Спосіб видувки доменної печі

Винахід відноситься до металургії чорних металів, конкретніше, до спорожнення доменної печі від шихти для проведення ремонту. Відомий спосіб видувки доменної печі, що включає заповнення об'єму, що звільняється, у міру опускання шихти вапняком [Доменное производство. Справочник. Том 2. Под редакцией акад. И.П.Бардина. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. - М., 1963. 626с.] Хибою засобу є те, що вигрібання вапняку з печі після її видувки являє собою тривалу і трудомістку операцію, охолодження печі також уповільнено, а вапняк із видутої печі придатний лише для шихти працюючих печей. Найбільше близьким до запропонованого способу по технічній суті і позитивному ефекту, що досягається, є відомий спосіб видувки доменної печі [Доменное производство. Справочник. Том 2. Под редакцией акад. И.П.Бардина. Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. М. 1963г. - 626с.], що включає епізодичний вимір механічним шомполом рівня стовпа шихти і в міру її опускання подачу води для зниження температури колошникового газу і зниження дуття. Суть цього способу складається в такому. Після припинення завантаження шихти і в міру опускання останньої в печі подається вода для зниження температури колошникових газів. Кількість подаваної води регулюється таким чином, щоб увесь час видувки температура колошникових газів не перевищувала 400...450°С. Видувка звичайно починається на повному дутті; кількість останнього в міру опускання шихти зменшується для більш спокійного протікання процесу видувки. Кількість дуття і температуру колошникових газів регулюють у залежності від рівня шихти в доменній печі, що епізодично вимірюється механічним шомполом, підвішеним на ланцюзі або тросі. Хибою відомого способу видувки доменної печі є те, що його використання не може повною мірою призвести до позитивних результатів через відсутність об'єктивності вимірів рівня шихти. Хиба визначення рівня механічним шомполом, підвішеним на ланцюзі, є слідством епізодичного його використання в залежності від технологічної ситуації в ході видувки і контактності самого методу виміру. Наявність епізодичних даних і значна похибка (до 1,0м) вимірювання цим методом не дозволяє точно й оперативно прогнозувати і визначати керуючі дії по подачі води і дуття, а також досягнення по ходу видувки шихти горизонту повітряних фурм. У результаті цього відсутніх максимальне спорожнення печі, а видалення шихти, чавунів і шлаків, що затверділи, після зупинки печі потребує багато часу і фізичної праці, здорожує ремонт і збільшує його тривалість. Задачею, що вирішує запропонований винахід, є розробка способу видувки доменної печі, при якому правомірність реалізації керуючих дій для зниження температури колошникових газів і дуття забезпечується оперативним знанням об'єктивного значення рівня стовпа шихти в доменній печі. Спосіб, що заявляється, включає вимірювання рівня шихти періодично з заданим інтервалом не більш 20сек. радіосигналами заданої частоти від 35ГГц до 40ГГц на початку і по ходу видувки шихти на горизонт повітряних фурм. Проведений по науково-технічних і патентних джерелах інформації пошук і обраний із переліку аналогів прототип дозволили виявити приведені вище ознаки в запропонованому те хнічному рішенні. Таким чином, запропоноване технічне рішення - «Спосіб видувки доменної печі» задовольняє критерію винаходу «новизна». Запропонований спосіб здійснюється таким чином. Після припинення завантаження шихти в доменну піч задають період виміру рівня шихти з інтервалом не більш 20сек. Граничний розмір 20сек., визначається з умови сходу ши хти з максимальним розміром шматка 100мм і максимальної швидкості 5мм/сек. Після цього задають частоту радіосигналу і далі, у міру опускання шихти в піч, опромінюють поверхню останньої й одночасно приймають відбиті радіосигнали заданої частоти. Задана частота радіосигналу в межі від 35ГГц до 40ГГц є слідством мінімального впливу пилових часток і потоків води, що подаються в піч одночасно з визначенням рівня шихти, на відбитий радіосигнал при мінімізації габаритів власне апаратури випромінювання і прийому радіосигналів [И.М. Федоткин, В.П. Клочков. Физикотехнические основы влагометрии пищевой промышленности, Киев: Техника. 1974. - 307с.; Джон Дэвис, Джозеф Дж.Карр. Карманный справочник радиоинженера. Издательский дом «Додека-ХХІ». М. 2002. - 544с.; В.А. Викторов, Б.В. Лунин, А.С. Совлуков. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. Энергоатомиздат. М. 1989. - 206с.] Відбиті радіосигнали змішують із радіосигналами опромінення поверхні шихти і, далі, після спектральної обробки змішаних радіосигналів, фільтрації, посилення й усереднення визначають рівень (відстань) до шихти. Після виміру відстані до шихти регулюють кількість води і дуття, подаваних у доменну піч по ходу видувки. В міру наближення поверхні шихти до горизонту повітряних фурм кількість дуття зменшують і скорочують кількість води, подаваної в піч. Далі, при відстані до поверхні шихти рівного заданому по горизонту повітряних фурм припиняють подачу дуття й одночасно дають максимальну кількість води, тим самим визначаючи закінчення видувки ши хти. Сутність винаходу, що заявляється, не випливає явним чином з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризують відоме рішення, не забезпечує досягнення нових якостей і тільки наявність перерахованих відмітних ознак дає можливість одержати нові якості, новий, найбільше високий технічний результат. Таким чином, запропонований матеріал відповідає критерію «винахідницький рівень». Випробування способу, що заявляється, було проведено на доменній печі №9 обсягом 5000м 3 КДГМК «Криворіжсталь» у процесі її зупинки на капітальний ремонт. Максимальний розмір рівня шихти, що вимірюється, (у районі повітряних фурм) складала 25м. Заданий період визначення рівня шихти дорівнював 20сек. Задана частота радіосигналу змінювалася від 37ГГц до 37,7ГГц. Випробування способу було розпочато з моменту припинення завантаження печі і подачі усередину печі через спеціальні форсунки великої кількості води, яка до випару утворювала стр умени, завіси і туман. Подача дуття була рівною на момент закінчення завантаження шихти. Температура усередині печі по ходу видувки сягала 670°С. Опромінювання радіохвилями поверхні шихти здійснювалося уздовж вертикальної осі по центру печі. Початковий рівень шихти після припинення завантаження складав 1,5м. Послідовність зміни рівня в процесі видувки ши хти наведена в таблиці. Таблиця Час, 13,30 годин/хвил. Рівень, м 3,5 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00 21,00 22,00 0,00 2,00 5,5 8,0 10,5 12,0 13,5 16,0 21,5 22,5 23,0 24,0 25,0 У ході видувки в залежності від рівня шихти, її температури і хімічного аналізу газів, що відходять, здійснювалася зміна кількості води і дуття. Після досягнення показань рівня шихти в 25м, дуття було припинено і, після інтенсивного охолодження залишків шихти на горизонті повітряних фурм, зроблене скресання остиглої доменної печі. Скресання підтвердило наявність залишків не проплавленої шихти на рівні повітряних фурм. У ході зазначених вимірів вперше у світовій практиці підтверджена можливість видувки шихти на горизонт повітряних фурм із доменної печі з застосуванням опромінення і відбиття від матеріалу радіосигналів частотою 35...40...40ГГц в умовах потужних перешкод. З позитивних результатів випробування випливає, що спосіб, що пропонується, дозволяє реалізувати видувку шихти з доменної печі з урахуванням оперативного визначення об'єктивної величини рівня поверхні засипу шихти. Випробування, що було проведено на доменній печі №9 обсягом 5000 м 3 КДГМК «Криворіжсталь», дозволяє зробити висновок про можливість широкого застосування способу, що заявляється, в промислових умовах. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію «промислова придатність».