Способ регулирования степени восстановления железосодержащих материалов в шахтных печах

ОП ИС ИЗОБРЕ Союз СоветскииСоциалистиыескии 111) 56 еслубл 61) Дополнительно авт. сеид.ву) М. Кл, С 21 В 08.08,75нием заявки 2) Зая Го прис асударстоенныи комнт Соаата Министраа ССС по делам изобретений н открытий) Приоритет 9, 046 6. 7 7.Бюл л публикован 46:1 1088, Е) опубликовании описаци Авторыизобретения атиса В, Т. Плицын, Ь. В. Максимов, Б, С. Фцалко П. С. Чернобыльский и Н, А, Савинов имико-металлургический институт ЛН Казахской ССР 1) Заявител 54) СПОСОБ ЕГУЛИРОВЛ 1 Я СТЕПЕ 111 БОСС 1 ЛОВ 11 Е 11 Я ЖЕЛЕЗОСОДЕРБАШИХ МАТЕРАЛОВ В ШЛХт 11 ЫХ ПЕ 1 А Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при осуществлениипроцесса.прямого получения железа и стали, в частности, для регулирования,степени. восстановления железосодержаших материалов в шахтных печах.Изобретение может быть использовано при получении в шахтных печах цветных металлов.Известен способ регулирования степени" восстановления железосодержаших материалов в шахтных печах в плотном непрерывно движушемся слое при прямом получении/железа и стали, включающий встречный ввод потока газа-восстановителя выше и ниже зоны выпуска материала, образующего в сечении выпуска динамически неустойчивый свод и изменение параметров вводимого потока газа-восстановителя11,Недостатком известного способа являет. ся то, что изменение количества вводимого в слой газа-восстановителя допустимо в узких пределах, что в свою очередь умень шает гибкость управления и снижает качество регулирования. Цель цзобретецця: - устрацецце указцых недостатков. Это достигается тем, что ниже зоны выпуска материала вводят дополнительный высокоскоростной поток газа-восстановителя, направленный в зону вь пуска, материала и пересекающий динамически неустойчивый свод ца расстоянии 0,2-0,3 его длцРны от противоположного месту ввода пото ка края выпускного отверстия, ц регулирование осушествлятот изменением угла ввода высокоскоростного потока- газа-восстановителя, причем прц сццжеццц степецц восстановления на 1% угол наклона потока к горизонтальной плоскости уменьшают ца 2-25% от первоначального значения и в пределе до пересечения потоком точки опоры динамически неустойчивого свода, а при возрастании степени восстацовлецця на 1% угол наклона потока увеличивают на 2-25% от первоначального значения и в ределе - до пересечения потоком центранампчески неустойчивого свода.Осуществление способа производится следуюшим образом.Изменяя угол наклона высокоскоростнсь го отека газа-восстановителя, изменяют степень воздействия потока на ес. зстве 1 ный процесс обраэоьанияи разрушения динам чески неустойчивого свода, 5Локальное воздействие высокоскоростных струй, составляющих в сумме дополнитель- НЕ,й ПОтох, ИЗМЕНЯЕТ ВРЕМЯ РаЭРУШЕНИЯ ДИ намически неустойчивого свода.10Йа фчг. 1 изображена кривая зависимости отношения текушего расхода агломерата (4) через зону выпуска к максимальному его расходу (ее ) от отношения расстоям ния () между точкой пересечения. струей 15 ДББНаМИЧЕСКЕЛ.НЕустОЙЧИВОГО СВОДа И ЕГО опорой к полной длине свода ( Ь),.а также схема соответс 1 вуюшего 41 зБеенения положееяя струи; нафиг, 2 изображена схема способа прямого получения железа ц О блок-схема систеель оперативного регулирования степени восстановления железосодержаших м;,териалов.Регуецруюшее воздейст ие одной или нескольких высокоскоростных струй,; выходяших из сопла 1, на скорость истечения материалачерез выпускное отверстие 2 (эоцу выпуска) максимально при пересечении струей Б центра динамически-неустой-чиього свода 3 в точке С ф/1 =0,5) и ЗО минимально при пересечении опоры динамическег неустойчивого свода (верхнего торца зов выпуска) в точке В (/1. =О). В то же время степень восстановления желе еосодержагеих материалов зависит от времени 35 их гребывания в зоне восстановления 4 пе/чи е,феег.:.), а носдеднее-от скорости прохоклеепи материалов через выпускное отверстие. е"-.е связи с этим при настройке системы реГу 1 п 1 рования степени Восстанов 40 ленин материалов сопдо 1 устанавливают таким Ооразом, чтобы высокоскоростная струя со скоростью истечения 50-500 М/сек пересекала динамически неустойчивыйсвод 3 в точке Л на расстоянии ( 1 3 45 равном Одной четверти его длины ( ь ) ог противоположного соплу края выпускного отверстия 2 (точка В), При этом изменением расхода газового потока 5, вводимого ниже эоеь выпуска 2 и равномерновоздейству -щего на динамически неустойчивый свод 2, в пределах 3095% от об шего расхода газа добиваогся заданной степени восстановления жедеэосодержаших е,атериалов в зоне восстановления 4 печи,55 1 ебЕй 1 расход газа и расход ГысокоскоростНОГС ГаЗОВОГО ПОТОКа, ВВОДИМОГО ЧЕРЕЗ СОП лоподдерживаются пото. Нными соотвэтстве.НО 1 ОСм /т металла и 0,02 э. 1 Ьм От Омиееалье ОГО Обцего зсх да газа. Расход газового потока о, вводимого выше зоны выпуска, изменяют противойоложно расходу газового потока 5. Хэменение расходов, газовых потоков 5 и 1 а ос.ушествляют регулирующим органом 7, Коцтроль степени восстановления материаловв области эоны впуска 2 осуществляют,при помоши датчика 8, который может работат- по принципу постоянного отбораматериалов и определения степени ихвосстановления различными химическимиили физическими методами, а также по принципу определения степени восстановления"жедезосодержаших метариалов в .ечи безотбора проб при по "опи различных физическихметодов (по алектропроводности, по поглошению излучения и др),В последующем оперативное регулирование степени восстановления железосодер.жаших метариалов осуществляют по ее отклонению от заданного значения изменениемугла наклона сопла 1, а следовательно,высокоскоростной струи. Так,при снижениистепени восстановления железосодержашихметариалов по сравнению с заданным значением 9 в алементе сравнения 10, возникает сигнал разбаданса который усиливается в усилителе 11 и поступает в рс -гулятор 12. В соответствии с заданным эа.коном регулирования исполнительный механизм 13 уменьшает угол наклона струик горизонтальной поверхности. При атомскорость истечь.ия материалов через зонувыпуска 2 уменьшается а время их пребывания в зоне восстановления 4 ц степеньвосстановления возрастает, В случае возрастания степени восстановления железосодержаших материалов по сравнению сзаданным значением угол наклона струпувеличива 1 и,Д 11 я устраиения различных возмушаюшихвоздействия (изменение Госстановие,Остиисходных материалов, их крутости др.)регулиру 1 ошео воздействие должно бытьразличным. Кроме того, при увеличенииразмеров зоны вьпуска изменение угланаклона струи на Олегу и гу же вели инубудет приводить к уменьшецяю ведичи .ырегулируошего воздействия. Соответственно одному и тому же стклоненяо стелееивосстаеов 11 ееия материаюв От заданногозцачеция ца практике отвечают различныеизменении угла наклона струи, Поэтому вданном способе принято, что при отклонеции степени восстановления ца 1% уголцаклОна струи измеея 10 т еа 2" Р 5 о От г 18 мвона алыо установ,энного значения,При достцкецця струей одного яз крайних зца ееи (первое Отвечает пересечениюструей, цен ра лицаыцческе Неустойчивогосвода в точке С при/Ь 0,5 а второе - при пересечении струей опоры свода в точке В при 1/, =0 (и неравенстве степени восстановления заданному зна чению, срабатыва ет блокчровка и струя возчрашается в исходное положение (точка С, гдето/Ь =0,25),Одновременно изменяют в укаэанных выше пределах расход газового потока 5 (и ,обратно пропорционально ему расход газсь, вого потока 6) до тех пор, пока степень восстановления железосодержащихматериалов не станет равной заданному значению.В качестве газа-восстановителя может быть применен водород, окись углерода или их смесь,с азотом,. Гаэ-восстановительовдувается при 800-1100 С но не превышающей температуру начала размягчения восстановленного материала, В печь загружают окатыши, агломерат или кусковую ,железную руду с эвивалентным диаметром от 5 до 30 мм.Например, при восстановлении до 95% неофлюсованных окатышей Соколовско-Сар байского горнообогатительного комбината диаметром 15мм смесью 65% Н 32% СО 3% (СО+Н О + И ) при 1000 С в шахтной печи с выпускными отверстиями обшей плошадью 0,5 м для обеспечения произво2дительности 500 т/сутки выше выпускного отверстия подают 15% от общего расхода газа, а ниже отверстия - 85%, причеь 3,5% от общего расхода газа подают в виде струй со скоростью истечения 200 м/сек через десять сопел, установленных под угломо43 к горизонту. При снижениистепени восстановления из-за изменения качества окатышей до 90% с целью увеличения вре.- мени их пребывания в зоне восстановления угол наклона сопел необходимо уменьшитьодо 40, что обеспечит повышение степени восстановления до исходной величины 95%,Использование предлагаемого способа регулирования степени восстановления желеэосодержаших материалов в шахтной печи обеспечивает расширение диапазона регули рования, повышение пластичности и гибкоо, ти процесса.бформула изобретенияСпособ регулирования степени восстановления желеэосодержаших латериалов в шахтных печах в плотном непрерывно.годви жушемся слое при прямом получении железа и стали, включающий встречный ввод потока газа-восстановителя выше и ниже зоны ,выпуска материала, образующего в сечении выпуске динамически: неустойчивый свод и :изменение параметров вводимого потока газа-восстановителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расщпрения диапазо на, повышения надежности и гибкости регу лирования, ниже зоны выпуска материала вводят дополнительный высокоскоростной поток газе-восстановителя, направленный в зону выпуска материала, пересекающий динамически неустойчивый свод на рассто 25янин 0,2-0,3 его длины от противоположного месту ввода потока края выпускного отверстия, и регулирование процесса осушествля ют изменением угла ввода потока газа-восстановителя, причем при снижении степени восстановления на 1% угол наклона потока к горизонтальной плоскости уменьшают на 2-25% от первоначального значения в пре деле до пересечения потокбм точки опоры динамическинеустойчивого свода, а при 35повышении степени восстановления на 1% угол наклона потока увеличивают на 2-25% от первоначального значения и в пределедо пересечения потоком центра дннамически неустойчивого свода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Заявка М 2112977/02, кл. С 21 В 13/02, от 11.03,75 г., по которой принято положительное Рещение