Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб доменної плавки, який включає в себе завантаження доменної печі залізорудною частиною шихти, коксу, періодичне, через 30-75 діб, проплавлення шихти, яка має оксиди титану і ванадію, подавання в піч комбінованого дуття, випуск чавуну і шлаку, який відрізняється тим, що тривалість проплавлення шихти, яка містить оксиди титану і ванадію, складає  годин, кількість у шихті V2O5 складає  мас. %, TiO2 -  мас. %, при цьому шихта, яка містить оксиди титану і ванадію, має в своєму складі металовідсів виробництва технічного п'ятиокису ванадію у кількості  кг/т чавуну.

Текст

Спосіб доменної плавки, який включає в себе завантаження доменної печі залізорудною частиною шихти, коксу, періодичне, через ЗО - 75 діб, проплавлення шихти, яка має оксиди титану і ванадію, подавання в піч комбінованого дуття, випуск чавуну і шлаку, який відрізняється тим, що тривалість проплавлення шихти, яка містить оксиди титану і ванадію, складає 72-ь 240 годин, КІЛЬКІСТЬ у шихті V2O5 складає 0,10 -ь 0,40 мас %, Т1О2 0,05 -ь 0,2 мас %, при цьому шихта, яка містить оксиди титану і ванадію, має в своєму складі металовідсів виробництва технічного п'ятиокису ванадію у КІЛЬКОСТІ 60 -ь 200 кгл" чавуну Винахід стосується чорної металургії та може бути використаний під час виробництва чавуну у доменних печах Відомим Є спосіб зниження втрат тепла через футеровку горна, реалізований як спосіб захисту вогнетривкої футеровки металургійної посудини [1], що включає в себе зниження температури футеровки порівняно з температурою газового простору в процесі плавлення металургійної сировини, який міститься в утворенні розплаву, що складається із металу та шлаку, подавання вище та нижче розплаву реакційних та інертних газів окислювальними реагентами у просторі над розплавом Конструкція сучасних доменних печей не дозволяє реалізовувати цей спосіб захисту вогнетривкої футеровки металургійної посудини Відомим Є також спосіб зниження втрат тепла через футеровку горна, реалізований у способі доменної плавки [2], що включає контролювання технологічних параметрів плавки, регулювання теплового стану печі та товщини гарнісажу в горні, згідно з яким показником наростання чи вимивання гарнісажу являється різниця між прибуванням і витрачанням діоксіду титану (ДТЮг) яку підтримують в межах 0,5 -ь 10кг на 1т чавуну і регулюють, наприклад, підвищенням середньої температури продуктів плавлення за рахунок змінюваний витрат коксу на 2 -ь Зкг чавуну на 1кг вказаної разності Основні недоліки цього способу доменного плавлення такі оптимальне (задане) значення показника (ДТЮг) приймається в межах 4 - 5кгл~ чавуну, виходячи із втрат Т1О2 з греналлю Але в способі не передбачається визначення втрат Т1О2 з греналлю, а використовується загальноприйняте значення цього показника Втрати Т1О2 греналлю, при різних режимах роботи доменних печей і різних кількостях Т1О2 у шихті можуть змінюватись у досить широких межах Ця обставина суттєво впливає на оптимальне значення ДТ1О2, і для забезпечення, наприклад, постійної завтовшки гарнісажу вибір розміру нев'язки в межах 3 - 7кгл~ чавуну може бути помилковим Крім того, у цьому способі доменної плавки регулювання значення ДТ1О2 (а, як наслідок, і розміру шару гарнісажу) здійснюється за рахунок змінювання витрат коксу, що суттєво впливає на показники доменного процесу і якість чавуну Наприклад, збільшення витрат коксу на 2 - Зкгл" чавуну на 1кг нев'язки, як це пропонується у способі, приведе до підвищення КІЛЬКОСТІ СИЛІЦІЮ у чавуні, зниження до підвищення у чавуні сірки Крім того, кокс це найдорожчий компонент шихти, тому підвищення його витрат не виправдовується Найбільш близьким за технічною сутністю до результату, який досягається (прототип), являється спосіб зниження втрат тепла через футеровку горна, реалізований у способі доменной плавки [3], 00 ю 52948 згідно з яким періодично через ЗО - 75 діб проплавки залізорудної частини шихти протягом 32 - 48 годин проплавляють шихту, що містить у собі 0,3 + 1,0мас % V2O5 та 1,0 •• 3,0мас% ТЮ2 * Під час доменної плавки дюксид титану реагує з коксом і атмосферою печі, внаслідок чого утворюються нижчі оксиди (ТіОз, ТЮ), карбіди нітриди та карбонітриди титану [4], які мають високу температуру плавлення, приводять до збільшення в'язкості доменних шлаків, зниженню їх рідиннорухливості Майже до таких же наслідків приводять і оксиди титану [5, 6] Це супроводжується погіршенням фільтрування доменних шлаків через коксову насадку, що є причиною погіршення сходу шихтових матеріалів, приводить до зниження техніко-економічних показників доменного процесу Карбіди, нітриди і карбонітриди титану і ванадію сприяють утворенню на футеровці горна доменної печі стійкого гарнісажу [3] Утворення гарнісажу приводить до зниження втрат тепла через футеровку горна і, ВІДПОВІДНО, ДО економії енергоносіїв Монооксид заліза (FeO) руйнує утворені в процесі доменного плавлення карбіди, нітриди і карбонітриди титану і ванадію [7, 8] Таким чином, чим більше в шихті монооксиду заліза, тим менше утворюється у доменній печі з'єднань, що сприяють утворенню гарнісажу Разом з тим, КІЛЬКІСТЬ з'єднань, які негативно впливають на рідиннорухливість доменних шлаків, залишається без змін Отже, чим більше в шихті монооксиду заліза, тим більше необхідно внести з шихтою оксидів титану і ванадію для утворення гарнісажу і тим негативнішим буде вплив останніх на рідиннорухливість доменних шлаків і техніко-економічні показники доменного процесу Згідно З прототипом, для нарощування гарнісажу в горні доменної печі оксиди титану і ванадію вводяться у доменну шихту з и компонентом (агломератом), який має найбільший вміст монооксиду заліза з усіх залізорудних складників Отже, якщо б для поставленої мети оксиди титану і ванадію вводились у доменну шихту іншим способом, то їх витрати були б нижчими, ніж згідно з прототипом Оксиди титану і ванадію підвищують в'язкість доменних шлаків, знижують їх рідиннорухливість Внаслідок цього погіршується схід шихтових матеріалів, знижуються техніко-економічні показники доменного процесу Яких-небудь заходів, спрямованих на компенсацію негативного впливу оксидів титану і ванадію прототипом не передбачається Таким чином, основним недоліком прототипу є те що в процесі утворення додаткового гарнісажу в горні доменної печі погіршується рідиннорухливість доменних шлаків і знижуються технікоекономічні показники доменного процесу Задачею способа доменної плавки, який пропонується, є знижений втрат тепла через футеровку горна за рахунок утворення додаткового гарнісажу на и поверхні без погіршення рідиннорухливості доменних шлаків і зниження техніко-економічних показників доменного процесу Поставлена задача вирішується таким чином У способі доменної плавки, який включає в се бе завантаження доменної печі залізорудною частиною шихти, коксу, періодичне, через ЗО - 75 діб, проплавлення шихти, яка має оксиди титану і ванадію, подавання в піч комбінованого дуття, випуск чавуну і шлаку, тривалість проплавлення шихти, яка містить оксиди титану і ванадію, складає 72 -ь 240 годин, КІЛЬКІСТЬ у шихті V2O5 складає 0,10 •• 0,40мас %, ТЮ2 0,05 •• 0,2мас %, при цьому * * шихта, яка містить оксиди титану і ванадію, має в своєму складі металовідсів виробництва технічного п'ятиокису ванадію у КІЛЬКОСТІ 60 - 200кгл~ чавуну Таким чином, аналіз відомих технічних рішень (аналогів і прототипу) у галузі, яка досліджується, дозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ заявляемого рішення критеріям новизни і винахідницький рівень Металовідсів виробництва технічного п'ятиокису ванадію містить оксиди заліза у незначній КІЛЬКОСТІ (до 2%) Тому утворені в процесі доменного плавлення карбіди, нітриди і карбонітриди титану і ванадію руйнуються під час здійснення технології згідно зі способом, який пропонується, у значно меншій мірі, ніж при здійсненні технології за прототипом Тому КІЛЬКІСТЬ у шихті оксидів титану і ванадію для нарощування гарнісажу однакової величини менша, ніж за прототипом Чим менше у шихті оксидів титану і ванадію, тим менший їх негативний вплив на рідиннорухливість доменних шлаків і техніко-економічні показники доменного процесу Металовідсів виробництва технічного п'ятиокису ванадію являється металододатком Відомо [9], що введення у доменну шихту металододатків приводить до зниження витрат коксу і збільшення продуктивності доменних печей Таким чином, відбувається компенсація негативного впливу оксидів титану і ванадію на техніко-економічні показники доменного процесу Нижня межа тривалості проплавлення шихти, що містить оксиди титану і ванадію, складає 72 години, бо при зменшенні цього показника додатковий гарнісаж у горні утворюється у незначній КІЛЬКОСТІ, і того зниження втрат тепла через футеровку горна, що вимагається, не відбувається Перевищення значення верхньої межі (240 годин) супроводжується настилеутворенням у горні доменної печі При КІЛЬКОСТІ в шихті V2O5 менше ніж 0,10% та Т1О2 менш ніж 0,05% додатковий гарнісаж у горні утворюється в незначній КІЛЬКОСТІ І зниження втрат тепла через футеровку горна, яке вимагається, не відбувається При збільшенні КІЛЬКОСТІ V2O5 більш ніж 0,40% і Т1О2 більше 0,2% знижується рідиннорухливість шлаку, погіршується схід шихтових матеріалів, падає продуктивність доменних печей, ростуть витрати коксу У випадку додавання в шихту металовідсіву виробництва технічного п'ятиокису ванадію у КІЛЬКОСТІ менше бОкгл" чавуну, знижується продуктивність доменних печей, збільшуються витрати коксу Витрати в шихту металовідсіву виробництва технічного п'ятиокису ванадію в розмірі 200кгл~ чавуну відповідає верхній межі КІЛЬКОСТІ В ШИХТІ V2O51 ТЮ2 Данні для прикладів конкретного здійснення 52948 способа доменної плавки, що пропонується, отримані під час роботи доменної печі обсягом 1033м 3 Єнакієвського металургійного заводу Був здійснений запропонований спосіб доменної плавки і спосіб доменної плавки згідно з прототипом Під час реалізації запропонованого способу доменної плавки (табл приклади 2, 3) досягнуто зниження відводу тепла на холодильниках в межах 900 - 920Вт, що свідчить про утворення додаткового гарнісажу на футеровці горна При цьому досягнута продуктивність доменної печі 1650т/на добу з витрачанням коксу 540кгл~ чавуну При реалізації прототипу (табл приклад 1), також скорочено відведення тепла на холодильниках у межах 900Вт, що свідчить про приблизно рівне утворення гарнісажу порівняно із запропонованим способом доменного плавлення Але під час ведення доменного плавлення за прототипом продуктивність доменної печі знизилася до 150т на добу, а витрати коксу виросли до 552кгл~ чавуну (на 12кгл~ чавуну) Якщо ж КІЛЬКІСТЬ оксидів титану і ванадію в шихті, витрати в шихту металовідсіву виробництва технічного п'ятиокису ванадію та їхня тривалість проплавлення будуть нижче оговорених даним способом доменної плавки країв, завдання способу досягатися не буде (табл приклад 5) Відведення тепла на холодильниках знижується лише на 200Вт, що свідчить про незначне утворення додаткового гарнісажу Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 Спосіб доменної плавки Прототип Запропонований Запропонований За межами запропонованого способа Тривалість проплавлення шихти, що МІСТИТЬ ОКСИДИ Ті і V, у годинах 48 72 240 250 65 Зміни відвеПитомі Втрати у шихту Продуктивність дення тепла на витрати металовідсіву, доменної печі, холодильниках, коксу, кг/г т/на добу Вт кг/г КІЛЬКІСТЬ КІЛЬКІСТЬ у шихті V2O5, % у шихті ТЮ2, % 1,0 0,1 0,4 0,5 3,0 0,05 0,2 0,3 60 200 220 900 900 920 950 1500 1650 1650 1520 552 540 540 548 0,8 0,03 50 200 1650 540 Якщо КІЛЬКІСТЬ оксидів титану і ванадію в шихті, витрати в шихту металовідсіву виробництва технічного п'ятиокису ванадію та їхня тривалість проплавлення вище обговорених запропонованим способом меж (табл приклад 4), то відбувається зниження рідиннорухливості шлаків, погіршується схід шихтових матеріалів У результаті знижується продуктивность доменної печі до 1520т/на добу (на 130т/на добу), втрати коксу збільшуються до 548кгл' чавуну (на 8кгл~ чавуну) Задача запропонованого способу доменної плавки не досягається ЛІТЕРАТУРА 1 Патент России, №2102493, С 21В 11/00, 13/00, С 21С 5/44, Бюл №2, 1998г 2 Патент России, №2117707, С 21В 5/00 Бюл №23, 1998г 3 Авторское свидетельство СССР, №1401048, С 21В 5/00 Бюл №21, 1988г 4 Воскобойников В Г , Дунаев Н Е , Михалевич А Г и др Свойства жидких доменных шлаков М Металлургия 1975 184с 5 Жило Н Л , Груздев Ю А , Горох А В , Першина Р Ф Физические свойства шлаков системы СаО ТЮ 2 - SiO 2 - АІ2Оз - MgO при 15% AI 2 O 3 12% MgO Иадесгия АН СССР Металлы, №1, 1970г 6 Жило Н Л , Груздев Ю А , Горох А В , Першина Р Ф Свойства и минералогический состав титанистых доменных шлаков Известия АН СССР Металлы №6 1969г 7 Авторское свидетельство СССР, №1502621, С 21В 5/00, Бюл №11, 1989т 8 Авторское свидетельство СССР, №889707, С 21В 5/02, Бюл №46, 1981г 9 МЧМ СССР Доменные печи Нормативы расхода кокса Днепропетровск, 1987г ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of blast-furnace melting

Автори англійською

Lytvynov Leonid Fedorovych, Orobtsev Yurii Viktorovych, Tsukanov Vladyslav Ivanovych, Nikishyn Vitalii Mykolaiovych, Padalka Volodymyr Pavlovych, Dymchenko Yevhen Mykolaiovych, Kuznetsov Oleksandr Mykhailovych

Назва патенту російською

Способ доменной плавки

Автори російською

Литвинов Леонид Федорович, Оробцев Юрий Викторович, Цуканов Владислав Иванович, Никишин Виталий Николаевич, Падалка Владимир Павлович, Димченко Евгений Николаевич, Кузнецов Александр Михайлович

МПК / Мітки

МПК: C21B 5/00

Мітки: плавки, доменної, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-52948-sposib-domenno-plavki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб доменної плавки</a>

Подібні патенти