового режима доменной плавки на требуемый уровень. Это позволит уменьшить среднеквадратичное отклонение содержания кремния в чугуне на 0,05абс.% и соответственно снизить его среднее содержание в передельном чугуне на 0,08 0,10абс.%. Снижение содержания кремния в чугуне на указанную величину приведет к экономии кокса на 3 - 5кг/т чугуна.