Способ нагрева и плавки железосодержащего материала

)5 С 21 В 11/О ОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ ческии иин088.8) во СССР 1978,(54) СПОСОБ НАГР ЗОСОДЕРЖАЩЕГО (57) Изобретение от лургии и литейному к способам плавки териала, Целью явля стружки и окалины и ющей печи, Нагрев ся и в печи происходит , угары элементов - остаются следы элены практически соем 100% шлака. т.е. является уменьшеа шихты. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД%626336, кл, Г 27 В 7/36 ЕВА И ПЛАВКИ ЖЕЛЕ- МАТЕРИАЛАносится к черной метал- производству, а именно железосодержащего мается уменьшение угара ри плавке их во вращаи планку материала проИзобретение относится к черной металлургии, а именно к способам нагрева и плавки железосодержащего материала, преимущественно стружки и окалины,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ плавки во вращающейся печи. согласно которому вращающаяся печь содержит консольно расположенную внутри печи горелку с соплами и соединенные с ней трубки для пОдвода газа и воздуха. Способ плавки заключается в нагреве и плавлении железосодержащего материала продуктами полного сгорания газа при соотношении газа и воздуха, близкого к стехиометрическому. Атмосфера в печи - окислительная,Однако в окислительной атмосфере печи не представляется возможным переплавлять стружку и кузнечную окалину. Это связано с тем, что сжигание газа производится с коэффициентом расхода воздуха а = 0,98-1,00, что обеспечивает. с одной водят во вращающейся печи, снабженной расположенной по оси неподвижной полой футерованной снаружи трубой, на которой расположены газовые горелки. Сущность изобретения заключается в том, что в горелках, расположенных на верхней половине трубы, проводят полное сжигание топлива при соотношении воздуха и топлива, близком к стехиометрическому, а в горелках нижней половины трубы горение проводят при соотношении воздуха и топлива 0,4-0,6 от стехиометрического, Это обеспечивает высокую температуру в печи и в то же время восстановительный или слабо окислительный состав атмосферы в зоне нахождения материала. Изобретение обеспечивает снижение угара стружки в 10 - 20 раз. 2 ил,стороны, получение высокои температуры в печи, а, с другой стороны, - сильно окислительной печной атмосферы, .содержащей окислительные газы СО 2 и Н 20, Уменьшение коэффициента расхода воздуха способствует снижению окислительных свойств атмосферы, но приводит и к снижению температуры металла, что не желательно. В связи с этим плавку обычно производят при полном сжигании газа с а = 1,00. Это обстоятельство не позволяет использовать в составе шихты дешевые отходы металла, а именно стружку и окалину,При плавке струж угар металла до 60-70 практически до 100% ментов). Плавка окал провождается получе полным окислением. Целью изобретен ние окислительного у40 45 50 Предлагаемый способ плавки заключается в том, что в газовых горелках, расположенных в верхней половине печи, проводят полное сжигание топлива при соотношении воздуха и топлива, близКим к стехиометрическому, а в горелках нижней половины печи горение проводят при соотношении воздуха и топлива, равном 0,4-0,6 от стехиометрического с получением восстановительной атмосферы.На фиг.1 изображена вращающаяся печь, в которой осуществляется предлагаемый способ; на фиг,2 - разрез А-А на Фиг.1.Вращающаяся печь состоит иэ футерованного корпуса 1, смонтированного на опорных катках 2 и рельсовой тележке 3, Корпус снабжен зубчатым приводным колесом 4 и приводом вращения (на чертежах условно не показан), По оси печи расположена полая неподвижная. футерованная труба 5, на которой установлены газовые горелки 6 и 7. Труба 5 служит. одновременно воздуховодом, в ней же расположены трубопроводы 8 для подачи газа в горелки, В одном из торцов печи смонтирована труба 9 для отвода дымовых газов иэ печиГазовые горелки равномерно распределены подлине и сечению внутренней трубы, что обеспечивает равномерный прогрев футеровки и шихты. Для слива металла и шлака предусмотрены летка 10 и желоб 11,Газовые горелки 6 в верхней половине печи настроены на полное сжигание газа скоэффициентом расхода воздуха, д 6 = 0,981,00,Газовые гореЛки 7 в нижней половине печи настроены на неполное сжигание газа с д(,=0,4-0,6,Вращающаяся печь работает следующим образом. После ремонта печи и сушки футеровки печь прогревают инжекционной горелкоЯ в течение 1-2 ч до температуры футеровки 700-.900 С, Печь в этот период находится а откатном положении, т.е, труба 5 выведена из. печи, После сушки и прогрева печи про.изводят загрузку стружки или окалины через оба отверстия в торцах печис помощью шнекового устройства или транспортера,Далее накатывают печь с помощью рельсовой тележки на трубу 5, герметизируют стык трубы и печи, включают газовые горелки и начинают вращение печи со скоростью 3 - 5 об./мин. В процессе работы горелок происходит нагрев футеровки печи до температуры 1650-1700 С, нагрев шихты до температуры плавления, плавление шихты и перегрев расплава, Затем после перегре 5 10 15 20 25 30 ва расплава печь останавливают и производят слив металла через летку 10,Способ плавки, осуществляемый в печи, обеспечивает снижение угара стружки и окалины до 3 - 7, что является решением проблемы плавки стружки и достижением в целом по стране значительного экономического эффекта.Положительный эффект объясняется следующим.Организация полного сжигания газа с а = 0,98 - 1,00 в верхней части печи и неполного сжигания газа с а =0,4-0,6 в нижней части печи позволяет разделить печную атмосферу на три зоны,П е р в а я з о н а. Зона располагается выше оси печи. Эта зона имеет окислительнцй характер, содержит окислительные газы С 02 и Н 20 и характеризуется наивысшей температурой газов (1750-1800 С). Зона создается за счет полного сжигания газа в горелках, расположенных в верхней половине трубы 5. Главной задачей, решаемой горелками в этой зоне, является максимальный разогрев футеровки до температуры 1650-1700 С. При повороте печи разогретая до максимальной температуры футеровка контактирует в нижней части со стружкой и окалиной, передает ей тепло, разогревает ее, оплавляет, а затем перегревает расплав стружки.В т о р а я з о н а, Зона располагается в нижней части печи, в районе расположения шихты. Эта зона имеет слабоокислительный или восстановительный характер, ее температура - 1100-1300 С. Зона создается за счет неполногос об=0,4-0,6 сжигания газа в горелках, расположенных в нижней половине трубы 5, Основное назначение зоны - предохранение стружки от окисления, восстановление железа и других элементов из окалины за счет восстановительных газов СО и Н 2, а также нагрев шихты и ееплавление.Т,р е т ь я з о н а, Зона (переходная) располагается на границе первой и второй зон и представляет смесь окислительных и восстановительных газов, Зона не играет существенной роли в процессе плавки, Температура в зоне 1500-1600 С, а в 0,8. Таким образом, в первой зоне происходит высокотемпературный нагрев футеровки, а во второй зоне - безокислительный или малоокислительный нагрев, плавление стружки и перегрев полученного расплава, Это обеспечивает снижение угара стружки до 3-7;По сравнению с известным предлагаемый способ обладает следующими преимуществами;Значительно в 10 - 20 раэ снижаетсяугар стружки. 5Появляется возможность использования всоставе шихты дешевых отходов, стружки, окалйны.Снижается себестоимость 1 т металла за счет удешевления шихты. 10Появляется возможность переплава стружки непосредственно в тех местах, где она образуется, исключая перевозку стружки на металлургические комбинаты. Значительно снижаются транспортные расходы. 15Таким образом, предлагаемое изобретение обладает новизной и положительным эффектом. Оно обеспечивает решение проблемы использования стружки и окалины в качестве шихтовых материалов, что позволит улучшить металлоресурс в цехах, на заводах в целом по стране.Формула изобретения Способ нагрева и плавки железосодержащего материала, преимущественно стружки и окалин, во вращающейся печи, включающий нагрев материала посредством газовоздушных горелок, расположенных на внутренней продольной неподвижной трубе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения окислительного угара шихты, в горелках, расположенных на верхней половине трубы осуществляют полное сжигание топлива при соотношении воздух:топливо, равном стехиометрическому, а в горелках нижней половины трубы горение проводят при соотношении воздуха и топлива 0.4 - 0,6 от стехиометрического,1721094 г. вРедактор М, Кузнецов Т р Корректор Н Ревская Заказ 928 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Составитель В. Граче ех ед М.Моргентал