Спосіб задування доменної печі

Винахід відноситься до області чорної металургії і може бути використай при задувці доменної печі. Відомий спосіб задування доменної печі, що включає поступове підвищення температури дуття до 700°С і рудного навантаження від 0,5 до 3,0 т/т коксу, додавання у дуття природного газу у залежності від температури колошникового газу [див. авт.свід. колишнього СРСР № 519474, кл.С21В 3/00, 1976, БІ № 24]. Причиною, що перешкоджає досягненню поставленого завдання відомим способом задування доменної печі, є те, що він не забезпечує зниження витрат енергоносіїв і підвищення виробництва печі. Відомий спосіб задування доменної печі, прийнятий як прототип , що включає завантаження печі шихтовими матеріалами, вдування через повітряні фурми нагрітого дуття, природного газу, кисню, регулювання теоретичної температури горіння шляхом зміни витрати природного газу, контроль і зміна параметрів шихти і дуття [див. авт. свід. колишнього СРСР № 1424342, кл. С 21В 3/00, 1988, БІ № 34] Причиною, що перешкоджає досягненню необхідного технічного результату прототипом є те, що не забезпечується зниження витрати енергоносіїв, синхронність підвищення рудних навантажень з теоретичною температурою горіння. Крім того, не забезпечується регулювання параметрів дуття у період запалення коксу і початку його горіння у циркуляційному режимі. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб задування доменної печі, що забезпечує підвищення продуктивності печі і формування раціонального газового потоку, а також зниження витрат енергоносіїв. Поставлене технічне завдання забезпечується тим, що у відомому способі задування доменної печі, що включає завантаження печі шихтовими матеріалами, вдування через повітряні фурми нагрітого дуття, природного газу, регулювання теоретичної температури горіння шляхом зміни витрати природного газу, контроль і зміна параметрів шихти і дуття, при горінні коксу у циркуляційному режимі встановлюють максимально можливу температуру гарячого дуття, а величину теоретичної температури горіння змінюють у залежності від змісту газифікованого кисню шихти в колошниковому газі, причому при вмісті газифікованого кисню шихти 10-20% від робочого значення теоретичну температуру горіння витримують у межах 19502000°С, а при вмісті газифікованого кисню шихти 20-70% від робочого значення теоретичну температуру горіння витримують у межах 2100-2150°С Загальними для відомого і запропонованого способу задування доменної печі є наступні істотні ознаки: завантаження печі шихтовими матеріалами; вдування через повітряні фурми нагрітого дуття і природного газу; регулювання теоретичної температури горіння шляхом зміни витрати природного газу; контроль і зміна параметрів шихти і дуття. Відмінними від прототипу істотними ознаками запропонованого способу задування доменної печі є: - встановлення максимально можливої температури нагрітого дуття при горінні коксу в циркуляційному режимі; - зміна величини теоретичної температури горіння у залежності від вмісту газифікованого кисню шихти в колошниковому газі; - підтримання теоретичної температури горіння у межах 1950-2000°С при вмісті газифікованого кисню шихти 10-20% від робочого значення; - витримування теоретичної температури горіння у межах 2100-2150°С при вмісті газифікованого кисню шихти 20-70% від робочого значення. Наявність цих відмітних ознак дозволяє класифікувати запропонований винахід як відповідний критерію "Новизна". В інших відомих технічних рішеннях не виявлено істотних відмінних ознак, що характеризують запропонований винахід. На основі проведеного аналізу можна зробити висновок, що запропонований спосіб задування доменної печі володіє істотними відмінними ознаками у порівнянні з аналогічними технічними рішеннями, а запропонована сукупність істотних відмінних ознак забезпечить підвищення продуктивності печі і формування раціонального газового потоку, а також зниження витрати енергоносіїв. Встановлення максимально можливої температури гарячого дуття при горінні коксу в циркуляційному режимі забезпечує стійке його горіння, що дозволяє здійснити подачу природного газу у горн доменної печі і знизити теоретичну температуру горіння до 1900°С. Зміна величини теоретичної температури горіння в залежності від вмісту газифікованого кисню шихти у колошниковому газі обумовлюється необхідністю подачі у горн доменної печі різної кількості природного газу. Витримування теоретичної температури горіння в межах 1950-2000°С при вмісті газифікованого кисню шихти 10-20% від робочого значення і 2100-2150°С при вмісті газифікованого кисню шихти 20-70% забезпечує виключення застосування кисню для збагачення дуття на ранній стадії задування доменної печі, а ведення доменної плавки з витратою природного газу в кількості 4-6% до дуття виключає можливість сажеутворення, що сприяє технологічно нормальній порозності коксової насадки горна. Таким чином, у наявності причинно-слідчий зв'язок між сукупністю істотних відмітних ознак запропонованого способу задування доменної печі і технічним результатом, що можливо одержати при використанні винаходу в чорній металургії при задуванні доменної печі та випуску чавуну. Спосіб задування доменної печі здійснюється в такий спосіб: Доменна піч завантажується шихтовими матеріалами, а через повітряні фурми подається нагріте дуття з температурою, що забезпечує теоретичну температуру горіння - 2000° С. Після досягнення стійкого горіння коксу на повітряних фурмах у циркуляційному режимі температур у дуття підвищують до максимально можливого рівня, а теоретичну температуру знижують до 1900°С за рахунок подачі у горн природного газу. У даному режимі доменну плавку ведуть у перебігу часу рівним часу газифікації коксу "нульової ши хти". Час підходу залізовмісної шихти у високотемпературну зону визначають по складу колошникового газу, для чого роблять відбір проб газу і визначають у ньому вміст СО2, CO, H 2 . За даними аналізу колошникового газу і складу дуття визначають кількість газифікованого кисню шихти і кількість кисню реакцій прямого відновлення. При підвищення кількості газифікованого кисню шихти до 10-20% від робочого рівня теоретичну температуру підвищують до 1950-2000°С, а при кількості газифікованого кисню шихти до 20-70% теоретичну температуру горіння підвищують до 2100-2150°С. При цьому температура гарячого дуття утримується на максимально можливому рівні, а підвищення температури горіння роблять за рахунок зниження витрати природного газу. Регулювання теоретичної температури горіння за рахунок зміни витрати природного газу виключає необхідність застосування кисню для збагачення дуття на ранній стадії задування доменної печі. Ведення доменної плавки з витратою природного газу в кількості 4-6% до дуття виключить можливість сажеутворення, що сприяє технологічно нормальній порозності коксової насадки горна доменної печі. Таким чином, запропонований спосіб задування доменної печі забезпечує підвищення продуктивності печі і формування раціонального газового потоку, а також зниження витрати енергоносіїв, відповідно і собівартість чавуна.