Спосіб ведення доменної плавки

Спосіб ведення доменної плавки, при якому вводять в доменну піч залізорудні матеріали, флюс і кокс, змінюваний склад компонентів шихти, що забезпечують одержання заданих складів чавуну і шлаку, який відрізняється тим, що при розрахунку складів чавуну і шлаку числові значення 3 11726 4 в зниженні вмісту сірки і кремнію в чавуні, змензначення коефіцієнтів переходу основних елеменшенні витрат коксу і збільшенні продуктивності. тів шихти (кремнію, марганцю, сірки, заліза) у шлак Рішення поставленої задачі досягається тим, визначають за формулами: що при розрахунку складів чавуну і шлаку числові L Si ; L Mn ; L S ; L Fe A0 A 1 Fe 2 O 3 A2 e A3 де LSi; LMn; LS; LFe - коефіцієнти переходу в шлак відповідно кремнію, марганцю, сірки, заліза, частки одиниці; Fе2О3 - вміст Fе2О3 у шихті, мас. %; e - хімічний еквівалент шлакообразуючої ча сприяють обрані технологічні показники РН, CO , ТT, Lфз, комплексність яких сприяє досягненню оптимальних величин коефіцієнтів розподілу, а, отже, підвищенню стабільності складу і якості чавуну і підвищенню техніко-економічних показників доменної плавки. Хімічний еквівалент e , дорівнює середньостатистичному числу електронів на сполучних орбіталях у напрямку зв'язку катіон-кисень, обчислюють по хімічному складу в результаті рішення комплексу рівнянь, що описують умови стабільності аніонного каркаса і катіонної підрешітки шлакообразуючої частини шихти за методикою, запропонованою в роботі [Приходько Е.В. Металохімія багатокомпонентних систем. - М.: Металургія. 1995. - 320с.]. У цій же роботі показник стехіометрії обчислюють як відношення чисел катіонів до аніонів. P PH K характеризує Рудне навантаження співвідношення кількостей залізорудних матеріалів і коксу і визначає кількість газу, що приходиться на A 1 Fe 2 O 3 A2 e де LSi; LMn; LS; LFe - коефіцієнти переходу в шлак відповідно кремнію, марганцю, сірки, заліза, частки одиниці; Fе2O3 - вміст Fе2О3 у шихті, мас.%; e - хімічний еквівалент шлакообразуючої частини шихти, е; - показник стехіометрії шлакообразуючої частини шихти; РН - рудне навантаженCO - ступінь використання газу; ТT ня, т/т; теоретична температура горіння, °С; Lфз - довжина фурменої зони, м; А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 - постійні коефіцієнти. A 6 TT A 7 L фз комплексний показник, що враховує характер (швидкість) і рівень кисню, що віднімається від шихти, визначає рівень відновлюваності матеріалів, що приходять у нижню частину доменної печі. Теоретична температура горіння палива у фурменому вогнищі ТT визначається з теплового балансу зони горіння і характеризує температурні умови у фурменій зоні доменної печі [Юсфін Ю.С., Корольова В.Л., Чорноусов П.И. Розрахунок теоретичної температури горіння і її взаємозв'язок з параметрами доменної плавки. Сталь. - 1988. №3. - С.6-11]. Комплексний показник Lфз враховує параметри профілю печі, показники коксу, склад природного газу і характеризує кількість тепла, що передається твердому і рідкому матеріалам, глибину проникнення дуття по осі фурменої зони, спрямованість і глибину розвитку процесів взаємодії металу зі шлаком, оптимізацію теплових і фізико-хімічних умов у горні доменної печі. Довжина фурменої зони розраховується за методикою, викладеної в матеріалах міжнародного симпозіуму, доповненої й адаптованої до умов роботи доменних печей України [Burgess J.M. Blast furnace raceways - a revive. International blast furnace hearth & Raceway symposium. Newcastle, Australia. - 1981. - P.1-1-112]. Порівняння способу, який заявляється, із прототипом показує, що він відрізняється тим, що при розрахунку складів чавуну і шлаку числові значення коефіцієнтів переходу основних компонентів шихти (кремнію, марганцю, сірки, заліза) у шлак визначають у залежності від шихтових і технологічних умов доменної плавки по формулах: CO - ступінь використання газу; ТT - теоретична температура горіння, °С; Lфз - довжина фурменої зони, м; А0, А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 - постійні коефіцієнти, які визначають за результатами роботи доменної печі в сталих технологічних умовах, що забезпечують оптимальні продуктивність і витрати коксу і високу якість чавуну. Комплексні фізико-хімічні показники e та визначають активність і спрямованість перехідних процесів перерозподілу елементів і дозволяють прогнозувати їх наближення до рівноваги. Цьому ж A0 CO одиницю залізорудних матеріалів, порізність суміші матеріалів, кількість споживаного ними тепла та ін. CO CO CO CO2 Ступінь використання газу стини шихти, е; - показник стехіометрії шлакообразуючої частини шихти; РН - рудне навантаження, т/т; L Si ; L Mn ; L S ; L Fe A 4 PH A 5 A3 A 4 PH A 5 CO A 6 TT A 7 L фз , Отже спосіб, який заявляється, відповідає критерієві “новизна”. Порівняння з іншими технічними рішеннями в даній області техніки не дозволило виявити в них ознаки, що відрізняють рішення, які заявляються, від прототипу. Отже, спосіб, який заявляється, відповідає критерієві “винахідницький рівень”. Спосіб ведення доменної плавки, що заявляється, включає введення в доменну піч залізорудних матеріалів, флюсу і коксу, зміну складу і витрати компонентів шихти, що забезпечують 5 11726 6 одержання заданих складів чавуну і шлаку, а при ти (кремнію, марганцю, сірки, заліза) у шлак вирозрахунку складів чавуну і шлаку числові значензначають по формулах: ня коефіцієнтів переходу основних елементів шихL Si ; L Mn ; L S ; L Fe A0 A 1 Fe 2 O 3 A2 e де LSi; LMn; LS; LFe - коефіцієнти переходу в шлак відповідно кремнію, марганцю, сірки, заліза, частки одиниці; Fе2O3 - вміст Fе2O3у шихті, мас.%; e - хімічний еквівалент шлакообразуючої частини шихти, е; - показник стехіометрії шлакообразуючої частини шихти; РН - рудне навантаженCO - ступінь використання газу; ТT ня, т/т; теоретична температура горіння, °С; Lфз - довжина фурменої зони, м; А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7 - постійні коефіцієнти. Сутність способу, який заявляється, полягає в наступному. Для конкретної доменної печі за визначений період (від декількох місяців до року) при роботі в сталих шихтових і технологічних умовах узагальнюють інформацію про хімічний склад чавуну і шлаку, склад шихти, що завантажується, і технологічних показниках доменної плавки. По цим даним за допомогою ПЕОМ одержують формули для розрахунку коефіцієнтів переходу (у частках одиниці) кремнію, марганцю, сірки, заліза в шлак. Інша кількість цих елементів переходить у метал. Кальцій, магній і алюміній у виді оксидів із шихти цілком переходять у шлак. A3 A 4 PH A 5 CO A 6 TT A 7 L фз , При зміні складу і витрат компонентів доменної шихти за допомогою ПЕОМ складають матеріальний баланс шихти для конкретної подачі з урахуванням вологи компонентів, виносу їх з колошниковим пилом і звітрення з доменним газом і виконують розрахунок складу і виходу чавуну і шлаку з подачі. Після цього виконують коректування шихти для одержання необхідної якості чавуну. В результаті виконання способу, який заявляється, досягається зниження вмісту сірки і кремнію в чавуні, зниження витрат коксу і збільшення продуктивності доменної печі. Пропонований спосіб реалізований на доменній печі обсягом 2000м3. Результати представлені в таблиці. Таким чином, застосування пропонованого способу сприяє поліпшенню якості чавуну (зниженню вмісту сірки і кремнію в чавуні) і підвищенню техніко-економічних показників доменної плавки (зменшенню витрат коксу і збільшенню продуктивності), а, отже, вирішується поставлена задача. Таблиця Показники Існуючий спосіб Комп’ютерна верстка А. Рябко 0,84 0,024 0,37 94,15 1,18 32,3 403 Підписне 0,9078 0,9669 0,2149 0,0005 0,94 0,036 0,39 94,04 CO ) Теоретична температура горіння, °С (ТT) Довжина фурменої зони, м (Lфз) Коефіцієнти переходу компонентів шихти в шлак: LSi LS LMn LFe Склад чавуну: [Si], % [S], % [Мп], % [Fe],% Основність шлаку: CaO/SiO2 Виробництво чавуну, тон з подачі Витрата коксу, кг/т 4,47 0,444 2026 1,61 0,8983 0,9501 0,2306 0,00057 Ступінь використання газу ( 60,93 -3,383 0,765 4,33 0,444 2076 1,57 Технологічні показники: Рудне навантаження, т/т (РН) 27,50 27,50 2,0 1,0 1,0 2,0 13,2 60,97 -3,393 0,763 e Пропонований спосіб 26,95 26,95 2,2 0,8 1,1 3,0 13,4 Склад подачі, т: Агломерат АЦ МП Агломерат НКГОК-1 Руда залізна Вапняк Шлак збагачений Антрацит Кокс Показники шихти: Fе2О3, % 1,20 32,7 392 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601