Спосіб доменної плавки

Спосіб доменної плавки, що включає роздільне завантаження через колошник доменної печі збільшених по масі порцій коксу і попередньо змішаних з кам'яним вугіллям залізорудних матеріалів, який відрізняється тим, що змішування залізорудних матеріалів з вугіллям здійснюють на конвеєрі при вивантаженні матеріалів з бункерів шихтоподачі шляхом накладення порцій вугілля на порції залізорудних матеріалів, причому порції вугілля розташовують між початком і серединою порцій залізорудних матеріалів так, щоб вугілля розташовувалося в проміжному бункері безконусного завантажувального пристрою між нижньою і середньою його частинами, а вивантаження змішаних порцій вугілля здійснюють у кільцеві зони колошника печі, що відповідають 0,6-0,9 радіуса колошника, причому при збільшенні питомої витрати вугілля до рівня, при якому починають з'являтися ознаки захаращення горна, порції вугілля на конвеєрі шихтоподачі переміщають ближче до початку порцій залізорудних матеріалів і розташовують у нижній частині проміжного бункера завантажувального пристрою, а вивантаження на колошник здійснюють на кутових положеннях лотка безконусного завантажувального пристрою, які відповідають видачі вугілля ближче до великих значень радіуса колошника печі Корисна модель відноситься до галузі чорної металурги, зокрема до доменного виробництва, а саме до способів заміни частини коксу кам'яним вугіллям Відомий спосіб доменної плавки, що включає завантаження через колошник подач, які складаються з коксу, рудної частини шихти і кам'яного вугілля при заданому масовому відношенні вугілля до коксу, при цьому завантаження подач з кам'яним вугіллям здійснюють з періодом від часу перебування шихти в печі до величини добутку часу перебування шихти в печі на відношення насипних мас коксу і вугілля [1 ] Недоліком даного способу доменної плавки є розлад ходу доменної печі через погіршення газопропускної здатності зони рідкопластичного стану (зони "когезії") при заміні коксу вугіллям У залежності від ПОСЛІДОВНОСТІ набору матеріалів на великий конус і опускання їх у піч розрізняють кілька способів (порядків) завантаження спільна подача (циклічне завантаження), роздільна подача і розщеплена подача [2, с 187-189] На доменних пе чах, обладнаних двохконусними засипними апаратами і на яких використовується циклічна система завантаження, наприклад, nAAKKj, mKKAA], і т д , шар коксу в стовпі шихти утворюється з двох СКІПІВ коксу При заміні частини коксу вугіллям зменшується товщина коксових шарів і, ВІДПОВІДНО, площа коксових "вікон" у ЗОНІ розм'якшення матеріалів Це призводить до збільшення газодинамічної напруги в зазначеній зоні і відповідному погіршенню умов газорозподілу в печі, що сприяє підвищенню витрат тепла і палива, а також зниженню продуктивності печі Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб доменної плавки, який включає роздільне завантаження через колошник доменної печі збільшених по масі порцій коксу і залізорудних матеріалів, попередньо змішаних з кам'яним вугіллям [3] Недоліком відомого способу доменної плавки є неконтрольований розподіл вугілля по радіусі колошника, через що частина вугілля крізь центральну зону печі приходить у горн, що викли (22)16 09 2005 00 CM ю о> 11528 кає його захаращення; це, в свою чергу, приводить до зниження продуктивності печі і росту витрати коксу. Захаращення горна є одним з додаткових факторів, що обмежує можливість використання вугілля в доменній шихті для часткової заміни коксу. В прототипі, за рахунок збільшених по масі порцій коксу, вдалося усунути головний фактор, що обмежує використання вугілля, - газодинамічну напруженість у зоні розм'якшення матеріалів. У той же час експерименти на печах показали, що при збільшенні питомих витрат вугілля, наприклад, у залежності від якості коксу, для печей об'ємом 1719-2700м3 - це 50-70кг/т, а для печі об'ємом 5000м3 і при 20-30кг/т, з'являються ознаки захаращення горна дріб'язком вугілля. Ліквідувати захаращення горна, що стримує ріст питомої витрати вугілля, можна застосуванням промивань горна відомими способами, але це не усуває причину захаращення горна. Запобігання захаращення горна можливо при подачі антрациту в периферійну чи середню зони колошника печі, де гарантована інтенсивна газифікація вуглецю антрациту діоксидом вуглецю газової фази і де залишки антрациту з великою імовірністю попадають в окисні зони фурмених вогнищ і газифікуються киснем дуття. Такий контрольований розподіл антрациту по радіусі колошника можливий, в першу чергу, на доменних печах, обладнаних безконусними завантажувальними пристроями. В основу корисної моделі поставлено задачу знизити витрату коксу в доменній плавці при заміні максимально можливої частини коксу вугіллям шляхом установлення раціональних параметрів завантаження, що забезпечать запобігання захаращення горна печі вугільним дріб'язком. Поставлена задача вирішується в такий спосіб. На відміну від відомого способу доменної плавки, що включає роздільне завантаження через колошник доменної печі збільшених по масі порцій коксу і попередньо змішаних з кам'яним вугіллям залізорудних матеріалів, у пропонованому способі змішування залізорудних матеріалів з вугіллям здійснюють на конвеєрі при вивантаженні матеріалів з бункерів шихтоподачі шляхом накладення порцій вугілля на порції залізорудних матеріалів, причому порції вугілля розташовують між початком і серединою порцій залізорудних матеріалів, так щоб вугілля розташовувалося в проміжному бункері безконусного завантажувального пристрою між нижньою і середньою його частинами, а вивантаження змішаних порцій вугілля здійснюють у кільцеві зони колошника печі, що відповідають 0,60,9 радіуса колошника, причому при збільшенні питомої витрати вугілля до рівня, при якому починають з'являтися ознаки захаращення горна, порції вугілля на конвеєрі шихтоподачі переміщають ближче до початку порцій залізорудних матеріалів і розташовують у нижній частині проміжного бункера завантажувального пристрою, а вивантаження на колошник роблять на кутових положеннях лотка безконусного завантажувального пристрою, які відповідають видачі вугілля ближче до великих значень радіуса колошника печі. Спосіб здійснюється таким чином. На колошник доменної печі завантажують кокс, флюси і залізорудні матеріали (агломерат, окатиші) в суміші з вугіллям, наприклад, антрацитом. У горн доменної печі подають через повітряні фурми комбіноване дуття. З горна випускають рідкі продукти плавки - чавун і шлак. Змішування агломерату і окатишів чи одного агломерату з антрацитом здійснюють на конвеєрі при вивантаженні матеріалів з бункерів шихтоподачі шляхом накладення порцій вугілля на порції залізорудних матеріалів у співвідношенні більше 6 тонн залізорудних матеріалів на 1 тонну вугілля. Порції антрациту розташовують між початком (головою) і серединою порцій залізорудних матеріалів, так щоб вугілля при всіх перевантаженнях потрапляло у проміжний бункер безконусного завантажувального пристрою між нижньою і середньою його частинами. Вивантаження змішаних порцій вугілля і залізорудних матеріалів здійснюють у кільцеві зони колошника печі, що відповідають 0,6-0,9 радіуса колошника, тобто в проміжну чи периферійну зони колошника. Граничні значення цього діапазону були встановлені спеціальними експериментами на доменній печі об'ємом 5000м3, обладнаній безконусним завантажувальним пристроєм. Причому при збільшенні питомої витрати вугілля до рівня, при якому починають з'являтися ознаки захаращення горна, порції вугілля на конвеєрі шихтоподачі переміщують ближче до початку порцій залізорудних матеріалів і розташовують концентровано в нижній частині проміжного бункера завантажувального пристрою, а вивантаження на колошник здійснюють на кутових положеннях лотка безконусного завантажувального пристрою, що відповідають видачі вугілля ближче до великих значень радіуса колошника печі, тобто порції вугілля переміщають ближче до периферії печі, де гарантована інтенсивна газифікація вуглецю антрациту і де залишки антрациту попадають в окисні зони фурмених вогнищ і газифікуються киснем дуття. Приклад реалізації способу. Доменна піч об'ємом 5000м 3 обладнана безконусним завантажувальним пристроєм лоткового типу. Радіус колошника дорівнює 5,4м. Цикл завантаження доменної печі складається з дев'яти порцій, що вивантажуються в піч роздільно при використанні дев'яти кутових положень ("станцій") лотка (табл.1): 11528 Таблиця 1 № станції: Кут нахилу, град. 1 21,1 2 26,9 3 30,9 4 34,4 5 37,4 6 40,2 7 42,9 8 45,3 9 46,1 Шихта складається з наступних матеріалів: Таблиця 2 Вид матеріалу Кокс Агломерат Окатиші Шлак конверторний збагачений Вапняк Антрацит Позначка К А 0 ШО В Ан Маса матеріалу у порції, т 21,6 75,0 33,3 28,0 2,4 5,5 Склад порцій, що входять у цикл завантаження, і набір кутових положень лотка, що безупинно обертається, наступні: Таблиця З № порції в циклі 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Склад порції К А+ШО+В К А+О+Ан К К А+О+В К А+О+Ан Матеріали подаються на колошник за допомогою конвеєра. Четверта і дев'ята порції, які містять антрацит, формуються на конвеєрі, таким чином, що попередньо завантажується 11т чистого агломерату, а надалі на шар агломерату укладають шар антрациту й окатишів. Антрацит, що вивантажується на конвеєр, супроводжується тридцятьма тонами залізорудних матеріалів. Більше половини маси суміші агломерату й окатишів розташовується на конвеєрі після розвантаження на нього антрациту. Завдяки цьому в проміжному бункері завантажувального пристрою антрацит розташовується в середній його половині. При завантаженні такої порції в піч, завдяки тому, що кожному із семи фіксованих кутових положень лотка відповідає розвантаження в піч однакових мас шихтової суміші, антрацит розміщається в тих дозах порції, що вивантажуються при восьмому, сьомому і шостому положеннях лотка. Це підтверджується відповідним зменшенням швидкості потоку суміші матеріалів у піч на зазначених станціях обертового лотка. Завантаження доменної печі лотковим завантажувальним пристроєм здійснюється таким чи Набір кутових положень лотка 3-1 9-6 8-5 9-3 3-1 8-4 8-4 8-4 9-3 ном, що поверхня шихти в печі має в середньому невеликий кут нахилу, і пересипання шихти по поверхні здійснюється переважно в межах кільцевих куп, які формуються при кожному кутовому положенні лотка. Дані математичного моделювання розподілу шихти в печі і поточного контролю поверхні шихти радарними профілємірами підтверджують, що суміш, яка містить антрацит, розташовується в даному випадку на частині радіуса колошника від 0,88 до 0,64. При такому способі завантаження антрациту зв'язані з цим прояви захаращення горна печі будуть мінімальними, що дозволить знизити витрату коксу в доменній плавці за рахунок заміни максимально можливої частини коксу вугіллям. Джерела інформації 1. а. с. СССР №1158591, МКИ 4 С 21 в 3/00, 1985. 2. Ефименко ГГ., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - Киев: Вища школа, 1981.-496 с 3. Патент України №67681, МПК7 С 21В 3/00, 2004. 11528 Комп'ютерна верстка Д Дорошенко Підписне 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 - 4 2 , 01601