Способ ведения доменной плавки

,О П И.С А.: 1 т. ИЕ ,дзовретеи ия16 УО 616 Союз Севетских Свциалистических Реслубликъ 94 олл пе делам извбретени ньЪ крытнн,(45) Дата опубликования оптсания 13.07 72) Авторы ,изобретения С. Л. Ярошевский, В. Х. Кацман, Ю. . П. Терещенко, Е,О. К, Ануфриев,и Ю В. Ь. Андронов, 1,Банников, А, М.Н. Складацовский,-исследовательскийой металлургии Донецкий научче сти аявитель 54) СПОСОБ ВЕДЕ 1.1 И 11 зобрстенце относится к черной металлургтц и может быть использовано пр:выплавке чугуна в доменных печа.: с вдуванием пь.леугольного топлива, шлакообразующих, десульфурирующцх и других добавок.1-.дибслтее близким по техцичет кой суц;нсстц и достигаемым результатам к изобретеццю является способ выплавки чугуна зСцс.т ПЕЧИ, ВКЛЮЧаЮщцй СдцОВрЕМ.Не вдувацис в горн через воздушные а)у; ы пылеугольного топлива, шлакообразющих ц других добавок при периодическс:,выпускс продуктов плавки 111.СПОСООЫ С СО."1 С: ТЦ,;.,1 ВЛнаттЦЕМ ттГОЛ;. 1кой гтыли и шлдкообразующих добавокрдс 1 циряст всзмскнсстц Оперчтцв 1;О 0ГттлттСДДНИЯ На ГРЕВД ГОВЦа И ССЦОВ 1 СС:"шлакд, создают словия для увеличенияог,тцмдлысго расхода порошкообразш,добавок ц улучшения качества чугуна,Однако колебания нагрева горна, связанные с периодическим выпуском продуктов плавки. Ие позволяют максимально"С.СКТ 1 Вт 10 ИСПОЛЬЗОВатЬ ВДУВаЕМЫЕ тОПЛИзо- и шлакообрдзусщие добавки,Исслеловацич работы доменных нече "1показывают, что периодичность выпускапродуктов плавки вызывает нарушения вработе печи. Так, систематически отмеча ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ется неравномерность схода шихты: во время выпуска ц после него отмечается ускоренный сход подач, а перед выпуском - замедленный, в отдельных случаях - с подвцсаниямц; первые 10 - 20% выпускаемого цз печи чугуна имеют пониженный физический нагрев ц повышенное на 10 - 30 тс содержание серы. Существецное похолодание горна после выпуска объИСт:явтс;. уСКОрсцЫМ СХОЛОМ цПХтЬ ВСЛСЛ- стане оцорожц=цця горна т поступлением ц горн первь:х порций чугуна транзитом, мц. ту я Обработку в слое шлака. Указаннь 1 е особенности работы доменной печи отрд. жаются 1 а .мическом составе верхних и ;.тжццх:.1.1.хсг. Вер. Пце шлдкц, нахоляциеся т непссрсд тве 1.ПО 1 близОсти к фурмам. как прзвило. отлц:аются высоким фцзцчссхим ндг 1 евом. повышенной осцовнсстыс, С, ЦтЕСТВС 10 МСЦЬШЕ СТЕПЕНЬЮ ЦСПОЛЬЗО- вания обессерпвающей способности цлдк и т. д. В то же время через нижний слс: 1:1 д Кат Г;ОХОдцт В НЕСКОЛЬКО раз больщее КО. . чество чугуна, чем через верхний, определяет его большее охлаждение и б ле" Гслцсс цспсьзсвднце Обсссер 1 вд 101 цтзт способ: 0-Оссбсццостью использования в доменцтсй ПЧц цаибСЛСС дсрОГИХ;1 ЛЕфИццтцЬт". лсбдвок, тдп" ц.,1 ср плдвцтовстс шпата,карбила кальция, марга шевой руды, является то, что при равномерном распреде ленни в шихте или равномерном во време ни вдувании через фурмы этих материалов степень поглощения фтора шлаком не превышает 30 - 50%, а степень перехода марганца в чугун - 70 - 80/о. Наименьшая степень эффективного использования этих компонентов также отмечается в верхних шлаках.Целью изобретения является улучше. ние качества чугуна и снижение его себестоимости за счет повышения эффектв. ности использования обессеривающей способности шлака и дорогостоящих компонентов шихты.Поставленная цель достигается тем. что в способе выплавки чугуна в доменной печи, включающем вдувание в горн черсз воздушные фурмы пылеугольного топлив и шлакообразующих добавок при периодическом вь:пуске продуктов плавки, шлакообразующие добавки вдувают в горн в течение 10 - 20% времени между выпускам чугуна сразу же после закрытия чугунной летки совместно с пылеугольным топливом в количестве 10 - 100 кг/т чугуна при соотношении компонентов 1: (0.4 - 0,8).Прп этом за счет вдуваемых материалов на поверхности чугуна формируетс слой активного и перегретого до 1550 - 1650 С шлака, содержащего до 2 - 5% за. киси марганца, 0,5 - 1,0% фтора при ос повностС а О/ЯО, 1,5 - 2,0. Анализ физ- ческих свойств синтетических и реальны:, шлаков подобного состава и опыт и: применения при выплавке ферросплавов показывает, что при работе на таких шлаках обеспечивается нормальный ход до. менной печи, достижение высоких коэффи( 18)циентов распределения серы-- ло 100 -Х150) и степени использо:-анпя марганца (до 75 - 80%),Вь 1 сокий физический нагрев активного шлака обеспечивается за счет вдувани вместе со шлакообразующими добавками высокоуглеродистого пылеугольного топлива с отношением угольной пыли к шлакообразующим (0,4 - 0,8): 1. Такое отношснис вдвое превышает нормальный раскол топлива на единицу шлака (0,2 - 0,4 кг/кг) и обеспечивает его нагрев до температур, получаемых при выплавке ферросплаво (1550 - 1650 С) .Расход и соотношение компонентов в" вдуваемой смеси рассчитаны из услов лостижения указанного выше химического состава шлака по СаО/81 О МпО, Р 2 при выходе шлака на 1 т чугуна от 200 ло 1000 кг. В расчете принято. что марганец- содержащие добавки, вводимые обычно в шихту на передельный чугун из расчета лостижсния 0,5 - 1,0% Мп, так же как и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 фтор в количестве 0,2 - О,б кгт чугун.вводимый в составе плавикового шпата илконверторного шлака для улучшения гомогенности и подвижности основного шл;ка, полностью вводятся в состав ннжнегсактивного слоя шлака в виде порошкообразных добавок. Повышение основностпактивного слоя шлака по СаО/510, обеспечивается за счет вдувания порошкообразной извести.Граничными параметрами способа явяются: выход шлака 200 кг/т чугуна,СаОЗ 10 1,5; МпО 2,0%, Г, 0,5%; выхолшлака 1000 кг/т чугуна, СаО/ЯО, 2,0; МпО4,0%; Р 1,0%,Согласно расчетам диапазон изменениярасхода смеси для условий, охватывающи.:практически все возможные технологические режимы выплавки малокремнистогочугуна, составляет 10 - 100 кг/т чугуна присоотношении шлакообразующих добавок кпылеугольному топливу 1: (0,4 - 0,8).Наиболее целесообразно начинать влу.ванне шлакообразующих компонентов срзу же после закрытия чугунной летки вмомент максимального опорожнения гори самого низкого уровня в нем продуктовплавки.Окончание периода вдувания шлакооб",аз юшх компонентов определяется расхолом шлакообразующих на 1 т чугуна.необходимостью как можно быстрее сформировать слой активного шлака на поверхности чугуна, усчовиями пневмотранспорта и мощностью оборудования для влуваия шлакообразующих, Известно также,что лоля относительно холодного и сернистого чугуна, выдаваемого из печи в нача,чс выпуска, равна 10 - 20% от веса чугунаТаким образом, для рассмотренных вышетехнологических условий выплавки перелельного чугуна период вдувания шлаке.ооразующих компонентов равен 10 - 20%времени между выпусками чугуна.На чертеже представлена схема уста.овки, реализующей предлагаемый спосогПредлагаемый способ осуществляется,например, следующим образом.В пылеприготовительном отделенииуголь и шлакообразующие добавки из бункера 1 поступают в шаровые мельницы 2.Осажленная в циклонах 3 смесь накапливается в бункере 4, расположенном налпневмокамерным насосом б. Система автоматически обеспечивает периодическ,;пневмотранспортировку смеси в б нкер запаса б распределительно-дозировочного о.сения. Из бункера запаса смесь поступает в промсжуточньЙ резервуар 7 и затем в питающий резервуар 8, где поддерживаетс: ее постоянный уродеь и необходимое дав:нпе транспортирующего воздуха,670616 образно использовать бункера, дробильные средства и распределительные установки, строящиеся, как правило, в качестве резервных.5 Экономическуо эффективность реализации указанного режима рассмотрим на примере мощной (2000 л 1 з) доменной печи, выплавляющей конверторный чугун в современных шихтовых и технологических усло О ве 1 ях,Показатели работы доменной печи НЛМЗ (1= 2000 лт")с вдуванием шлакообразующих добавок и пылеугольного топлива Режим с формированием активногошлака 11 сходный режимПоказатели Производительность, %Расход кокса, %Расход природного газа, яхт чугунаВыход шлака, кг)т чугунаКоличество нижнего активного шлака,кгт чугунаХимический состав активного шлака, %110 СаО/ЯО,МпОГ 2 1,3.00,8активного шлака (ориентировочно) Расход тнатериалов на формирование активного шлака, кг(т чугуна, всего, в том числе известимарганцевой рудгяплавикового шпатаугольной пыли Расчетная толщина слоя активного шлака, мСтснсць использования Мп, % 1(О 70 32 1 О 3 о 0.3 О,6 Для создания активного и перегретого нижнего слоя шлака в горн вдувают 15 70 кг(т чугуна порошкообразной смеси, состоящей из извести (44,0% ), марганцевон руды (15,0%), плавикового шпата (4%), угольной пыли (37%). Поскольку условия десульфурации чугуна на заводе достаточ но благоприятны (среднее содержание серы в чугуне на выпуске равно 0,025%), то формирование нижнего активного слоя шлака производится за счет соответствующего, кроме угольной пыли, снижения рас хода данных компонентов в шихте доменной печи. Поэтому общий выход шлака, по существу, не изменяется, а выход шлака на 1 т чугуна в зоне первичного шлакообразования снижается на 45 - 50 кгт чугуна. 3"В момент вдувания смеси (20% времени между вь 1 пусками, или 24 лин) часовой расход угольной пыли, вдуваемой непрерывно, и смеси, вдуваемой периодически, увеличивается до 1,5 - 2,0 т/,яин, т. е, ми нутный расход порошкообразных добавок Из питающего резервуара по наклонным патрубкам смесь подается в аэрационные питатели, где в камере 9 она псевдоожижается сухим сжатым воздухом и направляется в пылепровод 10, подключенный к соответствующей фурме. Регулиро. вание количества поступающей из питателя смеси производится изменением расхода воздуха, транспортирующегося по патрубку 11.Для приготовления и вдувания шлак - образующей смеси и пылеугольного топлива, осуществляемых периодически, целесоОсновные расчетные параметры процессаприведены в таблице. возрастает в 3 - 4 раза. Сформированный на поверхности чугуна слой активного шлака (СаОЯОв= 1,7) толщиной 0,3 - О,б л находится в доменной печи от 100 до 80% времени между выпусками, что позволяег подвергнуть чистовой обработке соответс 1 венно 80 - 100% проплавляемого чугуна.Применение описанного выше технолсгического режима имеет следующие преимущества:благодаря полному выведению марганца из 80% общего количества шлака и его концентрации в активном слое (20%) степень перехода марганца в чугун повышается от 75 - 80 до 90 - 95%; содержание серы в чугуне при фильтрации его через слой активного шлака, обладающего высокими потенциальной обе;- , (Ясеривающей способность 1 о1 =до 100 - 150) и степенью использования этой способности (70 - 80%), снижается на величину20 - 50% и составляет 0,012 в .020 % прн существенном повышении стабильности чу. гуна по химическому составу и температуре;производительность доменной печи и относительный расход кокса вследствие вывода части шлака (45 кг(т чугуна) из зоны первичного шлакообразования и расплавления этой части за счет дополнительно вдуваемой угольной пыли могут улучшиться на Ы - 5%;концентрированное вдувание в горн извести определяет возможность существе:. ного (на 0,15 - 0,20 по СаО/ЯО,) с.женя основности загружаемого в шихту аглолерата, что может определить улучшение его фиизческих свойств и, соответственно, благоприятное влияние на работу доме: ной печи.Ориентировочные расчеты показьваю г, что только за счет повышения степени и- пользования марганца в доменной печ освоение новой технологии может Обеспе ить снижение себестоимости 1 т чугуна на 0,Ы 0,5 руб. Общая же эффективность рассмотренного технологического режима состаьчгг 0,7 - 1,0 руб 1 т чугуна прежде всего за счет роста производительности печи и сгкен расхода кокса. Кроме того, предлагаемый способ можетиспользоваться также для оперативного управления нагревом горна, целевого измс пения состава чугуна по содержанию крем .-.".я, марганца и других компонентов, дляпромывки горна с целью восстановления его нормальной дренажной способности.Формула изобретения10Способ ведения доменной плавки, включающий периодическую загрузку шихты и вь:пуск продуктов плавки, подачу дутья, :ылсугольных и шлакообразующих добавок 15 в горн печи, отличающийся тем, что,с целью улучшения условий дссульфурацин:ОЗЫоСНИЯ СТСПЕНП УСВОЕИЯ КОУ ПОЕБтсв добавок, шлакообразующи; добавки вводя-. осС закрытя чугунной летки сов .".:-ство с пылеугольпой добавкой в течение020% времени между выплесками чугуна в количестве 10 - 100 кгт чугуна при соотношении компонентов 1; (0,4 - 0,8).25 Источник информации, принятый вовнмание при экспертизе:1, Патент Японии М 872588 Ы, кл, 10121,107 Ы.Подписное нт иаз 461/832Ти И"-.д. Л"а 373 арьи. фил. пред. П Тираж 657