Спосіб доменної плавки не менше, ніж на двох доменних печах

Винахід відноситься до галузі чорної металургії, зокрема до доменного виробництва, а саме до способів циклічної зміни параметрів доменної плавки для регулювання складу і властивостей чавуна. Відомий спосіб доменної плавки, що включає циклічну зміну різних її параметрів, коли змінюють рудне навантаження на кокс, тиск газу на колошнику, вологість дуття, температур у дуття в залежності від періодичності випусків чавуна, причому зазначені параметри змінюють за два періоди, кожний з який дорівнює 0,03-0,6 тривалості періоду між випусками чавуна відповідно від моменту відкриття і від моменту закриття випуску [1]. Недоліком відомого способу доменної плавки є низька його ефективність через високочастотну циклічну зміну перерахованих параметрів доменної плавки, тому що високочастотні коливання (хвилини, години) не пропускаються стовпом шихтови х матеріалів, що мають значну неоднорідність гранулометричного складу і фізико-хімічних властивостей. Ставиться задача знизити витрату коксу і збільшити продуктивність доменної плавки шляхом протилежної змини основності шлаку на двох печах, таким чином, що в період зниження основності на одній з печей на іншій печі роблять збільшення основності, а періодичність зазначеної зміни встановлюють меншою з установлених для двох печей тривалості стійкої роботи на заданій основності шлаку. Поставлена задача вирішується в такий спосіб. На відміну від відомого способу доменної плавки з циклічною зміною ряду параметрів, у пропонованому способі доменної плавки не менш ніж на двох доменних печах з виплавкою потрібної кількості чавуну із заданим вмістом сірки, циклічно змінюють основність шлаку, причому в період зниження основності на одній з печей на іншій печі здійснюють збільшення основності, при цьому періодичність зазначеної зміни відповідає меншій з установлених для двох печей тривалості стійкої роботи на заданій основності шлаку, при цьому чавун з доменних печей зливають і усереднюють в одному міксері. Роль і значення властивостей шлаків у газодинаміці доменної плавки ретельно вивчена [2]. Доменні печі звичайно працюють на основності шлаку CaO/SiО 2 від 1 до 1,25, причому з ростом основності шлак стає гр узлим і може налипати на стінки печі, сприяючи утворенню настилів чи створенню умов "костріння" матеріалів при опусканні і зависанні шихти. Зі зниженням основності рухливість шлаку збільшується, що може привести до зниження температури в горні і зруйнувати футерівку в нижній частині печі. Легкоплавкі і малов'язкі шлаки сприяють форсованій роботі доменної печі, але не завжди дають можливість одержувати кременисті, "гарячі" чавуни. Тугоплавкі і не дуже рухливі шлаки "гріють" горн, але порушують рівний хід при великій кількості дуття. З огляду на викладене, пропонується використовува ти позитивні фактори впливу зниження і підвищення основності на хід плавки, не допускаючи прояву негативних властивостей. Це досягається шляхом циклічної (у часі) зміни основності шлаку з забезпеченням у кожному конкретному випадку рівного форсованого ходу печі при необхідному тепловому стані горна з одержанням чавун у заданої якості. Між істотними відмінними ознаками винаходу і те хнічним результатом, що досягається, мається наступний причинно-слідчий зв'язок. Робота, наприклад, двох доменних печей із протилежною циклічною зміною основності шихти з періодом, що відповідає безпечній роботі печі, коли не виявляються негативні фактори, властиві даній середній основності шихти, сприяє рівному ходу плавки при стабільному стані гарнісажа протягом тривалого періоду на обох печах і одержанню чавуна заданої якості за вмістом сірки на кожній печі. Таким чином, істотні відмінні ознаки способу, що заявляється, забезпечують досягнення технічного результату, що полягає в поліпшенні ступеня використання газів, підвищенні інтенсивності плавки й одержання чавуна з низьким вмістом сірки. Споживчий результат виразиться в підвищенні продуктивності печі і зниженні витрати коксу. Спосіб здійснюється наступним чином. На колошник, наприклад, двох доменних печей завантажують залізорудні матеріали; флюс, зміною кількості якого регулюють основність шлаку; кокс і т.д. У горн доменних печей подають через повітряні фурми комбіноване дуття. З горнів випускають рідкі продукти плавки - чавун і шлак. Чавун з доменних печей зливають і усереднюють в одному міксері для одержання необхідної кількості чавуна заданої якості. На печах циклічно змінюють основність шлаку, причому в період зниження основності на одній з печей на іншій печі здійснюють збільшення основності, при цьому періодичність зазначеної зміни відповідає меншій з установлених для двох печей тривалості стійкої роботи на заданій основності шлаку. Зміни основності шлаку для доменних печей України можливі в межах СаО/SіO2=1,05¸1,30, а тривалість циклів 5-20 діб встановлюється для кожної печі і конкретних умов її роботи, крім утворень настилів чи сходу гарнісажа, забезпечуючи оптимальний температурний режим у горні і необхідну якість чавуна. Спостереженнями на доменних печах різного об'єму встановлено, що негативний вплив на хід плавки і стан гарнісажа надмірно низької і дуже високої основності шихти виявляється не раніше, ніж через 5 діб і не пізніше, ніж через 20 діб роботи. Приклад здійснення способу. На двох доменних печах об'ємом 2000м 3 при підтримці середньої основності шлаку CaO/SiО2=1,21 виплавляли чавун із вмістом сірки не більш 0,027%. При цьому хід печі був рівним, стан гарнісажа на стінах печі стабільним протягом тривалого часу. Для випадків виплавки чавуну з припустимим підвищеним вмістом сірки до 0,040% підтримували основність шлаку CaO/SiO2=1,15, а в разі потреби виплавки чавуна із вмістом сірки не більш 0,025% основність збільшували до CaO/SiO2=1,25. У першому випадку на обох печах через кожні 8-10 діб спостерігали періодичні похолодання горна і появу непідготовлених матеріалів на фурмах (оповзання гарнісажа). В другому випадку через кожні 15-18 діб спостерігали погіршення сходу подач і ознаки налипання матеріалів на стіни шахт печей. Печі перевели в режим циклічної зміни основності з протилежною циклічною зміною основності шихти по печах. На першій печі виплавляли чавун із вмістом сірки 0,025%, основність підтримували на рівні 1,25 протягом 7 діб, після чого перевели піч на основність 1,20 і працювали 7 діб з виплавкою чавуна із вмістом сірки до 0,030%. На другій печі синхронно з першою виплавляли чавун із вмістом сірки 0,030%, основність підтримували на рівні 1,20 протягом 7 діб, після чого перевели піч на основність 1,25 і працювали 7 діб з виплавкою чавуна із вмістом сірки до 0,025%. Тривалість періодів і продуктивність печей була однакова, а чавун зливали в один міксер, одержуючи чавун із вмістом сірки 0,026%. При цьому обидві печі, в порівнянні з базовим періодом, мали ріст продуктивності і зниження витрати коксу за рахунок рівного ходу печей. Перевід роботи двох доменних печей з постійної заданої основності шлаку на циклічний режим її зміни з протилежною циклічною зміною основності шихти й усередненням чавунів дозволяє при рівному ході печі збільшити ступінь форсування ходу дуттям і підвищити ступінь використання газів. Це сприяє росту продуктивності печей і зниженню питомої витрати коксу. Таким чином, вирішується поставлена задача і досягається технічний результат. Джерела інформації: 1. А.с. СССР №1171528, МКИ С21С5/00, 1985. 2. Готлиб А.Д. Доменный процесс. Изд.2. -М.: Металлургия, 1966. -504с.