Способ загрузки доменной печи

19) ИХ (11) 20028051) 5 С 21 В 7 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕН Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака(71) Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР(73 Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР(54) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Сущность изобретения: при загрузке шихтовых материалов на колошник контролируют их плотность, рудную нагрузку, частоту загрузки подач и в зависимости от изменения частоты загрузки и рудной нагрузки изменяют массу подачи в соответствии с выражением пт. =т и,(РН,+1)+ ззл + уровня засыпи массу жепезорудных материалов вподаче увеличивают при подъеме поверхности засыпи и уменьшают при ее опускании в соответствиис выражением пт,=гп, +(К - Ь ) Яу/(1+1/РН,),+ к 1задгде пт, - заданная масса железорудных мате 1риалов в подаче, т; и и - текущая и заданная1 ЗЩ,частоты подач, шт/ч; Н гН, - рудная нагрузка в+текущей и очередной подачах т/т; Ь, Л, - уро+вень засыпи при загрузке текущей и очередной логдач, м; Я -площадь колошника, м; у - насыпнаякплотность шихты в подаче, т/м; гп, гп - массаз.Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на доменных и обжиговых печах, шахтных печах прямого получения железа, а также в других отраслях промышленности. где применяют противоточные агрегаты с периодической загрузкой сыпучих материалов.Известен способ загрузки доменной печи, в котором массу желеэорудных материалов в подаче поддерживают неизменной (Жеребин Б.Н. Практика ведения доменной печи, М,: Металлургия, 1976). Недостатком его является непостоянство интервала времени между загрузкой очередных подач, обусловленное изменениями высоты подачи (из-эа неизбежных варьирований рудной нагрузки, соотношения в подаче материалов разной насыпной плотности) и скорости схода шихты (при отклонениях теплового состояния, накоплении и выпуске жидких продуктов плавки), В результате возникают существенные колебания температурного поля и подъемной силы газового потока в верху печи, приводящие в свою очередь к изменению газораспределения в шахте, степени восстановления материалов, к зоне когеэии и ее газоприницаемости и, в конечном итоге, к перерасходу кокса на выплавку тонны чугуна, Кроме того, колебания температуры колошникового газа ухудшают условия службы колошниковой защиты и засыпного аппарата.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ загрузки доменной печи, при котором изменяют массу железорудных материалов в подаче в зависимости от содержания в них мелочи - уменьшают ее при увеличении содержания мелочи и наоборот(Ц,В данном способе изменение массы подачи осуществляют без учета скорости схода шихты и вь 1 соты подачи, что, как и в предыдущем способе, не позволяет обеспечить постоянство интервала времени между загрузкой очередных подач и устранить нежелательные колебания теплового и газодинамического режимов плавки, приводящие к перерасходу кокса и ухудшению условий службы колошниковой защиты и засыпногоаппарата.Предлагаемый способ загрузки доменной печи, включающий набор подачи шихтовых материалов в загрузочное устройство, выгрузку их на колошник, изменение массы железорудных материалов в подаче, предполагает, с целью снижения расхода кокса и увеличения срока службы колошниковой защиты и засыпного аппарата эа счет стабилизации газодинамического и теплового режимов, контролировать насыпную плот ность шихтовых материалов, рудную нагрузку, частоту загрузки подач и изменять массу железорудных материалов в подаче при отклонении частоты загрузки подач от 5 заданной величины и рудной нагрузки от еепредыдущего значения в соответствии с вы- ражением п(р Н+1) р Н+110 щ+1= в гл,:а,"д+(,-Ь,) Зу/(1+1/р Н),где пи"д и в - соответственно заданная (с учетом заданной частоты загрузки подач) и откорректированная масса железорудных материалов в подаче, т;Ь и пн.1 - соответственно уровень эасыпи в текущей и очередной подачах, м;5 - площадь Колошника, м;г,у- насыпная плотность шихты в подаче, т/м .Данные выражения выведены из условия постоянства интервала времени между загрузкой очередных подач (или постоянства количества загружаемых.подач за единицу времени, например эа 1 ч), которое равно и ч ч Я ч 45 где т - интервал времени между загрузкой очередных подач, ч;и - частота загрузки подач,шт/ч;50 и -высота подачи(включая кокс), загруженной на колошник печи, м;Хе - масса подачи (включая кокс), т.у - насыпная масса подачи (включая 55 кокс), т/м;ч - скорость схода шихты, м/ч;8- площадь колошника, м 2В результате происшедших измененийсостава шихты, скорости ее схода установилась текущая частота загрузки подач пь отгде пц, ен.1 - масса железорудных материалов в текущей и очередной подачах, т;15пь взад - соответственно текущая и заданная частота загрузки подач, шт/ч;РНь РНн.1 - рудная нагрузка соответственно в текущей и очередной подачах, т/т.В случае изменения уровня засыпи шагами от верхнего предела к нижнему и об ратно заданную массу железорудныхматериалов в подаче увеличивают при повышении поверхности засыпи и уменьшают ее при опускании поверхности эасыпи в соответствии с выражением25+1=20 2 т а в подаче б В случае иэм гами от верхнего ратно необходи подачи, посколь опускании пове времени между ия переменного 5 м (1.75 - 1,5 - 1,25 личину подачи по ьно определив на,1/0,5)=1,18 т/м личная от оптимальной, заданной пээдТогда Необходимо установить новую величину массы очередной подачи щи+1, при которой обеспечивалась бы заданная частота загрузки подач пзэд. В этом случае будет Поставив в выражение (3) ч, полученную из уравнения (2), и произведя необходимые преобразования, получим па+1 =щ, (4)пээд Высота подачи зависит от величины рудной нагрузки, и, следовательно, ее изменение вызовет отклонение частоты загрузки подач от заданной величины, Это обнаружится лишь через время, требуемое на определение частоты загрузки, Поэтому для повышения эффективности регулирования целесообразно учитывать изменение рудной нагрузки с упреждением, Для этого массу подачи выразим через массу железорудных материалов в подаче и величину рудной нагрузки 1п:а+ гп =в (1+ рр), (5) где щк - масса. кокса в подаче, т;РН - рудная нагрузка, т/т;в - желеэорудных материалов в подаче, т, Подставив зависимость (5) с соответствующими индексами и+1 в уравнение (4) и производя необходимые преобразования, получим окончательное выражение для корректировки массы железорудных материалов в подаче при изменениях частоты загрузки подач и величины рудной нагрузки Н+) Н+ +1=ггпуенения уровня засыпи шапредела до нижнего и обмо корректировать массу у в противном случае при рхности засыпи интервал одачами возрастет, а при подьеме сократится. Величина коррекции будет определяться интервалом изменения уровня засыпи, величиной рудной нагрузки и поперечным сечением колошника и долж на изменить высоту подачи на колошнике навеличину приращения уровня эасыпи, Тогда 10где ЬТ - приращение массы подачи (включая кокс), т;Ь и Ь+1 - соответственно уровень засыпи в текущей и очередной подачах, м.Преобразуя с помощью уравнения (5)приращение массы подачи в приращение ее железорудной части, получим окончательное выражение для корректировки заданной массы железорудных материалов в подаче в случае работы печи с переменным уровнем засыпи ээд (), ), /(1+1/РН,) (8) 25 зэдгде пц д и а - соответственно заданная (сучетом заданной частоты загрузки подач) иоткорректированная масса железорудныхматериалов подач, т;Пример осуществления способа,Доменная печь работает со следующими параметрами загрузки: масса железорудных материалов в подаче 20 т, ихнасыпная плотность 1,8 т/м; рудная нагрузка 3,8 т/т; масса кокса в подаче 5,3 т, егонасыпная плотность 0,5 т/м; уровень засыпи 1,5 м; площадь сечения колошника 32 м;г,заданная частота загрузки подач 10 шт/ч.В результате изменения скорости схода40 шихты частота загрузки подач сократиласьдо 7 шт/ч. Это привело к колебаниям температуры колошникового газа между подачами до 80 - 100 С.Тепловое состояние печи требует увели 45 чения рудной нагрузки до 4 т/т.Для устранения этого необходимо установить новые величины подачи и руднойнагрузки в соответствии с выражением (6) При этом масса кок равна 16/4,0=4,1 т,В случае применен уровня засыпи с шагом О, 1,25-1,5) корректируют в формуле (8), предварител сыпную плотность подач щ =(16,2+4,1) /(16,2/1,8+42002808 В этом случае параметры загрузкиза цикл изменения уровня эасыпи со ставят; Уровень эасыпи, мМасса железорудныхматериалов, тМасса кокса, тЧастота загрузкиподач,шт/ч Применение предлагаемого способа за. грузки доменной печи позволит сохранить требуемый, оптимальный темп загрузки печи и исключить нежелательные колебания 10 теплового и гаэодинамического режимов плавки, что обеспечит экономию кокса до Формула изобретения .15СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий набор подачи шихтовых материалов в загрузочное устройство, выгрузку их на колошник, изменение массы. желеэорудных материалов в подаче, отли чающийся тем, что контролируют насыпную плотность шихтовых материалов, рудную нагрузку, частоту загрузки подач и изменяют массу железорудных материалов в подаче при отклонении частоты загрузки 25 подач от заданной величины и руаной нагрузки от ее предыдущего значения в соответствии с выражениемпг (РНг+1) РНг+1д 1+1= щГ130 где гпгпМ 1- масалов соответствной одаах, т;пг 1 п л сооданная част ветственно текущая и за ота загрузки подач, шт/ч; Составитель А.АгарышевТехред М,Моргентал Корректор М.Петрова Редактор Е,Полионо Тираж Подписное НПО "Поис" Роспатента 35, Москва, Ж, Раушская наб 4/5э 3217 оизводственноьский ком Тогда при подъеме поверхности засыпимасса подачи равна гп:=16,2+(1,75 - 1,5) 1,18 32/(1+1/40)=23,8 т, а при опускании са железорудных матери нно в текущей и очеред гпту=16,2+(1,25 - 1,5) 1,18 32/(1+1/4.-8,6 т. 1,75 1,5 1,25 1,25 1,5 162 23 8 314 165 864,05 5,95 7,85 4,05 2,15 10 10 10 10 10 1,0 и улучшит условия службы колошниковой защиты и засыпного аппарата.(56). 1. Авторское свидетельство СССРМ 1601127, кл. С 21 В 7/20, 1985. РНг,РН,+1 - .рудная нагрузка соответственно в текущей и очередной подачах, т/т.2. Способ по п,1, отличающийся тем, что в случае изменения уровня засыпи шагами от верхнего предела к нижнему и обратно массу железорудных материалов в подаче увеличивают при подьеме поверх- ности засыпи и уменьшают ее при опускании поверхности эасыпи в соответствии с выражениемД 11у+1Г.1+ Инг)где вгд - заданная (с учетом частоты загрузки подач) масса железорудных материалов в подаче, т;ЬЬг+1- соответственно уровень засыпив текущей и очередной поядачах, м;Зм - площадь колошника, м;у - насыпная плотность шихты в подаче,т "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10