Спосіб виробництва чавуну в доменній печі

1. Спосіб виробництва чавуну в доменній печі, що включає завантаження шихто вих матеріалів в піч, подачу через фурми дуття, виплавку чавун у та його випуск, який відрізняється тим, що в процесі виплавки чавуну в робочому просторі печі накладають різницю електричних потенціалів величиною 5-60В для створення електричного поля. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що для створення електричного поля в робочому просторі печі накладають різницю електричних потенціалів між фурмами. (19) (21) a200508513 (22) 05.09.2005 (24) 10.07.2007 (46) 10.07.2007, Бюл. №10, 2007р. (72) Большаков Вадим Іванович, Семикін Сергій Іванович, Муравйова Ірина Геннадіївна (73) ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ НАН УКРАЇНИ (56) SU, 132651, 1960 SU, 1154332, A, 07.05.1985 RU, 2034030, C1, 30.04.1995 RU, 2118989, C1, 20.09.1998 EP, 0302041, A3, 01.02.1989 3 79680 робота горна і проміжних зон печі стає активнішою. Розміри зони циркуляції визначаються кінетичною енергією дуття і його кількістю. Зі збільшенням витрати дуття, що надходить у піч, подовжуються осередки горіння і зростає тиск газів у горні, тому більше газу проникає до серединних і осьових ділянок печі і, отже, поліпшується розподіл газів по перетину. Однак інтенсифікація процесу розподілу газів по перетину печі за рахунок збільшення витрати дуття спричиняє збільшення витрати коксу, необхідного для повної витрати кисню в дутті. Крім того, зростання витрат дуття саме по собі не може бути засобом розширення зони циркуляції. Крім того, у випадках осаду і підвисання шихти газопроникність коксу у фурменій зоні значно знижується, що є однією з причин «скидання» дуття. Задача, розв'язувана винаходом, - забезпечення можливості впливу на процеси горіння і надходження коксу в зону циркуляції. Рішення поставленої задачі досягається тим, що під час виплавки чавун у в робочому просторі печі створюють електричне поле шляхом накладення між фурмами різниці електричних потенціалів величиною 5-60В. Технічний результат, який досягається при використанні винаходу -інтенсифікація процесів горіння коксу у фурменій зоні, підвищення продуктивності доменної печі і зниження витрат коксу. Порівняння способу, що заявляється, із прототипом показує, що спосіб, що заявляється, відрізняється тим, що під час виплавки чавуну в робочому просторі печі створюють електричне поле шляхом накладення різниці електричних потенціалів величиною 5-60В, а також тим, що електричне поле в робочому просторі доменної печі створюють шляхом накладення різниці електричних потенціалів між фурмами печі. Отже, технічне рішення що заявляється, відповідає критерієві «новизна». Порівняння способу, що заявляється, з іншими технічними рішеннями в даній області техніки не дозволило виявити в них ознак, що відрізняють його від прототипу. Отже, те хнічне рішення що заявляється, відповідає критерієві «винахідницький рівень». Сутність способу, що заявляється, полягає в наступному. На колошник доменної печі завантажують шихтові матеріали, що у результаті горіння коксу на фурмах і плавлення залізорудної частини шихти нагріваються потоком висхідного газу, утвореного у фурменому осередку, опускаються в робочому просторі печі під дією власної ваги і перетерплюють ряд фізико-хімічних перетворень. Одночасно, у робочому просторі печі створюють електричне поле шляхом накладення між фурмами різниці електричних потенціалів величиною 5-60В. Створюване електричне поле сприяє інтенсифікації переміщення кусків коксу у фурменому осередку, створюючи і підтримуючи на заданому рівні зону циркуляції з достатньою газопроникністю шару коксу, забезпечуючи тим самим проникнення більшої кількості газів до серединних і осьових ділянок печі і поліпшуючи тим самим розподіл газів по перетину. При зменшенні різниці потенціалів 4 менш 5В описані вище процеси сповільнюються. Аналогічна картина спостерігається і при різниці потенціалів вище 60В. Відомо, що будь-яка хімічна реакція, у тому числі і горіння, є не що інше, як процес обміну електронами, що р ухаються по зовнішніх орбітах атомів реагуючих речовин [3]. Як показано в дослідженнях, результати яких приведені в роботі [3], полум'я проводить електричний струм. Найбільш імовірною причиною високої провідності газів у зоні циркуляції є умови підвищеної інтенсивності горіння , що створюються тут періодично. Велику роль у збільшенні провідності газів у зоні горіння біля фурм доменної печі грає термоемісія електронів з поверхні кусків коксу, а також з поверхні часток сажі. Фактором, що прискорює процес горіння, є полегшення доступу окислювача до вуглецю коксу й евакуація продуктів горіння з області реакції, поліпшення умов теплообміну, при видаленні з поверхні палаючого куска коксу зольної скоринки. Безперервне видалення скоринки за допомогою зовнішніх впливів дозволяє в 4-5 разів прискорити згоряння куска в порівнянні з умовами природного її відпадання. При цьому теплопередача від куска коксу до газів зростає в 6-7 разів. У зв'язку з цим великого значення набуває очищення поверхні палаючого коксу. Найбільш імовірним механізмом видалення зольних скоринок з поверхні кусків коксу є повторна участь їх у створенні склепіння. Імовірність виникнення значних по амплітуді імпульсів струму провідності і електричного шуму має бути тим вищею, чим більша маса коксу бере багаторазову участь у створенні склепіння. Таким чином, вплив електричного поля, створеного накладенням між фурмами різниці електричних потенціалів величиною 5-60В, в сукупності з існуючим в області циркуляції коксу поблизу фурм електричним полем буде сприяти інтенсифікації процесів горіння коксу і його надходження в зону циркуляції а також раціональному розподілові газів по перетину печі, і може бути використане для регулювання ходу доменного процесу. Підтвердженням технічному здіснюванню запропонованого способу виробництва чавуну в доменній печі є результати досліджень, виконаних на доменній печі №9 ВАТ «Криворіжсталь». У ході досліджень створювали електричне поле шляхом накладення між фурмами різниці електричних потенціалів величиною 5-60В. У результаті, інтенсифікувалися процеси горіння коксу, покращилося розподілення газів по перетину печі. Підтвердженням поліпшення розподілу газів по перетину печі стало вирівнювання швидкостей опускання шихтових матеріалів у робочому просторі печі, що були визначені за допомогою радіолокаційної системи вимірювання профілю засипки шихти, встановленої на доменній печі №9. Наслідком створення електричного поля у рабочему просторі доменної печі стало збільшення продуктивності доменної печі і зниження витрат коксу на 0,5%. Таким чином, виконані дослідження підтвердили здіснюваність запропонованого спо 5 79680 собу, рішення поставленої задачі і одержання заявленого технічного результату. Джерела інформації, прийняті до уваги при складанні заявки: 1. Готлиб А.Д. Доменный процесе //М.: Металлургия, 1966. - 503с. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 2. Металлургия чугуна: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. I доп. /Под редакцией Ю.С. Юсфина. - М:ИКЦ «Академкнига», 2004. - 774с. 3. Фиалков Б.С., Плицын В.Т. Кинетика движения и характер горения кокса в доменной печи //М.: Металлургия. - 1971.- 288с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601