Спосіб промивки горна доменної печі

Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема, до виробництва чавун у, і може бути використана в доменних цехах металургійних підприємств для промивки горна доменної печі. Під час роботи доменної печі відбувається загромадження горна коксовим дріб'язком, графітом і т.п., що призводить до втрати робочого об'єму і значного погіршення дренажної здатності горна та, відповідно, газодинаміки печі. Усуненню цього негативного явища сприяє промивка горна. Відомий спосіб промивки горна [див. а. с. СРСР №802365, МПК5 С21В3/00, опубл. 07.02.81, Бюл. №5], що включає введення добавок до рудної частини шихти зварювального шлаку, залізної і марганцевої руд, плавикового плиту в кількості 0,5-1,5% об'єму печі, а у випадку погіршення стану горна в ши хту вводять плавиковий шпат з розрахунку 8-10кг на 1т чавуну. Недоліком даного способу є використання дорогого і дефіцитного плавикового шпату. На печах обкомом 2700-3200м 3 його добова витрата складає 56-60т, а на всю промивку необхідно 350-450т. Це призводить до накопичення в горні фтористих сполук, які негативно впливають на стійкість футеровки горна, а при масовому виході із горна сильно забруднюють робочу зону та навколишнє середовище. Використання зварювального шлаку, марганцевої і залізної руд малоефективне при сильному загромадженні горна і корисне лише як профілактичні засоби. Але в такій кількості вони потребують довготривалого застосування, що знижує техніко-економічні показники роботи доменних печей. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є спосіб промивки горна доменної печі, описаний в [а. с. СРСР №1186635, МПК5 С21В3/00, публ. 23.10.85, і обраний автором за прототип]. Спосіб включає завантаження у піч зварювального шлаку однією подачею з агломератом, окатишами, коксом і флюсом з чергуванням 5-200 звичайних подач. Зварювальний шлак має в своєму складі більше 45% оксиду заліза, що вступає в реакцію з графітом, відбувається його горіння і відновлення таким чином заліза. Тобто, застосування зварювального шлаку сприяє вивільненню робочого об'єму горна. Порівнянно з попереднім спосіб-прототип є більш дешевим. Але його суттєвим недоліком є завантаження в піч разової одиничної порції, яка проплавляється у печі за 8-10 хвилин. При цьому вилучення бруду з печі, що відбувається за рахунок хімічної реакції його взаємодії з оксидами заліза промивального матеріалу, протікає зі значними витратами тепла. Спосіб також недостатньо ефективний з точки зору вирішення задачі промивки горна доменної печі. Не дивлячись на попереднє змішування зварювального шлаку з іншими компонентами шихти під час завантаження в піч при спусканні шихти він енергійно сегрегує, що пояснюється суттєвими відмінностями фізико-механічних характеристик. У стовпі шихти, яка спускається, зварювальний шлак виклинюється, створюючи самостійні зони, що призводить до розтягування зон активних шлаків і спричиняє зниження інтенсивності промивки горна. Крім того, спосіб передбачає використання в якості промивального матеріалу зварювального шлаку матеріалу з високим вмістом пустої породи, що призводить до підвищення витрати коксу і вапняку. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб промивки горна доменної печі за рахунок використання ефективного промивального матеріалу і зміни режиму промивки. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в способі промивки горна доменної печі, що включає завантаження в піч разом з шихтою промивального матеріалу з вмістом оксиду заліза, відповідно корисної моделі як промивальний матеріал використовують залізовмісні брикети з вмістом прокатної окалини - 50-88мас.%, шламу - 5-20мас.%, колошникового пилу - 5-20мас.%, з'вязуючого - решта, і основністю 1-1,25, які додають в кількості від 14кг/т чавун у при кожному завантаженні шихти в піч. Промивання горна доменної печі за допомогою залізовмісних брикетів, основою яких є прокатна окалина з вмістом оксиду заліза (FeO). В даному випадку технічний ефект досягається за рахунок того, що відновлення заліза відбувається саме з FeO, коли процес відновлення йде за спрощеною схемою: FeO+CO=CО2+Fe, що не потребує використання великої кількості допоміжних речовин - коксу та флюсу, яке погіршує економічні показники процесу одержання чавуну. При достатньо інтенсивному протіканні процесу відновлення за наведеною схемою газ, що виділяється, спричиняє "кипіння" шлаку, перемішує його, руйнує накопичення в горні вуглецевого дріб'язку. Останній, перемішуючись із шлаком, механічно видаляється з горна печі. Заявлене співвідношення складових залізовмісного брикету визначене дослідним шляхом і є оптимальним з позиції їх дії на процеси структуроутворення в чавуні. Зв’язуючий матеріал дає можливість виготовити брикети достатньо високої міцності, що значно знижує втрати компонентів при їх зберіганні та транспортуванні. Основність брикетів від 1 до 1,25 забезпечує при ефективній промивці горна виплавку якісного (за сіркою) чавун у і зменшує витрати вапняку. Застосування брикетів при кожному завантаженні шихти в доменну піч перешкоджає загромадженню горна, внаслідок чого припиняється тихі ходи печі, покращується газодинаміка. Кількість промивального матеріалу 14кг/т чавуну визначається ефективністю промивки горна. Приклад застосування в способі промивки горна залізовмісних брикетів як промивального матеріалу наведено стосовно доменної печі ОАО « ММК "Азовсталь"». Брикети подавали в кількості 0,5-1т в подачу на піч з розрахунку 14кг/т чавун у. Проплавлено 3000т чавун у. При цьому використано 650,5т брикетів. Хімічний склад залізовмівсних брикетів наданий в таблиці. Таблиця. № проби Feзаг. FeO Fe2O3 SiO2 CaO MgO Мnзаг. С S 1 2 61,85 61,14 54,67 54,59 27,34 26,41 5,6 5,0 6,29 6,56 0,75 0,72 0,64 0,72 2,80 2,75 0,19 0,21 CaO SiO 2 1,12 1,31 В ході експерименту встановлено наступне: - підвищений вміст в брикетах FeO перешкоджає загромадженню горна, внаслідок чого покращилась газодинаміка; - підвищена газодинаміка призвела до зростання продуктивності печі; - взаємодія FeO з графітом призводить до підвищення температури плавки і, отже, до зменшення витрат коксу; - висока основність брикетів зменшує витрати вапняку, що, зазвичай, потребує витрати тепла на його розкладання, отже, производить додаткове зменшення витрат коксу. Використання брикетів дало можливість збільшити середньодобову виплавку чавун у з 2102,2т до 2187,6т. Слід зазначити також про можливість промивки горна залізовмісними брикетами за традиційною схемою пачками в подачу. За підрахунками економічний ефект від впровадження технології промивки горна залізовмісними брикетами складає 14млн. 875тис.грн./рік.