Способ управления доменной плавкой

(51) 00 ГОСУД ПОД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ с,Н ПАТЕНТ ЮфСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Сантр де Решерш Металлюржик (Бельгия)(53) 669.162267.4 (088.8) (56) 1.Ефименко Г,Г., Гиимельфарб А.А. Левченко В.Е. Металлургия чугуна. Высшая школа, 1974, с, 471-473.2.Авторское свидетельство СССР Р 539940, кл. С 21 В 5/00, 1975. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДОМЕН- . НОЙ ПЛАВКОЙ, включающий восстановление железорудных материалов, получение чугуна с содержанием кремния до 2, вдувание через фурмы нагретых до 1500"2800 С восстановительных газов, содержащих до 50 об.% азота и не более 6,9 суммы СО +Н О, остальное СО+Н, при расходе кокса загружаемого через колошник, в пределах 50 350 кг/т чугуна, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью "нижения энергетических затрат на получение чугуна путем регулирования расхода кокса,температуры чугуна и/или содержанияв нем кремния, одновременно изменяюттемпературу и состав вдуваемых горячих восстановительных газов, причемдля повышения, расхода кокса увеличивают, а для снижения уменьшают температуру и содержание СО и/или НО,и/или азота, для повышения температуры чугуна и/или содержания 81 увеличивают температуру и уменьшают содержание СО и/или Н О, а для снижения - уменьшают температуру и увеличивают содержание СО и/или НОдля повышения производительностиуменьшают содержание СОс и/или НОи/или .азота и увеличивают температуру, а для снижения - увеличивают содержание СО и/или Н,О, и/или азотаи уменьшают температуру; для повышения температуры колошникового газауменьшают температуру и увеличиваютсодержание СО и/или Н О, и/или азота, а для снижения - увеличиваюттемпературу и уменьшают содержаниеСО и/или Н О, и/или азота.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в доменную печьвдувают горячий воздух или воздух,обога 1 енный кислородом, по меньшеймере через одну из фурм, не используемых для .подачи восстановительныхгазов, 1103799Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству чугуна с использоваНием горячих восстановительных газовИзвестен способ управления доменной плавки с вдуванием горячих восстановительных газов, получаемыхвне доменной печи, на уровне основныхдутьевых фурм совместно с дутьем иликислородом с целью снижения расходакокса и повышения производительности 11Однако при реализации данного способа не используются все преимущества процесса, в котором горячие восстановительные газы полностью заменяют функции кокса как источника тепла, так и восстановительных газов,оставляя за ним лишь роль насадки,необходимой для дренажа жидких продуктов плавки при встречном потокегазов,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ управления доменной плавкой, 25включающий восстановление желеэорудных материалов, вдувание через фурмынагретых до 1500-1800 С восстановительных газов,соцержащих до 50 об,азота и не более б,9 суммы СО+Н О,остальное СО+Н, при расходе кокса,загружаемого через колошник в пределах 50-350 кг/т чугуна 2Однако при реализации способа нерегулируется один или несколько параметров работы доменной печи, чтоне позволяет получить максимальноеснижение затрат энергии на производство чугуна, а обычно применяемыеспособы регулирования оказываютсвое воздействие лишь через несколько часов.Цель изобретения - снижение энергетических затрат на получение чугуна путем регулирования расхода кокса,температуры чугуна и/или содержания 45в нем кремния.Укаэанная цель достигаетсятем,что согласно способу управления доменной плавкой, включающему восстановление железорудных материалов,получение чугуна с содержанием кремния до 2, вдувание через фурмы нагретых до 1500-2800 С восстановительных газов,. содержащих до 50 об. азота,и не более 6,9% суммы СО, +Н О, остальное - СО +Н О, при расходе кокса, эагрукаемого через колошник, впределах 50-350 кг/т чугуна, одновременно изменяют температуру и состав вдуваемых горячих восстановительных газов, причем для повышениярасхода кокса увеличивают, а дляснижения уменьшают температуру содеркания СО и/или НО, и/или азота,для повышения температуры чугунаи/или содержания Б 1 увеличиваюттемпературу и уменьшают содержаниеСО и/или НО, а для сниженияуменьшают температуру и увеличиваютсодержание СО, и/или Н,О, для повышения производительности уменьшаютсодержание СО и/или Н О, и/или азота и увеличивают температуру, а дляснижения - увеличивают содержание СО2и/или Н О и/или азота и уменьшаюттемпературу, для повышения температуры колошникового газа уменьшаюттемпературу и увеличивают содержаниеСО и/или НО, и/или азота, а дляснйжения - увеличивают температуруи уменьшают содержание СО и/или Н Ог ги/или азота,В доменную печь вдувают горячийвоздух или воздух, обогащенный кислородом, по меньшей мере через однуиз фурм, неиспользуемых для подачи1восстановительный газ.При реализации изобретения осуществляется быстродействующее изменение температуры и восстановительной способности вдуваемого газа, позволяющее в первой фазе фиксироватьнеобходимый расход кокса для обеспечения дренажа жидких продуктов плавки, а затем оперативно регулироватьсостав и температуру чугуна, производительность и температуру колошнивых газов.Состав и температура восстановительных газов регулируется вне доменной печи в реакторе путем установления заданных соотношений между топливом и окисляющим газом, поступающих в реактор, а температура - с помощью подвода тепла в реактор, например изменения подачи в реакторэлектроэнергии для нагрева восстановительных газов, подаваемых в печь. Возможность ввода в печь окислительного газа обеспечивается при необходимости обновления коксовой насадки в печи и при потере ею дренажной способности,Примеры конкретного выполненияспособа приведены в таблицах 1-5,полученных на экспериментальной доменной печи и иллюстрирующих преимущества предлагаемого способа,1103799 Т аблица Результаты сопоставления известного способа обычной коксовой плавки и предлагаемого Обычная коксовая плавка Процесс с вдуванием горячеговосстановит. газа Показатели количество, м Э/ттемпература, С 2070 Дутье,248 6,9(СО.+Н,О), Фколичество, м З/т Восстановительныйгаз,2800 2070 температура,С Расход кокса, кг/тЧугун, производительность, т/стемпература, С 717 0,31 0,64 1360 1410 Колошниковый газ:температура, С 145 Нет данных Таблица 2 Регулирование расхода кокса изменением температуры и состава колошникового газа Регулируемый период Базовыйпериод Показатели количество, м/т1103799 Т а блица 3 Показатели Базовыйпериод Регулируемый период(Н,о+Со), Ъг фколичество, мз/ттемпература,оСрасход, кг/тпроизводительность, т/чБ 1) %Температура, С Восстановительныйгаз 3,53 4,0 40 40 1036 1020 2400 2350 169 Кокс,Чугун,169 191 193 0,60 0,30 1410 1360 Колошниковыйгаэ,температура, С 109 Таблица 4 Регулирование температуры колошникового газа Базовыйпериод Регулируемый период Показатели 4,63 3,53(СО +В О),температура, Срасход, кг/тЯ 1, Ъ температура, С Восста- новительныйгаз,40 40 2100 2400 168 169 Кокс, Чугун 0,60 0,60 1410 1410 Колошииковыйгаэ,температура,С 350 109 Регулирование содержания газа в чугуне и его температуры1103799 Таблица 5 Регулирование с вдуванием нагретых восстановительныхгазов Регулируемый периодБазовый период Показатели 3,33 3,53 Восстановительныйгаэ,40 40 518 1030 2400 2400 169 Кокс,Чугун,170 191 0,60 0,60 1492 1410 Колошниковыйгаз,температура,С 120 109 Составитель Коробов Редактор А.Долинич Техред О. Неце Корректор А,ИльинТираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Заказ 5046/45 Филиал ППП Патент., г.ужгород, ул.Проектная,4(Н,О+Со,), ВН, %количество, мз/ттемпература,оСрасход, кг/тпроизводительность, т/ч81, Ътемпература, С Если по каким либо причинам необходимо реализовать процесс с более высоким расходом кокса, чем при процессе с вдуванием горячих восстановительных газов без загрузки кокса через колошник (например, для обмена коксовой насадки в печи), то это достигается при помощи одновре-. менного вдувания перегретых восстановительных газов через некоторое количество фурм, а через оставшиеся фурмы - подачу горячего дутья.Реализация предлагаемого способа позволяет оперативно, регулируя в широком диапазоне важнейшие параметры доменной плавки, значительно снизить энергетические затраты на производство чугуна,