Способ выплавки чугуна

Союз Светскик Социалистическив Республик(51)М, Кл,с присоединением заявки Йо С 21 В 5/00 Государственный комитет СССР но делам нзобретеннй н открытий(53) УДКб б 9. 1 б 2. .267.4(088.8) Дата опубликования описания 151180(72) Авторы изобретения Ю.М. Потебня, Р.Г. Рихтер, В,Н. Быткин и В,Е. Власенко Запорожский индустриальный институт и Металлургическийорденов Ленина и Октябрьской Революции завод "Запорожсталь"им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЧУГУНА 2 1Изобретение относится к металлур .гии черных металлов, в частности к производству чугунов в доменной печи.Для снижения расхода дефицитного кокса при плавке в доменной печи применяют как газообразные, так жидкие итвердые виды топлив.Известен способ выплавки чугуна с вдуванием различных восстановительных газов. Чаще всего для этих целей10 используют природный газ, который наиболее рационально вдувать через фурмы в окислительную зону, где обеспечивается возможно полное сгорание. газа. При этом из природного газа, 15 содержащего преимущественно метанСН 4, в окислительной зоне вначале образуются продукты полного сгорания (СО 2 и НО), а затем за пределами окислительной зоны при взаимодей ствии их с коксом получается соответственно СО и Н 2(1.В известном способе с использованием восстановительных газов обеспечивается снижение расхода дефицитно го кокса, но дляэтого требуются до" полнительные затраты на их производство, связанные с использованием установок конверсии или регейерацйи при высокой стоимости получаемого чу гуна, дополнительные площади для их размещения и дополнительный обслуживающий персонал. Кроме того, при регенерации доменных колошниковых газов или конверсии газов усложняется и удлиняется технологический процесс. В результате этого эффективность применения восстановительных газов снижается.Цель изобретения - снижение расхо-. да природного газа и стоимости получаемого чугуна.Цель достигается тем, что в качестве восстановительного газа в доменную печь вводят очищенный и компримироваиный газ закрытых руднотермических (ферросплавных) печей с остаточным содержанием пыли не более 100 мг/м под давлением 3,3-4,8 ати (превышающим давление газов на колошнике доменной печи) с коэффициентом замены на каждую единицу природного газа 2-3 единицы газа руднотер. мических закрытых печей.Такие газы образуются при выплавке ферросплавов (углеродистый ферромарганец, риликомарганец, ферросилиций и др.).Примерные составы газов руднотермических печей приведены в табл. 1779385 Таблица 1Характеристика отходящих газов закрытых Ферросиликатных печейе т ав т ще т т ще е йв тыт ав т е т т ев т ее лав Теоретическаятемпература горения, ОС о Средний химический состав,об.Ъ Теплотасгорания,ккал/чмщее щ остг/нм Н 4 Н й О" Характерное, что,отношение (СО +Н 2 + СН 4) . (СО 2 + О + й) в газеруднотермических печей очень высокоеи"коелееаблется в пределах 2,5-13,4, чтозначительно выше аналогичного отйошения в"доменйом колошниковой-га аэе.последнее позволяет оФнести газ закрытыхруднотермических печей к восстановительныам"гаазам с высоким восстанови""тещльййй" потенциалом." " ,","Теаплотворная спаеособайость газарудовосвстановительйых печей колеблется в эависййосетй"от"состава в пре-"делах 2100-2650 ккал/чм, чтбвы.ше теплотворной способностейваосстановительного газа (1250 ккал/чм).Кроме того, на сжигание 1 м 3 СО"тре-буется в 4 раза меньше Воздуха, чемна сжигание 1 м йрйродиогб"газй", ипри этом развивается более высокаятемпература. Все это позволяет отнести газы закрытых рудовосстановительных печей к ценным видам технологи ческих топлив.аез закрытых рудовосстановитель.ныхпечей может вдуваться в домен-. " .Н 7 ю" пеечЬ",какчвеере э"ФтурМуа" в" оквисли-тельную зону, так и в других соответствующих горизонтждомеййой йечй,где газы, Содержащйее ГО, требую%с"яе"для процессов косвенного восстайовленйяа. Ввщеде нейегаза э акрытйх ерудовосстановительных печей через Фурмы втфщт тават щ т ттттттЬтщЗ" окислителъную зону значйтельно проайе, так как не требует практичесхидополнительных затрат и переоборудования печи".:При введении газа закрытых рудиотермических печей йаа других горизон 40 тах доменной печи, что СО выполняетроль восстановителя, требуетсявдорбо раудование печеи дополнительными фурмами или устройствами для ввода газа.Способы ввбда восстановительных га 45 зов известны,Так как на руднотермических печах;газы из"под сводов печей отсасываются вакуумными водяными"насосами,тоони собираются в сборный заводской50 каоллектор под давлением, неэйачеительно превыашаюцим атмосФерноедавление (после вакуумных насосов400 мм вод.ст.). Для транспбртировки газа руднотермических печей к доменной печи необходима установка газовоздушной станции и прокладка газопроводов, Для обеспечения безаварийной, длительной работы газонаполнительной:установки остаточное содержание пыли в газе руднотермическихбО печей не должно превышать 100 мг/м ,так "как:при большими его количествах"авоэмоежен абразивный износ трущихсячастей. Такое остаточное содержаниепыли обесйечивается применением сис 5 ;темы мбкрой газоочистки (наклонный ф779385 Работа печи С заменой природного газа газом рудноермической печи Показатель а природномазе 315-357764-1152 363-389 986-1324 1704-1960 1614-1868 Расход природного газа,м/т 120-241 265-475102,00"104,00 100 Производительность, Ъ Снижение себестоимости,коп/т 10-21 При вводе газа рудовосстановительных печей в зоны восстановления окис-ъ лов железа возможна экономия кокса в количестве (в зависимости от горизонта, где вводится газ) 35-75 кг/т.Предлагаемый способ выплавки чугуна может быть реализован там,где одновременно имеются доменные и ферросплавные цеха. йфорМула изобретенияСпособ выплавки чугуна в доменнойпечи, включающий загрузку шихты, вдувание сжатого воздуха с восстанови 50ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюдополнительной экономии кокса эа счетисключения в горке печи эндотермических процессов, связанных с размещением компонентов восстановительныхгазореагентов, в качестве гаэореагента вводят газ закрытых руднотермичес"ких печей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе4 Щ 1. Леонидов Н.К., Слижикова Л.Е.Вдувание в доменные печи прн плавкераэличнйх растворов. М., 1965,Тираж 608 Подписное филиал ППП "Патент",г. ужгород, ул, Проектная,4 гаэоход, скрубер, труба Вентури,каплеводоотделитель).1Гаэ на выходе иэ руднотермических печей после системы газоочистки имеет давление порядка 500 мм вод.ст. Для ввода в доменную печь давление газа должно быть повышено до давления, определяемого суммой давления газа на колошнике, перепадом давления на столбе шихты доменной печи и избыточного давления в 1-1,5 атм, для покрытия аэродинамических сопротивлений ввода, что соответствует давлению 3,3-4,8 ати.При работе типовой руднотермической печи мощностью 16500 кВт/ч образуется около 2500-3000 м газа или . в сутки 58000-72000 м.Расчеты с металлическим моделированием доменного процесса показывают, что при вводе газа рудовосста- новительных печей через Фурмы и окислительную зону возможна замена 1 м Суммарный расход углерода,кг/т чугунаРасход дутья, м /минКоличество доменного колошникового газа, мб/т Расход ферросплавного газа, м /т Таким образом, предложенный способ выплавки чугуна не требует полу-чения восстановительного газа в специальных установках, обеспечивает утилизацию газов. закрытых рудовосстановительных печей, снижение расхода природного газа и стоимости получаемого чугуна.ВНИИПИ Заказ 7964/35 природного газа 2-3 м 3 газа рудовосстановительных печей.При математическом моделированиирасчеты выполняют при условии сохранения теоретической температуры горения при различных температурахдутья. На математической модели установлено, что при изменении темпе.ратуры дутья от 1200 до 1400 С и изменении содержания кислорода вдутье от 21 до 40 коэФФициент заме О ны для холодного газа руднотермичес"ких печей составляет 2,0-2,2 на каждый заменяемый кубометр природногогаза, для горячего газа (нагрев до800 ОС) до 3-х единиц на 1 м природ ного газа,В табл. 2 приведены технико-экономические показатели работы доменной печи на природном газе н на смеси природный газ-гаэ. руднотермичес О ких печей до полного вывода природного газа.