Спосіб одержання висококременистого чавуну

Способ получения высококремнистого чугуна, включающий загрузку в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями одной-трех воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны. с > Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства высококремнистого чугуна в доменных печах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения высококремнистого чугуна с подачей в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака [1]. Применение этого способа получения высококремнистого чугуна не требует затрат тепла на восстановление кремния, за счет чего снижается расход кокса и повышается производительность доменной печи. К недостаткам этого способа относятся недостаточно высокая степень усвоения кремния из ферросилиция и ухудшение работы горна. Степень утилизации кремния из логии обеспечивается при степени утилизации кремния не ниже 80% и сопровождается расстройствами хода и снижением производительности доменной печи. Целью изобретения является увеличение степени усвоения кремния из добавки, повышение производительности доменной печи и снижение расхода кокса. Поставленная цель достигается тем, что по способу получения аысококремнистого чугуна с загрузкой в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака, отличающейся тем, что с целью увеличения степени усвоения кремния, повышения производительности доменной печи и снижения расхода кокса, кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по гра со ю о о О значительной степени зависит от содержания в нем кремния. Увеличение содержания кремния в чугуне за счет усвоения его из кремнийсодержащей добавки приводит к снижению растворимости углерода в нем, при этом ранее растворенный углерод начинает выделяться из чугуна с образованием тугоплавких конгломератов по периферии горна, состоящих из графита, шлака и металла. Часть этих конгломератов удаляется из доменной печи при выпуске продуктов плавки. Особенно интенсивно они удаляются из зон. где наблюдается ускоренное опускание шихты, а следовательно, и наиболее развитое движение продуктов в горне, - это зоны чугунных леток. По мере удаления от них процесс ослабевает и в наиболее удаленных зонах происходит накопление конгломератов. Каналы, по которым стекают в горн чугун и шлак, закрываются конгломератом, что ухудшает дренажную способность. Работа горна становится малоактивной, учащаются случаи горения охладительных приборов, производство чугуна снижается. При появлении признаков загромождения горна принимаются меры по его ликвидации (загружается промывочная шихта, доменную печь переводят на выплавку передельного чугуна и др.). Загрузка кремнийсодержащей добавки по известному способу без указания ограничений подачи ее в центральную часть печи допускает попадание добавки непосредственно на периферию с дальнейшим прохождением при опускании через зону интенсивного окисления, что снижает степень усвоения кремния. Равномерное распределение кремнийсодержащей добавки по окружности доменной печи в известном способе способствует накоплению тугоплавких конгломератов по периферии горна, способствует его загромождению, снижению производительности доменной печи и повышению удельного расхода кокса. В предлагаемом способе загрузку кремнийсодержащей добавки производят в секторы, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окисліі та п і и ni l Расширение секторов загрузки кремнийсодержащей добавки более чем на три 5 воздушные фурмы в обе стороны от чугунных леток нецелесообразно, так как при дальнейшем удалении от леток гребной шихты по окружности окончания окислительной зоны эффект ускоренного опускания шихты и ин10 тенсивного развития движения продуктов плавки в горне исчезает. При загрузке кремнийсодержащей добавки, по предлагаемому способу масса добавки, концентрируясь в зонах с интенсивным опусканием шихты, 15 где наиболее развито движение продуктов плавки, исключает образование тугоплавких конгломератов по периферии горна в менее активных зонах между чугунными летками. С другой стороны, масса добавки 20 проходит в горн, минуя окислительную зону, в которой происходит интенсивное окисление кремния, повышая при этом степень усвоения кремния из добавок. Тем самым обеспечивается стабильный форсирован25 ный ход доменной печи, в результате чего повышается производительность печи и снижается удельный расход кокса. Использование предлагаемого способа распространяется на любые типы засыпных 30 устройств, не изменяя существенных отличий, различаясь только приемами, учитывающими конструктивные особенности. П р и м е р 1. Загрузка кремнийсодержащей добавки производится на печи полез35 нымобьемом1143м, оборудованной одной чугунной леткой и двухконусным засыпным устройством, имеющей диаметр горна 7,5 м, диаметр колошника 5,86 м, колошник оборудован подвижными плитами. Типовой врэ40 щающийся распределитель шихты работает на шесть станций через 60° с началом отсчета от оси наклонного места по часовой стрелке. Чугунная летка расположена под углом 135° в указанной системе отсчета. 45 Загрузка циклическая по системе 2 КАК і 1,5 ЗААКК і 1,5 м. Ручная часть колоши 16,5 т, выход чугуна с подачи 8,5 т чугуна. Длина окислитель* 50 ной зоны по исчезновению СОг 1.5 м. Для использования способа определяем дугу сектора по обе стороны от чугунной летки ство воздушных фурм по границам і в обе стороны от чугунных леток; 16 - количество воздушных фyp^ чи. Количество подаваемой кремниі жащей добавки за один цикл 40x8,5x5= 1700 кг. где 40 - расход добавки, кг/т чуг 8,5 - выход чугуна с подачи, т; 5 - количество подач в цикле. Величина радиуса колошника, н рую сдвигаются колошниковые плить бежание попадания кремнийсодер добавки в окислительную зону. где 5,86 и 7,5 - диаметры колошника v соответственно, м; 1,5 - длина окислительной зоны, і Оси воздушных фурм Упорядник Техред щ УКРАЇНА (19) W ГЛ ( I I ) (13) С1 (5D5 С 21 В 5/02 U A „„ 13260 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ВИСОКОКРЄМНИСТОГО ЧАВУНУ 1 (20)95320547, 14.09.93 (21)4778538/SU (22)01.11.89 (24)28.02.97 (46) 28.02.97. Бюл. N? 1 (56) Информация ЦИИНЧМ, сер. 15. М., 1968 (прототип). (72) Коваленко Петро Єпіфанович, Замуруєв Валерій Михайлович, Черзер Анатолій Миколайович, Фадєєв Олександр Сергійович, Чеботарьов Анатолій Петрович (73) Орендне підприємство "Макіївський металургійний комбінат" їм. С.М.Кірова (UA) (57) Способ получения высококремнистого чугуна, включающий загрузку в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, отличающ и й с я тем, что кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями одной-трех воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны. С > Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства высококремнистого чугуна в доменных печах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения высококремнистого чугуна с подачей в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака [1]. Применение этого способа получения высококремнистого чугуна не требует затрат тепла на восстановление кремния, за счет чего снижается расход кокса и повышается производительность доменной печи, К недостаткам этого способа относятся недостаточно высокая степень усвоения кремния из ферросилиция и ухудшение работы горна. Степень утилизации кремния из ферросилиция при загрузке последнего в доменную печь не превышает 70-75%. Расчеты показали, что экономическая целесообразность применения этой техно логии обеспечивается при степени утилизации кремния не ниже 80% и сопровождается расстройствами хода и снижением производительности доменной печи. Целью изобретения является увеличение степени усвоения кремния из добавки, повышение производительности доменной печи и снижение расхода кокса. Поставленная цель достигается тем, что по способу получения высококремнистого чугуна с загрузкой в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки, подачу воздушного дутья, плавление и выпуск чугуна и шлака, отличающейся тем, что с целью увеличения степени усвоения кремния, повышения производительности доменной печи и снижения расхода кокса, кремнийсодержащую добавку загружают в секторы печи, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружности по границе окончания окислительной зоны. Причиной расстройства хода доменной печи при использовании кремнийсодержащей добавки является загромождение горна со to с* О О 13260 из-за выд еления из чу гуна уг лерод а в вид е графита, рас творимос ть которого в железе в значительной с тепени зависит от с одержания в нем кремния. Увеличение содержания кремния в чугу не за счет усвоения его из кремнийс од ерж ащей д обавки привод ит к снижению рас творимос ти у глерода в нем, при э том ранее рас творенный углерод начинает выделяться из чугуна с образованием ту гоплавких конгломератов по пери ферии горна, с ос тоящ их из графита, ш лака и металла Час ть э тих конгломератов удаляется из доменной печи при выпуске продуктов плавки Ос обенно интенс ивно они уд аляются из зон. где наблюдается ускоренное опускание шихты, а следовательно, и наиболее развитое движение продуктов в горне, - э то зоны чугунных леток. По мере удаления от них процесс ослабевает и в наиболее удаленных зонах происходит нак опление конгломератов. К аналы, по которым с текают в горн чугу н и ш лак, закрываютс я конгломератом, что ухудш ает дренажную с пос обнос ть. Р абота горна с тановитс я малоактивной, учащаютс я с лучаи горения ох лад ительных приборов, производс тво чугу на снижаетс я. При появлении признаков загроможд ения горна принимаются меры по его ликвид ации (загружаетс я промывочная ш их та, д оменну ю печь переводят на выплавку перед ельного чу гу на и ДР.). Загру зка кремнийсод ержащей добавки по извес тному способу без указания ограничений подачи ее в центральную часть печ и допускает попадание добавки непосредственно на периферию с дальнейшим прохождением при опускании через зону интенс ивного окисления, что с нижает с тепень усвоения кремния Равномерное распред еление кремнийсодержащей д обавки по окружнос ти доменной печ и в извес тном способе способс твует накоплению тугоплавких конгломератов по периферии горна, с пос обс тву ет его загроможд ению, снижению производ ительнос ти доменной печ и и повышению удельного расхода кокс а. В пред лагаемом способе загрузку крем нийсод ержащей добавки производ ят в сек торы, ограниченные осями (1-3) воздушных фурм по обе стороны чугунных леток и дугами окружнос ти по границе окончания окис лительной зоны В пред лагаемом способе загрузку кремнийсод ержащей д обавки производ ят в сек торы, ограниченные ос ями (1-3) воздуш ных фурм по обе стороны чугунных леток и дуга ми окру жнос ти по границе окончания окис лительной зоны. Р ас ш ирение с екторов загру зки кремнийсодержащ ей добавки более чем на три 5 воздушные фу рмы в обе с тороны от чугунных леток нецелесообразно, так как при дальнейшем удалении от леток гребной ших ты по окру жнос ти окончания окис лительной зоны э ффект ускоренного опускания ш их ты и ин10 тенс ивного развития д вижения продуктов плавки в горне исчезает. При загрузке кремнийс одержащей добавки, по пред лагаемому способу масс а д обавки, концентрируясь в зонах с интенсивным опусканием ш их ты, 15 где наиболее развито движение продуктов плавки, исключает образование ту гоплавких конгломератов по периферии горна в менее активных зонах межд у чу гу нными летками. С д ругой с тороны, масс а добавки 20 проход ит в горн, минуя окислительную зону, в которой происх од ит интенсивное окис ление кремния, повыш ая при э том с тепень усвоения кремния из д обавок. Тем с амым обес печиваетс я с табильный форс ирован25 ный ход д оменной печи, в резу льтате чего повыш аетс я производ ительнос ть печ и и снижаетс я удельный расх од кокса. Использование пред лагаемого способа распрос траняется на любые типы зас ыпных 30 ус тройс тв, не изменяя сущес твенных отличий, различаясь только приемами, учитывающими конс труктивные особеннос ти. П р и м е р 1. Загрузка кремнийс одержащей д обавки производ ится на печи полез* 3 35 ным объемом 1143 м . оборудованной од ной чугунной леткой и двухконус ным зас ыпным устройс твом, имеющей диаметр горна 7,5 м, диаметр колошник а 5,86 м, колошник оборудован под вижными плитами. Типовой вра40 щающийся рас пределитель ших ты работает на шес ть с танций через 60° с началом отсчета от ос и нак лонног о мес та по час овой стрелке. Чугу нная летка рас положена под углом 135° в указанной с ис теме отсчета. 45 Загрузка циклическ ая по сис теме 2 К А К і 1, 5 3 ААКК 4 1, 5 м. Ручная час ть колоши 16, 5 т, вых од чугуна с под ачи 8,5 т чугуна. Длина окис литель -50 ной зоны по исч езновению СОг 1, 5 м. Для использования способа определяем дугу сектора по обе с тороны от чугунной летк и 55 360х(±3)_±675 о следовательно, с ектор подачи д обавки определен в интервале ' 135±67, 5°= 67, 5- 202, 5° 13260 и добавка подается на станции вращающего П р и м е р 2. При тех же условиях, что и распределителя 120 и 180°, где ±3 - количев примере 1, но при отсутствии подвижных ство воздушных фурм по границам сектора колошниковых плит и при наличии бесков обе стороны от чугунных леток. нусного засыпного устройства с лотковым 16 - количество воздушных фурм на пе- 5 распределителем шихты, сектор подачи дочи. бавки и условие непопадания ее в окислиКоличество подаваемой кремнийсодертельную зону определяются так же, как и в жащей добавки за один цикл предыдущем примере. 40x8,5x5= 1700 кг. В соответствии с определенными эначегде 40 - расход добавки, кг/т чугуна; 10 ниями угла сектора и граничной окружности 8,5 - выход чугуна с подачи, т; колошника устанавливаются горизонталь5 - количество подач в цикле. ный и вертикальный углы лоткового распреВеличина радиуса колошника, на котоделителя. рую сдвигаются колошниковые плиты во изП р и м е р 3. При те же условиях, что и бежание попадания кремнийсодержащей 15 в примере 1, но при отсутствии подвижных добавки в окислительную зону. плит, определение сектора подачи добавки производится аналогично примерам 1 и 2, а условие непопадания добавки в окислительную зону соблюдается регулированием ве20 личины рудной части колоши, объем где 5,86 и 7,5 - диаметры колошника и горна которой должен быть достаточным для посоответственно, м; падания кремнийсодержащей добавки за 1,5 - длина окислительной зоны, м. пределы окислительной зоны. Граница окислительной зон Оси возду шн ых Фур м Ось чугунной лётки Коректор Л. Лукач Упорядник Замовлення 4106 Техред М.Моргентал Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиГв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101