Спосіб завантаження доменної печі

1 Спосіб завантаження доменної печі, який включає подачу у піч залізорудної частини шихти, коксу, конверторного і силікомарганцевистого шлаків, який відрізняється тим, що конверторний і силікомарганцевистий шлаки змішують перед завантаженням 2 Спосіб завантаження доменної печі за п 1,який відрізняється тим, що змішування здійснюють у наступних масових співвідношеннях конверторний шлак - 65-80 %, силікомарганцевистий шлак - 3520% Винахід відноситься до чорної металургії і може бути використаний при завантаженні доменних печей Відомий спосіб завантаження доменної печі, який включає подачу силікомарганцевистого шлаку в доменну піч поряд з залізорудною шихтою, коксом і флюсом (Вторинні матеріальні ресурси чорної металургії довідник в 2т - Т 2 Шлаки, шлами, відходи збагачування залізних і марганцевих руд, відходи коксохімічної промисловості, залізний купорос (утворення та використання) /Баришніков В Г , Горелов А М , Папков В І та ш - М Економіка, 1986 -344с) Силікомарганцевистий шлак замінює в доменній шихті дорогу марганцеву руду і дозволяє знизити собівартість чавуну Одним із недоліків відомого способу є низька температура початку розм'якшення силікомарганцевистого шлаку, що призводить до погіршення умов протитоку шихти і газів у доменній печі, нерівному сходу шихти, і, як слідство, зниженню продуктивності печі та збільшенню витрати коксу дні матеріали, марганцеву руду і дозволяє знизити собівартість чавуну Найбільш близьким способом завантаження, прототипом, є спосіб, який включає подачу в піч залізорудної частини шихти, коксу і періодичну подачу сталеплавильного шлаку при масовому співвідношенні сталеплавильного шлаку і залізорудної частини шихти в подачі 0,25 - 0,45 (АС СРСР №1447857, кл С21В7/18, 1988БВ №48) Недоліком обох відомих способів завантаження є високі температури розм'якшення конверторного шлаку і ускладнення процесів шлакоутворення в доменній печі, що призводить до нерівного сходу шихти, і, як слідство, зниженню продуктивності печі та збільшенню витрати коксу В основу винаходу поставлена задача створити спосіб завантаження доменної печі, в якому зміна умов завантаження дозволить навести у ВІДПОВІДНІСТЬ температурні інтервали розм'якшення основних компонентів доменної шихти і шлаків, що додаються до шихти, що забезпечить раціональний режим шлакоутворення в доменній печі, покращить умови протитоку шихти і газів, збільшить продуктивність доменної печі та знизить витрату коксу Поставлена задача вирішується тим, що в способі завантаження доменної печі, який включає подачу в піч залізорудної частини шихти, коксу, конверторного і силікомарганцевистого шлаків, у ВІДПОВІДНОСТІ з винаходом конверторний і силікомарганцевистий шлаки змішують перед завантаженням, причому змішування здійснюють в насту Відомий спосіб завантаження доменної печі, який включає подачу в доменну піч поряд із залізорудною шихтою, коксом і флюсом конверторного шлаку (Вторинні матеріальні ресурси чорної металурги довідник в 2т -Т 2 Шлаки, шлами, відходи збагачування залізних і марганцевих руд, відходи коксохімічної промисловості, залізний купорос (утворення і використання) Баришніков В Г , Горелов А М , Папков В І та ш - М Економіка, 1986 -344с) Конверторний шлак замінює у складі доменної шихти флюси, частково дорогі залізору О (О 46990 Силікомарганцевистий шлак з основністю 0,45 пних масових співвідношеннях конверторний 0,55 переходить у пластичний стан при більш нишлак - 65 - 80%, силікомарганцевистий шлак - 35 зьких температурах, ніж залізорудні матеріали, 20% 991 - 1011 °С Високоосновний конверторний шлак Силікомарганцевистий шлак (щебінь), що міспереходить у пластичний стан при більш високих тить 13 - 20% марганцю, дозволяє повністю або температурах, ніж залізорудні матеріали, 1150 частково замінити дорогу марганцеву руду в скла1220°С Роздрібне введення у робочий простір ді доменної шихти Введення в доменну шихту силікомарганцевистого щебеню та конверторного 50кгл~ чавуну Si - Мп щебеню в сучасних економічшлаку призводить до значного збільшення довжиних умовах дозволяє знизити собівартість чавуну ни зони розм'якшення з низькою газопроникністю на 0,5 - 0,8грн л" При витраті ЮОкгл" чавуну конЗона пониженої газопроникності протягнеться від верторного шлаку, у складі якого до 54% СаО і температури 991 °С (початок зниження газопрониМдО, до 20% Fe, до 5% Мп і не більш 20% SiO2 і кності силікомарганцевистого щебеню) до 1220°С АЬОз, вартість чавуну знижується на 7,0 - 7,3грн л" (перехід конверторного шлаку в текучий стан) за рахунок скорочення витрати вапняку, залізоруВведення у склад доменної шихти тільки одного з дних матеріалів і марганцевої руди Однак при шлаків також супроводжується значним збільшенвводі значної КІЛЬКОСТІ металургійних шлаків у ням довжини зони в'язко - пластичного стану Рансклад доменної шихти часто спостерігається неріній перехід шихти у в'язко - пластичний стан збівний, тугий сход шихти і захаращення горну, що льшує опір проходу газів у доменній печі приводить до значного погіршення технікоРозм'якшення конверторного шлаку при високих економічних показників доменної плавки температурах призводить до того, що процес перОдною з важливих властивостей шихтових винного шлакоутворення не встигає завершитися матеріалів є температурний інтервал розм'якшену распарі та заішечіках Тверді частки шлаку влуня, інтервал температур, при яких шихта перехочають в горн і, переходячи у склад кінцевого шладить у в'язко - пластичний стан, проміжний між ку, знижують його рухливість, сприяючи захаратвердим і рідким Чим менш у доменній печі довщенню горну жина зони розм'якшення, що відрізняється низькою газопроникністю, тим легше висхідний потік При попередньому змішуванні низькоосновнодоменного газу минає стовп шихти в робочому го силікомарганцевистого і високоосновного конпросторі печі, менш перепад тиску газу фурми верторного шлаку при нагріванні в доменній печі колошник, більш рівномірно опускається шихта протікають твердофазні реакції Зменшення змісту Розм'якшення шихтових матеріалів досліджувалолегкоплавких і тугоплавких сполучень і збільшення ся традиційним способом нагріву часток розміром змісту сполучень з середньою температурою пла5 - 7мм в лабораторній електропечі під навантавлення сприяє зменшенню температур розм'якженням Частки шихти розміщували у печі в меташення суміші в порівнянні з конверторним шлаком левій судині Про стан матеріалу судили по ЗМІНІ і збільшенню в порівнянні з силікомарганцевистим положення штоку, встановленого на поверхню щебенем (фіг 2) Зі збільшенням змісту конверторпроби, і усадці матеріалу Для об'єктивної оцінки ного шлаку в суміші з силікомарганцевистим темходу процесу розм'якшення по величині усадки ператури початку зниження газопроникності при розраховували зміну порожнечі розм'якшеної шихрозм'якшенні 1 і переходу в рідкий стан 2 моноти при збільшенні температури Температурі початонно збільшуються і зближаються з температуртку зниження газопроникності шихти при розм'якним інтервалом зниження газопроникності при шенні відповідало зниження порожнечі матеріалу розм'якшенні залізорудної шихти 3, 4 на 10% у порівнянні з початковою Опір проходу При ЗМІСТІ в суміші конверторного шлаку по газів при цьому збільшується на 50% Кінцем інмасі 65 - 80%, силікомарганцевистого щебеню 35 тервалу зниження газопроникності при розм'як20% температури зниження газопроникності при шенні вважали температуру, при якій порожнеча розм'якшенні суміші шлаків і доменної шихти співставала рівною 0 При подальшому нагріві рідка падають При такому співвідношенні шлаків в суфаза, що утворюється, розсовує тверді частки, що міші довжина зони розм'якшення не збільшиться залишилися, і утворюється текучий рідкий шлак, (таблиця) що містить тверді включення При ЗМІСТІ по масі в суміші конверторного шлаку менш 65 - 80 %, наприклад 50 %, а силікомаргаСуттєвість винаходу ілюструється кресленнянцевистого щебеню більш 35 - 20 %, наприклад 50 ми, де на фіг 1 зображені температурні інтервали %, температури зниження газопроникності при зниження газопроникності різноманітних компонерозм'якшенні суміші шлаків менш ВІДПОВІДНИХ темнтів шихти при розм'якшенні, а на фіг 2 зміна температур доменної шихти При такому співвідноператур зниження газопроникності при розм'якшенні шлаків в суміші довжина зони розм'якшення шенні суміші силікомарганцевистого і збільшиться за рахунок зменшення температури конверторного шлаку за результатами лабораторпочатку зниження газопроникності при розм'якних ІСПИТІВ шенні (таблиц) Досліджувалися різноманітні компоненти доменної шихти МК «Азов-сталь» БагатокомпонентПри ЗМІСТІ в суміші по масі конверторного шланість доменної шихти цього комбінату дозволяє ку більш 65 - 80 %, наприклад 90 %, а силікомарузагальнювати результати досліджень Темпераганцевистого щебеню більш 35 — 20 %, наприклад турні інтервали зниження газопроникності залізо10 %, температури зниження газопроникності при рудної шихти при розм'якшенні складають 1079 розм'якшенні суміші шлаків більш ВІДПОВІДНИХ тем1130°С (фиг 1) Зі збільшенням основності темпеператур доменної шихти При такому співвідноратури зниження газопроникності збільшуються шенні шлаків в суміші довжина зони розм'якшення 46990 збільшиться за рахунок збільшення температури переходу в рідкий стан (таблиц) Таблиця - Зміна температурного інтервалу зниження газопроникності при розмякшенні при доданні до доменної шихти суміші силікомарганцевистого і конверторного шлаків Зміст В суміші по масі, % конверторного шлаку силікомарганцевистого шлаку Температурний інтервал зниження газопроникності, °С залізорудної шихти суміші шлаків Температура початку зниження газопроникності температура переходу в рідкий стан Довжина зони розм'якшення, °С В промислових умовах спосіб завантаження доменної печі може бути реалізований наступним чином На рудному дворі доменного цеху формується штабель з конверторного і сілікомарганцовистого шлаку у співвідношеннях по масі конверторний шлак - 65-80%, силікомарганцевистий шлак - 35 - 20% У штабелі виробляється усереднення суміші шлаків Після формування штабель розбирається рудно-грейферним краном і суміш шлаків завантажується у вагон, встановлений на бункерній естакаді Для поліпшення усереднення суміш шлаків при розборі штабелю може додатково перемішуватися екскаватором Після заповнення вагону, він встановлюється над рудним бункером доменної печі і суміш шлаків вивантажується у бункер 3 бункеру суміш шлаків вивантажується у вагон-ваги, або на конвеєр і подається у скіп Порядок подальшого завантаження шлаків у доменну піч не змінюється Спосіб завантаження доменної печі може бути також реалізований в промислових умовах шляхом пошарового укладення конверторного та силікомарганцевистого шлаків до одного шихтового бункеру доменної печі в заданих пропорціях При вивантаженні шихти в кишені вагон - ваг або на конвеєр для подачі у скіп шлаки змішаються Порядок подальшого завантаження суміші шлаків у доменну піч не змінюється 35 - 20 (50) 65 - 80 (75) 35 - 20 (25) > 65 - 80 (90) < 3 5 - 2 0 (10) 1079-1130 1079-1130 1079-1130 1050-1078 Зменшиться Не зміниться Збільшиться 1050-1130 1085-1120 Не зміниться Не зміниться Не зміниться 1079-1130 1125-1182 Не зміниться Збільшиться Збільшиться 1079-1182 Спосіб завантаження доменної печі може бути також реалізований в промислових умовах шляхом укладення конверторного і силікомарганцевистого шлаків до одного скіпа в сусідніх шарах у заданих пропорціях При завантаженні шихти у приймальну вирву завантажувального пристрою доменної печі відбудеться перемішування шлаків У решті порядок завантаження суміші шлаків у доменну піч не змінюється Спільне завантаження у доменну піч у складі шихти конверторного і силікомарганцевистого шлаків дозволить знизити вартість 1т чавуну на 7,5 - 7,8грн за рахунок скорочення витрат вапняку, залізорудних матеріалів і марганцевої руди Річний економічний ефект складе 7,5* 1000 = 7500тис грн , де 1000 - річна продуктивність доменної печі середнього обсягу, тис т Збільшення рівності сходу шихти і припинення и підстоєв і обривів знижує витрату коксу на 0,2% (Волков Ю П , Шпарбер Л Я , Гусаров А К Технолог-доменщик Довідник - М Металургія, 1986 263с) Економічний ефект, що досягається безпосередньо за рахунок застосування способу завантаження доменної печі, що пропонується, складе (0,2 /100) * 550 * 1000 * 300 = 330000грн , де 550 - питома витрата коксу на доменних печах України, кгл", 300 - вартість 1 т коксу, грн II II 1 II 1 II II II III Окатиші СеаГЗК Агломерат ЮГЗК Агломерат МК Ім. Ілліча Агломерат МК "Азовсталь" Доменна шихта без шлакш Конверторний шлак Щебінь Si - Мп Роздрібна подача шлаків Шихта с конверторним шлаком Шихта с Si - Мп щебенем Суміш 7 5 % конв. шлаку та 25% Si - Мп щебеню Шихта з сумішшю шлаків mil І1 1 1 1 II І 1 1 1 1 1Illlllllll II шиши II II II І Illfllllll III 1 II II 900 III 1000 1100 Температура, ФІГ. 1 1079 - 1120 С 1094 - 1124 С 1088 - 1120 С 1106 - 1130 С 1079 - 1130 С 1150 - 1220 С 991 - 1011 С 991 - 1220 С 1079 - 1220 С 991 -1130 С 1085 -1120 С 1076-1130 С 1200 С 46990 1250 X X . = X 1150 • ВX о X ф 2 со а. ф 4 О іератури опроцик оз'мякш І s п 1200 S а с /А А 1100 1050 3 ч 1000 950 о 25 50 75 100 Зміст конверторного шлаку в суміші з с ил і к ом а рган це в истин щебенем, % Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71