Спосіб управління доменною плавкою

Реферат: Спосіб управління доменною плавкою включає завантаження у піч одночасно з агломератом, як мінімум, двох видів коксу з підвищеною і зниженою реакційною здатністю. При інтенсивності 3 плавки по спаленому коксу 800 кг/м ∙добу і більше завантажують в доменну піч кокс з показником реакційної здатності коксу CRI=37 % і нижче. При інтенсивності плавки менше 800 3 кг/м ∙добу використовують кокс з показником CRI > 37 %. UA 76131 U (54) СПОСІБ УПРАВЛІННЯ ДОМЕННОЮ ПЛАВКОЮ UA 76131 U UA 76131 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі чорної металургії, зокрема до доменного виробництва, а саме до способів управління доменною плавкою при зміні реакційної здатності коксу. Відомий спосіб управління доменною плавкою, що включає набір у приймальну лійку засипного апарата порцій (скіпів) коксу і залізорудних матеріалів з добавками, регулювання горизонтального (по окружності) розподілу матеріалів за допомогою обертового розподільника шихти і вертикального розподілу (по радіусу) зміною системи завантаження, маси подачі, рівня засипки і завантаженням холостих подач [Федоренко Г.И. Рациональные программы и способы загрузки доменных печей. - К.: Техніка, 1982. - 121 с. (стор. 7-13)]. Недоліком способу управління доменною плавкою є те, що при завантаженні у піч коксу не враховується його реакційна здатність, яка має значний вплив на питому витрату коксу. Найбільш близьким до того, що заявляється, є спосіб управління доменною плавкою, який включає завантаження у піч одночасно з агломератом щонайменше двох видів коксу з різною реакційною здатністю. Перший вид є звичайним металургійним коксом, а другий - хімічно більш активним коксом, тобто має більш низьку температуру початку газифікації, наприклад 850 °C. Кількість другого виду коксу становить 1-10 масових %, переважно 2-5 %, щодо першого виду коксу. Запропонований метод дозволяє знизити температуру резервної теплової зони і, отже, поліпшити використання коксу на 5 масових % порівняно із звичайним способом [Заявка № 3 2483950 Франція, МКВ С21В 5/00, опубліковано 11 грудня 1981 p.]. Недоліком способу управління доменною плавкою є те, що завантаження коксу з високою і низькою реакційною здатністю (CRI) не узгоджують з інтенсивністю доменної плавки по спаленому коксу (інтенсивністю горіння коксу), у зв'язку з чим не вдається отримати максимальний економічний ефект від зниження витрати коксу і зниження собівартості чавуну. Кокс в доменній плавці виконує, як відомо, ряд важливих функцій: палива (постачальника теплоти); відновлювача; розпушувача шихти в сухій зоні печі і в зоні розм'якшеного стану залізорудних матеріалів. Саме перша функція є головною, що визначає його витрату на виплавку одиниці чавуну згідно з тепловим балансом нижнього ступеня теплообміну. Робота коксу як відновлювача позначається на його витраті через вплив відновних процесів на теплопотрібність в нижній зоні печі. Функції коксу як розпушувача шихти та дренажної насадки є в основному обмежуючими та залежать від його витрат, величини кусків коксу та ступеня їх руйнування в печі. Подрібнення коксу в доменній печі і зменшення його частки в шихті підвищують газодинамічну напруженість плавки, обмежують продуктивність печі, сприяють порушенням газодинамічного режиму роботи печі, призводять до необхідності більш нерівномірного розподілу рудних матеріалів по перерізу печі, що позначається, зрештою, не тільки на продуктивності, але і на питомій витраті коксу. Від питомої витрати коксу найбільшою мірою залежать і інші найважливіші технікоекономічні показники доменної плавки, такі як продуктивність доменної печі і собівартість чавуну. Витрата коксу залежить від інтенсивності доменної плавки по спаленому коксу, яка в даний час змінюється залежно від кон'юнктури ринку. В одному випадку потрібна висока продуктивність і, отже, висока інтенсивність плавки по спаленому коксу, коли прибуток (дохід) отримують за рахунок обсягу продукції, не дивлячись на зростання витрати коксу і собівартості чавуну. В іншому випадку, коли висока продуктивність не потрібна - прибуток (дохід) отримують за рахунок зниження інтенсивності плавки і витрати коксу через зниження собівартості чавуну. Обидва ці випадки вимагають завантаження в доменну піч коксу різної реакційної здатності. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності доменної плавки через вплив реакційної здатності коксу на питому витрату коксу і газодинаміку доменної плавки при зміні інтенсивності доменної плавки по спаленому коксу. Поставлена задача вирішується таким чином. На відміну від відомого способу управління доменної плавкою, що включає завантаження в піч одночасно з агломератом, як мінімум, двох видів коксу з підвищеною і зниженою реакційною здатністю, у пропонованому способі є суттєві відмінності, які полягають в тому, що при 3 інтенсивності плавки по спаленому коксу 800 кг/м ∙добу і більше завантажують в доменну піч кокс з показником реакційної здатності CRI=37 % і нижче, а при інтенсивності плавки менше 800 3 кг/м ∙добу використовують кокс з показником CRI > 37 %. Спосіб здійснюється наступним чином. Якщо потрібна висока продуктивність доменної печі, забезпечити її можна тільки шляхом збільшення інтенсивності плавки по спаленому коксу і високої газопроникності стовпа шихти, яка в свою чергу залежить від гранулометричного складу шару коксу в усьому об'ємі доменної печі. У цьому випадку куски коксу при русі від колошника до горна печі повинні максимально 1 UA 76131 U 5 10 15 20 25 30 зберігати свою крупність при взаємодії з СO2 газового потоку. Для цих цілей у піч необхідно завантажувати кокс з низькою реакційною здатністю. Якщо на доменній печі потрібні низькі продуктивність та собівартість чавуну, то це досягається за рахунок зниження інтенсивності плавки по спаленому коксу і додатково - за рахунок завантаження в піч коксу з високою реакційною здатністю, що забезпечує активізацію реакції газифікації коксу і максимальне використання його функції відновлювача. Активізація реакції газифікації коксу при підвищенні його реакційної здатності збільшує ступінь розвитку непрямого відновлення і сприяє збільшенню ступеня використання СО у доменній печі. Тобто при підвищенні реакційної здатності коксу його витрата додатково зменшується за рахунок зниження ступеня розвитку прямого відновлення заліза. Інтенсивність плавки на доменних печах в даний час змінюється в діапазоні 600-1000 3 кг/м ∙добу, а реакційна здатність коксу - 32-43 %. У зв'язку з цим при інтенсивності плавки по 3 спаленому коксу 800 кг/м ∙добу і більше потрібно завантажувати в доменну піч кокс з показником реакційної здатності CRI=37 % і нижче, а при інтенсивності плавки по спаленому 3 коксу менше 800 кг/м ∙добу використовувати кокс з показником CRI > 37 %. Приклад реалізації способу 3 На доменній печі об'ємом 5000 м треба було збільшити її продуктивність до 9800 т/добу. Для цього перейшли на завантаження в піч коксу з показником реакційної здатності коксу CRI=32,3 % замість завантаження коксу з реакційною здатністю CRI=40,3 %. В результаті за рахунок гарної газопроникності стовпа шихти вдалося збільшити інтенсивність плавки до 9503 1010 кг/м ∙добу і забезпечити необхідну продуктивність агрегату. Доменна піч працювала рівно, за рахунок чого вдалося також знизити витрату коксу з 473, 1 кг/т до 464,6 кг/т чавуну. При потребі зниження продуктивності печі до 7400 т/добу і забезпечення зниження собівартості чавуну перейшли на завантаження в піч коксу з показником реакційної здатності CRI=41,9 % замість завантаження коксу з реакційною здатністю CRI=36,2 %. Інтенсивність 3 плавки по спаленому коксу знизилася до 727 кг/м ∙добу. В цьому випадку отримали більш істотне зниження витрати коксу - з 442,6 до 412 кг/т чавуну, що позначилося на зниженні собівартості чавуну. Завантаження в доменну піч коксу з різним показником його реакційної здатності залежно від зміни інтенсивності плавки по спаленному коксу не тільки забезпечує регулювання продуктивності доменної печі, але й дозволяє істотно знизити витрату коксу та собівартість чавуну. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб управління доменною плавкою, що включає завантаження у піч одночасно з агломератом, як мінімум, двох видів коксу з підвищеною і зниженою реакційною здатністю, який 3 відрізняється тим, що при інтенсивності плавки по спаленому коксу 800 кг/м ∙добу і більше завантажують в доменну піч кокс з показником реакційної здатності коксу CRI=37 % і нижче, а 3 при інтенсивності плавки менше 800 кг/м ∙добу використовують кокс з показником CRI > 37 %. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2