Спосіб відновлення дренажної здатності горна доменної печі
Номер патенту: 93320
Опубліковано: 25.01.2011
Автори: Трет'яков Олександр Борисович, Лівшиц Дмітрій Арнольдовіч, Томаш Олександр Анатолійович, Лозовий Валерій Пантелеймонович, Левченко Валерій Іванович, Гоман Сергій Володимирович, Васькевич Михайло Якович, Ковура Олександр Борисович
Формула / Реферат
1. Спосіб відновлення дренажної здатності горна доменної печі, що містить подачу до горна печі через повітряні фурми дуття, який відрізняється тим, що на період до 60 хвилин припиняють подачу дуття через не менш ніж половину розташованих підряд повітряних фурм доменної печі, причому дуття припиняють подавати через фурми, розташовані з боку чавунної льотки печі.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що залишають відкритою чавунну та/або шлакову льотку печі до появи рідких продуктів плавлення після чергового випуску з печі рідких продуктів плавлення.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що припинення подання дуття через повітряні фурми здійснюють за допомогою шиберних пристроїв, встановлених на кожному фурменому приладі доменної печі.
Текст
1. Спосіб відновлення дренажної здатності горна доменної печі, що містить подачу до горна печі через повітряні фурми дуття, який відрізняється тим, що на період до 60 хвилин припиняють подачу дуття через не менш ніж половину розташованих підряд повітряних фурм доменної печі, причому дуття припиняють подавати через фурми, розташовані з боку чавунної льотки печі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що залишають відкритою чавунну та/або шлакову льотку печі до появи рідких продуктів плавлення після чергового випуску з печі рідких продуктів плавлення. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що припинення подання дуття через повітряні фурми здійснюють за допомогою шиберних пристроїв, встановлених на кожному фурменому приладі доменної печі. Винахід належить до чорної металургії, а саме - до доменного виробництва, і може бути використаний для поліпшення роботи доменних печей. Доменні печі періодично погіршують свою роботу. Це пов'язано з накопиченням «коксового сміття» в горні і втратою ним дренажної здатності. Зменшується витрата гарячого дуття, розвивається периферійний хід відновних газів, схід шихти стає нерівним, можливі підвисання шихти. Значно зменшується виплавка чавуну. Якщо не вжити необхідних технологічних заходів, починається масове горіння повітряних фурм. Відомий спосіб відновлення дренажної здатності горна (Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - К.:Вища школа, 1969 - 487с.), що полягає у випалюванні вуглецю «коксового сміття» за реакціями: С+FeO=Fe+CO С+MnO=Mn+CO, шляхом завантаження до доменної печі матеріалів-окисників. У якості окисників вуглецю використовують важковідновні промивальні матеріали, такі як зварювальний шлак, окалина, марганцеві руда і агломерат (див., наприклад, патенти України на корисні моделі №8262, 14621, на винахід №74294; патенти РФ на винаходи №2115739, 2303070). Оксиди заліза і марганцю, що містяться в них, у шахті печі практично не відновлюються і, надходячи до горна, формують шлаки з підвищеним вмістом оксидів. Кисень таких оксидів окисляє вуглець, який міститься у в'язких напівзастиглих масах, що накопичилися у горні. Проте, унаслідок браку зварювального шлаку та інших промивальних матеріалів, підтримування горна в робочому стані з використанням вказаного способу ускладнюється. Крім того, завантаження до доменної печі матеріалів, що відрізняються своєю поведінкою від інших залізорудних матеріалів, може порушити хід доменної печі, в тому числі привести до підвисання шихти. Відомий спосіб промивання горнів доменних печей (патент РФ на винахід №2183219; Кузнецов (19) UA (11) 93320 (13) (21) a201000495 (22) 19.01.2010 (24) 25.01.2011 (46) 25.01.2011, Бюл.№ 2, 2011 р. (72) ЛІВШИЦ ДМІТРІЙ АРНОЛЬДОВІЧ, RU, ТРЕТЬЯКОВ ОЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ, ЛЕВЧЕНКО ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, КОВУРА ОЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ, ГОМАН СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ВАСЬКЕВИЧ МИХАЙЛО ЯКОВИЧ, ЛОЗОВИЙ ВАЛЕРІЙ ПАНТЕЛЕЙМОНОВИЧ, ТОМАШ ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ "АЗОВСТАЛЬ" (56) UA, 60650, C2, 01.08.2006 SU, 1615184, A1, 23.12.1990 SU, 1627561, A1, 15.02.1991 RU, 2183219, C1, 10.06.2002 JP, 57131303, A, 14.08.1982 JP, 64065214, A, 10.03.1989 C2 1 3 A.M., Падалка В.П., Товаровский И.Г., Ярошевский С.Л. Технология промывки горна изменением расхода природного газа. Сборник трудов международной научно-технической конференции. - Кривой Рог, КГГМК «Криворожсталь», 2004г.), коли скорочується або повністю припиняється подача природного газу до фурменого вогнища. Це найзручніше здійснювати під час випуску чавуну. Витрата природного газу скорочується на 50-80% у момент початку прискореного сходу шихти. Періодичне скорочення витрати природного газу дозволяє тимчасово забезпечити надлишок оксидів заліза і марганцю в шлаку, за рахунок чого забезпечується інтенсивне окислення вуглецю коксового дрібняку, графіту та сажі. Скорочення витрати природного газу проводиться на кожному випуску чавуну незалежно від стану горна. Це робиться з метою профілактики горна від завалювання. Відзначено, що ефект від разового скорочення витрати природного газу приблизно такий самий, як від завантаження зварювального шлаку в кількості 30т. Недоліком запропонованого способу є вірогідність подальшого похолодання печі. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб відновлення дренажної здатності горна доменної печі, що містить подачу до горна печі через повітряні фурми дуття і введення через отвори декількох повітряних фурм футерованих водоохолоджуваних труб, через які подається дуття з кис3 нем у кількості до 50% і пара у кількості до 40г/м , поступово просуваючи труби до кільця на відстані5м до центру печі. При цьому гарячі гази з фурменої зони можуть досягати центру печі і забезпечувати кількість тепла, необхідну для нормального ходу процесу. У цей час інші фурми працюють у звичайному технологічному режимі (А.Ф. Борисов. Советы начальнику доменного цеха. Москва «Прогресе», 1996, стор. 91). Спосіб достатньо ефективний. Його застосування дозволяє усунути найскладніші завалювання горна. Проте реалізувати даний спосіб складно, особливо на доменних печах старих проектів, з наступних причин: 1. На робочих майданчиках з обслуговування фурменої зони недостатньо місця для розміщення декількох лебідок для подачі труб до горна доменних печей. 2. Низька стійкість труб, за допомогою яких вводиться збагачене киснем дуття до центру доменної печі. 3. Створюється підвищена небезпека експлуатації доменної печі з введенням у осередок горіння водоохолоджуваної труби довжиною близько 10м. Задачею винаходу є розробка способу відновлення дренажної здатності горна доменної печі, що дозволяє усунути вказані недоліки відомих способів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі відновлення дренажної здатності горна доменної печі, що містить подачу до горна печі через повітряні фурми дуття, відповідно до винаходу, на період до 60 хвилин припиняють подачу 93320 4 дуття через не менш ніж половину розташованих підряд повітряних фурм доменної печі, причому дуття припиняють подавати через фурми, розташовані з боку чавунної льотки печі. Разом з цим, після чергового випуску з печі рідких продуктів плавлення можуть залишати відкритою чавунну і (або) шлакову льотку печі до появи рідких продуктів плавлення. Крім того, припинення подання дуття через повітряні фурми можуть здійснювати за допомогою шиберних пристроїв, встановлених на кожному фурменому приладі доменної печі. Відповідно до винаходу дренажну здатність горна відновлюють за рахунок формування потоку гарячих газів через центр горна у напрямку від відкритих повітряних фурм напроти чавунної льотки в район чавунної льотки, де повітряні фурми закриті. Детальніше суть винаходу пояснюється нижче з посиланням на креслення, де зображено: на Фіг.1 - схема розподілу фурмених газів по радіусу доменної печі при подачі дуття на всі повітряні фурми; на Фіг.2 - схема розподілу фурмених газів по радіусу доменної печі при подачі дуття на половину повітряних фурм, розташованих напроти чавунної льотки; на Фіг.3 - схема формування газового потоку в площині повітряних фурм при подачі дуття на всі повітряні фурми; Фіг.4 - схема формування газового потоку в площині повітряних фурм при подачі дуття на половину повітряних фурм, розташованих напроти чавунної льотки. На фігурах 1 і 3 видно, що величина тиску гарячого дуття з кожної повітряної фурми спрямована до центру печі в точку А. Тут розташований фокус тиску дуття для випадку, коли всі повітряні фурми відкриті. Рух гарячих газів в цьому випадку через центр печі обмежений. На фігурах 2 і 4 показано, що при закритті тринадцяти з двадцяти чотирьох повітряних фурм у районі чавунної льотки з протилежного боку буде сформований потік гарячих газів, що проходить через центр доменної печі в точку В - фокус тиску. Цей потік газів буде достатній, щоб за короткий час розігріти матеріали, що загусли, а також окислить вуглець «коксового сміття». В результаті буде відновлена дренажна здатність горна. Відповідно до п. 2 формули завдання винаходу - відновлення дренажної здатності горна - додатково досягається шляхом створення потоку гарячих газів, що рухаються від відкритих повітряних фурм, розташованих напроти чавунної льотки, до відкритої чавунної і (або) шлакової льотки назовні з горна доменної печі. В цьому випадку гарячі гази під тиском додатково опускаються до осі чавунної льотки і (або) шлакової льотки і, таким чином, прогрівають матеріали, що знаходяться нижче осі повітряних фурм. Ефективність запропонованого способу перевірена в дослідно-промисловому експерименті на доменній печі №4 ВАТ «МК «Азовсталь». Характеристики печі: Корисний об'єм, м3 - 2002; Кількість повітряних фурм, шт - 24; Кількість чавунних льоток, шт - 2; Кількість шлакових льоток, шт - 0; Діаметр горна, м - 9,90; 5 Висота осі повітряних фурм, м - 3,6; Висота «мертвого» шару, м - 1,32; Висота горна, м - 4,0; Доменна піч №4 протягом місяця різко погіршила роботу. Виробництво чавуну впало з 3150т/добу до 2700т/добу, витрата коксу збільшилася на 12кг/т чавуну. З'явилися ознаки завалювання горна: витрата дуття зменшилася, збільшився нижній перепад тиску, погіршав схід шихти (з'явилися підстої, обриви шихти), почалося масове горіння повітряних фурм. За поточний місяць було замінено 37 повітряних фурм (зазвичай 6-8). Вжиті звичайні у таких випадках заходи, включаючи «промивання» горна з використанням зварювального шлаку, результатів не дали. Тому під час зупинки доменної печі на профілактичний ремонт строком на 4 години, були закриті 13 повітряних фурм ліворуч і праворуч від чавунної льотки №1 (номери 1, 2, 3, 4, 5, 6, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18). Закрили їх вогнетривкою масою. Після закінчення ремонту доменну піч задули на 11 повітряних фурмах. Потім відкрили чавунну льотку. Коли льотку стали продувати гази з печі, знизили тиск до 0,5атм і пропрацювали на такому режимі 18хв. Весь цей час гази з печі йшли через чавунну льотку. Потім закрили чавунну льотку і підняли тиск гарячого дуття до 1,0атм і пропрацювали ще 39хв. Відкрили закриті повітряні фурми і згідно вимогам технологічної інструкції вивели доменну піч на повні параметри. Доменна піч прийняла дуття і через дві доби відновила показники роботи. Виплавка чавуну виросла до 3200т/добу. Витрата коксу виявилася нижчою за раніше досягнуту на 4кг/т чавуну. Відкриття і закриття повітряних фурм вручну вимагає значних фізичних витрат праці і часу. То 93320 6 му - відповідно до п. 3 формули - пропонується використання шиберних пристроїв, встановлених на фурмених приладах печі. Нижче наведений приклад такого здійснення способу. На кожному нерухомому коліні фурменного приладу доменної печі встановлюється шиберний затвор, який працює в режимі «закрито» або «відкрито». Шиберний пристрій обладнаний ручним або дистанційно керованим приводом. Після чергового випуску рідкого чавуну і шлаку знижується тиск гарячого дуття до 0,2атм. Закриваються шиберні затвори на повітряних приладах 19, 20, 21, 22, 23, 24, 1, 2, 3, 4, 5, 6 (порівну щодо осі чавунної льотки). Через решту повітряних приладів гаряче дуття надходить до доменної печі. Чавунна льотка залишається відкритою. Поступово піднімається тиск гарячого дуття до 1,2-1,5атм. Гаряче дуття згорає у фурмених вогнищах відкритих повітряних фурм і розжарені гази з температурою 2000°С проходять до центру горна, звідки частина їх піднімається вгору і залишає доменну піч через колошник, інша частина виходить з печі через відкриту чавунну льотку. Чавунна льотка залишається відкритою до моменту появи рідкого шлаку. Після чого льотка закривається вогнетривкою масою за допомогою гармати. Загальна тривалість безперервної роботи доменної печі в такому режимі становить 30-40хв. Потім тиск гарячого дуття зменшується до 0,2атм, відкриваються шиберні затвори на повітряних фурмах 19, 20, 21, 22, 23, 24, 1, 2, 3, 4, 5, 6, після чого доменна піч задувається на повні параметри. Таким чином, використання шиберних пристроїв дозволяє здійснювати запропонований спосіб в автоматичному режимі. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 93320 8 Підписне Тираж 23 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 – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for recovering drainage ability of blast-furnace hearth
Автори англійськоюLivshyts Dmitrii Arnoldovich, Tretiakov Oleksandr Borysovych, Levchenko Valerii Ivanovych, Kovura Oleksandr Borysovych, Homan Serhii Volodymyrovych, Vaskevych Mykhailo Yakovych, Lozovyi Valerii Panteleimonovych, Tomash Oleksandr Anatoliiovych
Назва патенту російськоюСпособ восстановления дренажной способности горна доменной печи
Автори російськоюЛившиц Дмитрий Арнольдович, Третьяков Александр Борисович, Левченко Валерий Иванович, Ковура Александр Борисович, Гоман Сергей Владимирович, Васькевич Михаил Яковлевич, Лозовой Валерий Пантелеймонович, Томаш Александр Анатольевич
МПК / Мітки
МПК: C21B 3/00, C21B 7/12, C21B 5/00
Мітки: горна, дренажної, здатності, доменної, печі, спосіб, відновлення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-93320-sposib-vidnovlennya-drenazhno-zdatnosti-gorna-domenno-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб відновлення дренажної здатності горна доменної печі</a>
Попередній патент: Моноаксіальний транспедикулярний шуруп
Наступний патент: Спосіб оцінки безпеки застосування фетальних клітин
Випадковий патент: Пристрій для перетину судин середнього діаметра при формуванні судинного анастомозу за методом "кінець у бік" під кутом 30°