Спосіб задування доменної печі

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии задувки доменных печей, и может быть использовано в доменном производстве. Известен способ задувки доменной печи без сушки футеровки, включающий загрузку на лещадь дров до уровня фурм, подачу в ша хту послойно кокса и руды и нагретого дутья [1]. Известный способ сокращает сроки пуска доменной печи, однако не может быть реализован на практике, так как отсутствуют количественные зависимости расхода кокса, загружаемого в нижние горизонты шахты доменной печи и расхода кокса, используемого во всей задувочной шихте. Известен способ задувки доменной печи, включающий загрузку жидкоподвижных компонентов, постепенное повышение температуры дутья до 700 градусов и рудной нагрузки от 0,5 до 3,0 с добавкой в дутье природного газа, и ввод в печь электропечного силикомарганца в количестве 3 - 5вес.% ши хты [2]. Недостаток данного способа аналогичен предыдущему. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ задувки доменной печи, включающий загрузку шихтовы х материалов с таким расчетом, чтобы первые слои железорудных материалов располагались в эадувочной шихте на высоте 8 - 12 метров от уровня фурм, в зависимости от параметров дутья [3]. Недостатком известного способа, принятого в качестве прототипа, является отсутствие возможности его тиражирования для раздувки доменных печей разного объема. Задачей изобретения является снижение расхода кокса, сокращение раздувочного периода и энергозатрат. Решение задачи достигается тем, что согласно способу задувки доменной печи, включающему загрузку шихты, подачу горячего дутья с углеводородсодержащими добавками, массу кокса в "нулевой" ши хте определяют как сумму расхода кокса, идущего на образование коксовой насадки в горне доменной печи, и расхода кокса для разогрева столба шихтовых материалов до рабочего значения температур, причем массу кокса для разогрева столба шихтовых материалов определяют из уравнения где K0 - масса кокса для разогрева столба шихты до рабочего значения температур (газифицируемое количество кокса в "нулевой" ши хте), т; K - общая масса кокса в задувочной ши хте, т,; Kкн - масса кокса на образование коксовой насадки, т; Kуд - удельный расход кокса в первой рабочей шихте, т/т; Cк - содержание углерода в коксе, %; Cтк - теплоемкость кокса, Ккал/град кг; 1 O 2 - содержание кислорода в дутье за вычетом его расхода на газификацию угле-водородсодержащих добавок, %; g - теплосодержание дутья с учетом расхода тепла на диссоциацию водяных паров дутья и тепла углеродсодержащих добавок, Ккал/м 3; b - выход колошникового газа, м 3/м 3 дутья; Cкг - теплоемкость колошникового газа, Ккал/м 3 × град; tкг - температура колошникового газа, град. C; tш - средняя температура шихты в печи, град. C; P - масса железорудных материалов задувочной шихты, т; Cр - теплоемкость железорудных материалов, Ккал/кг / град; gк - насыпная масса кокса, т/м 3; V1 - объем первой рабочей шихты для выплавки 1т чугуна, м 3; Pуд. - расход железорудных материалов на 1т чугуна в первой рабочей шихте, т/т; qn - потери тепла, Ккал/т. Потери тепла (qn) определяют по формуле где V - полезный объем доменной печи, м 3; q - удельные тепловые потери в установившемся режиме работы, Ккал/т чугуна; t - время проплавки "нулевой" ши хты, суток; K - коэффициент учета отношения потерь тепла в раздувочный период к потерям тепла в установившемся режиме; КИПО - коэффициент использования полезного объема доменной печи. Загрузка первых порций железорудных материалов компонентов задувочной шихты на кокс "нулевой" шихты, масса которого определяется из условий затрат кокса на образование коксовой насадки и прогрева столба шихты до рабочих значений температур, обеспечит компенсацию тепловых потерь в заду вечный период, связанными с окончательным прогревом доменной печи, термической подготовкой загруженных в нее шихтовы х материалов. Уровень, на котором располагаются первые рудные подачи обеспечивает промежуток времени (4 - 5 часов) пребывания рудных материалов в зоне умеренных температур 600 - 1200 градусов, при котором идет косвенное восстановление, что исключает ранний приход в горн железистых шлаков и обеспечивает прогрев коксовой насадки до температуры 1400 градусов, те хнологически нормальный дренаж продуктов плавки. Этим создаются условия для форсирования ведения процесса раздувки, исключения излишнего перегрева доменной печи и продуктов плавки, снижения тем самым энергозатрат и периода раздувки доменной печи. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенный способ задувки доменной печи имеет существенные отличительные признаки в части регулирования содержания кокса в "нулевой" шихте в зависимости от его расхода на коксовую насадку в горне и для разогрева шихтовы х материалов, определения его по уравнению, и соответствует критерию "новизна". Сравнение предложенного способа не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного способа задувки доменной лечи критерию "существенные отличия". Способ задувки доменной печи осуществляется следующим образом. В доменную печь на лещадь помещают бревенчатый настил, предохраняющий фурмы от засорения коксом первого слоя, затем заполняют горн коксом, на который загружают и шихтовые материалы, задувочную шихту и подают горячее дутье. Затем производят загрузку последующей ши хты и осуществляют подачу энергоносителей, разогревая столб шихты до рабочего значения температур. Массу кокса для разогрева столба шихты определяют по уравнению, представленному в формуле изобретения. В дальнейшем, по мере увеличения рудной нагрузки и теплового состояния доменной печи расход кокса определяют расчетным путем по предложенному уравнению, что способствует снижению расхода энергозатрат и периода раздувки доменной печи. Пример конкретного осуществления предложенного способа задувки доменной печи. Способ задувки доменной печи осуществляется следующим образом, представленным на конкретном примере. Задувк у доменной печи полезным объемом 1735м 3 производили после капитального ремонта второго разряда. В доменную печь загружали задувочную ши хту согласно предложенного способа ее задувки. Задувочная шихта состояла из: 768,4т кокса, 16,0т известняка, 280т известняка, 80т железной руды, 54т граншлака, 18т марганцевой руды. Количество кокса, необходимое для образования коксовой насадки при диаметре горна 8,6 метра и высоте 3,4 метра составляло 113,4т. С учетом планируемых параметров комбинированного дутья (температуре 670°C, содержания кислорода 22,4%, расхода природного газа 2,5% к дутью, температуре колошникового газа 150°C) расход кокса с влажностью 3% составлял 442т. Суммарный расход кокса в нулевой ши хте соста влял 555,4т. Фактически в доменную печь загрузили кокса "нулевой" ши хты 557,6т. Распределение кокса по высоте доменной печи в соответствии с предложенным способом задувки ее позволило сократить на 8 - 10% расход кокса в процессе раздувки и снизить период раздувки доменной печи в 2,7 - 3,1 раза. Результаты осуществления други х вариантов задувки доменной печи приведены в таблице. Источники информации 1. Патент Японии по заявке №48-29001, кл. 10A52, опубл. 06.09.73. 2. Авторское свидетельство №981362, кл. C21B3/00, 1982, Бюл. №46. 3. Капорулин В.В. и др. Некоторые вопросы технологии задувки доменных печей. // Сталь. - 1989. - №6. С.17 - 20.