Способ выплавки доменного ферромарганца

341 А СОЮЗ СОВЕТСНИХвЮМЛНЮииеиРЕСПУБЛИН аю авЯОСССРРЦТЮ ЫЙ НО ГОСУД ДЕЛАЦ ИЗОБ иписдние изоБЕС ВТОРСНОМУ СЗИдИЕЛЬСТВУ(71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669.162.168.1(088,8) (56) 1. Ефименко Г.Г. и др. Металлургия чугуна. Киев, 1974,с. 2862.Абрамченко Е.Т. и др. Опыт завода Запорожсталь . - всем металлургам страны. М., 1962, с. 63.(54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ДОМЕННОГОФЕРРОМАРГАНЦА, включающий подачутехнологического кислорода черезобычные и удлиненные фурмы, о т лч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения расхода кокса и повышенияпроизводительности печи, уменьшаютотношение расхода кислорода на удлиненные и обычные фурмы до 0,4-0,7 отзакрытия чугунной летки до открытнверхнего шлака и увеличивают указанное отношение до 0,9"1,2 от открытияверхнего шлака до закрытия чугуннойлетки.1126341 1Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к выплавке ферромарганца в доменных печах с подачей технического кислорода через воздушные фурмы и фурмы-интенсифика торы.Известен способ выплавки доменного ферромарганца с подачей технического кислорода в дутье через воздушные фурмы. В этом случае увеличивается 1 О интенсивность плавки пропорционально количеству введенного кислорода, производительность доменной печи возрастает на 2,5-3,0 на 1 Х концент рации кислорода в дутье; удельный 15 расход кокса нри этом снижается на 1,5-2,5 Х вследствие .концентрации высоких температур в горне, где .происходит преимущественное восстановление окислов марганца 1.1 320Однако вследствие применения при выплавке ферромарганца шлаков повышенной основности по сравнению с другими видами чугуна высокая кон.центрация кислорода в дутье сопровождается столь же высокой температурой фурменных очагов природный газ и .увлажнение дутья при выплавке ферромарганца не применяются), что приводит к частому горению воздушных З 0 и шлаковых фурм, иногда со взрывом и выбросом раскаленных материалов. Кроме того, центральная частьорна доменных печей, главным образом больШого объема, загромождается неплавкими массами.35Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выплавки доменного ферромарганца, включающий подачу технологического кислорода через обычные и удлиненные фурмы, Расход кислорода на воздушные фурмы поддерживается на уровне, обеспечивающем его концентрацию в дутье не выше 23;5-24,0 . при расходе его на фурмы-интенсификаторы в пределах 80-110 м /мин,3 Распределение технического кислорода мезду воздушными фурмами и фурмами - интенсификаторами позволяет не только поддерживать на необходимом 50 уровне температуру в, фурменных очагах, но и повысить эффективность применения кислорода за счет. дополнительного увеличения производительности печии снижения расхода кокса. 55 Кроме того, значительно снижается опасность загромождения горна и горение фурм 123. 2Недостатком указанного способаявляется то, что в промежутки време ни работы печи, когда температурныйуровень процессов в горне близокк минимуму(сразу после выпуска чугуна )или, наоборот, близок к максимуму(.перед началом очередного выпуска )количество кислорода, подаваемогона воздушные фурмы и фурмы-интенсифи.каторы, сохраняется постоянным, врезультате чего не представляетсявозможным сразу после выпускасконцентрировать высокие температурыв области преимущественного восстановления марганца; а наканунеочередного выпуска несколько снизить,так как чрезмерно высокие температурымогут оказывать отрицательное влияниеповышаются потери марганца сгазами через колошник печи), чтосовпровождается повышением расходакокса и снижением производительностипечи.Цель изобретения - снижениерасхода кокса и повышение производиIтельности печи.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выплавкидоменного ферромарганца, включающемуподачу технологического кислородачерез обычные н удлиненные фурмы,уменьшают отношение расхода кислорода ва удлиненные и обычные фурмыдо 0,4- 0,7 от закрытия чугуннойлетки до открытия верхнего шлакаи увеличивают указанное отношениедо 0,9-1,2 от открытия верхнегошлака до закрытия чугунной летки,Как показывают исследования, температура ферромарганца в течениевыпуска увеличивается на 30-50 С,ьа содержание закиси марганца снижается на 3-43, что связано с колебаниямитемпературного уровня в горне доменной печи из-за периодичности процесса наполнение - выпуск продуктовплавки,После выпуска в освободившийсяобъем горна приходят неподготовленныематериалы, на нагрев и восстановлениекоторых требуется дополнительноеколичество тепла. Кроме того, значительное количество тепла выноситсяпродуктами плавки. Снижение температуры в горне в этот период приводитк ухудшению процессов восстановлениямарганца, к снижению температурыпродуктов плавки и к увеличениюпотерь металла со шлаком в виде41 311263 корольков. Увеличение расхода кислорода на воздушные фурмы за счет фурм-интенсификаторов позволяет увеличить приход тепла и температурный уровень в зоне воздушных фурм и тем самым повысить нагрев продуктов плавки и снизить потери марганца со шлаком в виде ИпО и корольков металла, В условиях Коммунарского металлургического завода это позволя 0 ет снизить потери марганца на 1,01,5%, сэкономить нат сплава 25-40 кг марганцевой руды и 25-38 кг кокса, повысить производительность печи иа 1,5-2,0% и снизить себестои мость чугуна на 2,6-4,1 руб.Пределы регулирования соотношения расходов кислорода на фурмыинтенсификаторы и воздушные фурмы установлены эмпирическим путем. Нижевеличины соотношения 0,4-0,7 при общем расходе кислорода 8-12 мз/чна 1 мЗ полезного объема наблюдается1ухудшение стойкости фурм-интенсификаторов из-за чрезмерного приближе 25ния к ним высокотемпературных13000-ЗЗООС)очагов горения. Верхний предел регулирования этого соотношения 0,9-1,2 соответствует достижениюзвуковой скорости истечения кислоро" да из фурм-интенсификаторов, вышекоторой получает чрезмерное развитие.осевой гаэопоток, приводящий крезкому увеличению потерь марганцачерез колошник, при этом снижаетсястойкость фурм-интенсификаторов . . З 5из-за вибраций.П р и м е р, Расход дополнительного кислорода на доменную печьобъемом 1020 м , где установлены фурми-интенсификаторы, составляет 4012000 нмЗ/ч. В первую половинумежвыпускного периода соотношениерасходов дополнительного кислородана фурмы-интенсификаторы(числитель)и воздушные фурмы(знаменатель) 45 устанавлвавт дискретно или плавнопосле закрытия чугунной летки4000 имз/чравным 8000 нм 3/ч в в -0,5 и подцер 50 живают таким до открытия верхнего шлака, затем устанавливают это соот-,6000 нмзношение равным ----= 1,0 и6000 нмподдерживают его до закрытия чугунной 55 летки. Далее процесс повторяется с каждым выпуском. Увеличение расхода кислорода на воздушные фурмы после закрытия чугунной летки с 6000 до 8000 м/ч эквивалентно росту концентрации кислорода в дутье на 2,1%,что позволяет повысить температуру в очагах горения у воздушных фурм и усилить теплопередачу к продуктам плавки, стекающим в периферийной зоне горна. Последнее способствует ускорению реакции восстановления МвО из шлака, с одной стороны, и снижению вязкости шлака за счет повышения температуры, с другой, что улучшает условия осаждения корольков сплава. В результате содержание марганца в шлаке в первой половине очередного выпуска уменьшается на 1,8%. Восстановление расхода кислорода на фурмы-интенсификаторы после откр" тия верхнего шлака с 4000 до 6000 м /ч способствует активизации горения и теплопередачи в осевой части горна, При этом не уменьшается приход тепла и в зонах горения у воздушных фурмхотя расход О здесь снижен иа 2000 мЗ/ч ) за счет поступления в них кокса, вытесняемого из металло- приемника накопляющимися в нем продуктами плавки. Результатом такого перераспределения кислорода является уменьшение содержания мар ганца в шлаке во второй половине очередного выпуска на 0,4%.В среднем за выпуск применение циклического регулирования соотноше" ния расходов кислорода на фурмыинтенсификаторы и воздушные фурмы способствует снижению содержания марганца в шлаке на 1,2% или на 12,6 кг/т сплава(при выходе шлака 1050 кг/т сплава), что при суммарном расходе (базовом)марганце 1020 кг/т сплава и степени его утилизации 71% соответствует увеличению производительности печи на 1,74%, повышению степени утилизации марганца до 71,9%. Повышение степени утилизации марганца на 1% способствует снижению расхода кокса на 1,8%.Снйжение расхода марганца на выплавку 1,0 т сплава на 12,6 кг эквивалентно уменьшению расхода марганцевой руды(содержание ИЬ = =43,5% и влаги 15,0% )на 34,1 кг/т. сплава.