СПОСОБ ЗАДУВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам задувки и раздувки доменных печей и позволяет уменьшить длительность задувочного периода доменной печи, предотвратить зарастание горна продуктами плавки, сократить расход кокса, улучшить технико-экономические показатели плавки. Для этого способ включает подачу нагретого дутья, топливных добавок, загрузку жидкоподвижных и восстановительных шлаков, причем дутьевые добавки и горячее дутье подают в горн под углом 15 - 45^o в течение времени проплавки 1 - 2 объемов задувочной шихты.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ задувки доменной печи, включающий подачу нагретого дутья, топливных добавок, загрузку жидкоподвижных, восстановительных шлаков, отличающийся тем, что дутьевые добавки и горячее дутье подают в горн под углом 15-45^o в течение времени проплавки 1-2 объемов задувочной шихты.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Авторское свидетельство СССР 519474, кл. С 21 В 3/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 981362, кл. С 21 В 3/00, 1982 /прототип/.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам задувки и раздувки доменных печей.

Известен способ задувки доменной печи, состоящий в том, что в горн печи подают горячее дутье, топливные добавки и совместно с шихтой загружают легкоплавкие, жидкоподвижные шлакообразующие компоненты [1]
Недостатком способа является то, что горновые газы не поступают в нижнюю часть доменной печи и не прогревают стены и коксовую насадку. Нагрев нижней части печи происходит в основном жидкими продуктами плавки, которые попадают в неподготовленный горн и намораживаются на насадке кокса. В результате этого теряется активность горна, ухудшаются дренажные условия и, как следствие, из печи плохо выходят продукты плавки. В течение длительного периода рудную нагрузку на печи не увеличивают, перерасходуют кокс для по лучения горячего чугуна и шлака, частично тепло которых распадается для прогрева горна. В результате этого длительность периода задувки печи чрезмерно возрастает.

Наиболее близким по техническому решению является способ задувки доменной печи, заключающийся в том, что в горн печи подают горячее дутье, топливные добавки и совместно с шихтой загружают электропечной силикомарганец, который обладает высокой восстановительной способностью, сохраняющей тепло в печи, идущее на разогрев горна и коксовой насадки [2]
Недостатком известного способа является то, что горновые газы не прогревают нижние зоны горна, а это приводит к увеличению длительности задувочного периода, перерасходу кокса, потере производства чугуна.

Технической задачей изобретения является уменьшение длительности задувочного периода доменной печи, предотвращение зарастания горна продуктами плавки и вследствие этого сокращение расхода кокса и улучшение технико-экономических показателей плавки.

Поставленная задача достигается тем, что в способе задувки доменной печи, включающем подачу нагретого дутья, топливных добавок, загрузку жидкоподвижных, восстановительных шлаков, согласно изобретению, дутьевые добавки и горячее дутье подают в горн под углом 15-45^o в течение времени проплавки 1-2 объемов задувочной шихты.

Способ задувки доменной печи заключается в следующем.

В начальный период задувки доменной печи горячее дутье, дутьевые добавки подают в горн под углом 15-45^o в течение времени проплавки 1-2 объемов задувочной шихты. При этом потоки горновых газов попадают в нижние зоны горна и позволяют высушить и разогреть футеровку и коксовую насадку в короткий срок, за который горн становится подготовленным для принятия жидких продуктов плавки.

Устройство, позволяющее осуществить заявляемый способ, представлено на чертеже.

В полости 1 воздушной фурмы 2 установлена вставка 3, которая удерживается за счет конической формы наружной поверхности. Вставка имеет внутри отверстие 4 диаметром 50-80 мм, изменяющее направление движения дутья на 15-45^o в сторону низа горна доменной печи. Вставка выполнена из жаропрочного чугуна или керамики. Она позволяет подать струю нагретого и обогащенного кислородом дутья и топливных добавок со скоростью 80-250 м/с в нижние слои коксовой насадки горна доменной печи, которые равномерно прогреваются в течение времени проплавки 1-2 объемов задувочных шихт. При этом в горне создаются оптимальные условия для принятия и накопления жидких продуктов плавки. Угол подвода дутья и добавок в пределах от 15 до 45^o позволяет направить нагретое дутье в нижнюю часть доменной печи, где проиходит горение кокса, выделение таила. Образующиеся горновые газы нагревают футеровку и коксовую насадку нижней части горна. Процесс протекает в течение проплавки 1-2 объемов задувочной шихты. За этот период горн и столб кокса равномерно прогреваются до рабочих температур и становятся готовыми к принятию продуктов плавки.

Подвод дутья под углом менее 15^o не позволяет прогреть нижние слои коксовом насадки и стены горна, поскольку высокотемпературные горновые газы не попадают в эти зоны.

При подводе дутья под углом более 45^o зона горения кокса располагается в непосредственной близости со стеной печи, что приводит к быстрому разрушению футеровки и выходу воздушной фурмы из строя, а это не приемлемо для технологического режима.

Наиболее оптимальный угол подачи дутья в горн печи в период задувок 30^o, при этом исключаются отрицательные технологические отклонения, которые изложены выше.

Время подачи горновых газов под углом 15-45^o в период задувки составляет длительность проплавки 1-2 объемов задувочной шихты,что позволит достаточно равномерно прогреть столб кокса и в короткий срок подготовить к принятию жидких продуктов плавки.

При длительности использования предлагаемого способа менее периода проплавки одного объема задувочной шихты горн не успевает достаточно прогреться горновыми газами и накапливающиеся продукты плавки намораживаются на "холодной" коксовой насадке, что приводит к нежелательным последствиям.

Использование способа задувки печи в течение длительности времени проплавки более двух объемов задувочной шихты нецелесообразно, поскольку горн за этот промежуток времени достаточно прогревается и подготовлен для приема жидких продуктов плавки, а дальнейшее использование способа будет сдерживать производительность печи и уменьшать величину степени использования восстановительной способности газов.

Наиболее эффективное использование способа задувки доменной печи происходит в течение времени проплавки 1,5 объемов задувочной шихты. При этом горн, а также коксовая насадка равномерно и достаточно прогреваются для технологических целей.

Пример осуществления способа задувки доменной печи.

Предлагаемый способ неоднократно использовался на доменных печах Алчевского металлургического комбината. В качестве примера описывается задувка доменной печи объемом 1719 м³, которая была на ремонте второго разряда без освобождения горна от шихтовых материалов и продуктов плавки.

Перед задувкой в четных воздушных фурмах были установлены вставки, отлитые из жаропрочного чугуна с отверстиями диаметром 70 мм, которые способны изменять направление движений струи дутья в сторону низа горна на 30^o. Для увеличения кинетической энергии струи дутья при небольших его расходах остальные нечетные фурмы были закрыты огнеупорной глиной.

Половина объема доменной печи была загружена коксом, а остальная часть - задувочной шихтой, в которой содержание железорудной части с каждой новой порцией увеличивается с расчетом, что во втором объеме задувочной шихты рудная нагрузка составит 2,5-3,0.

В первый момент задувки дутье подавалось нагретое до температуры 800^oС с расходом 650 м³/мин, которое направлялось в горн через вставки под углом 30^o. В дальнейшем расход дутья увеличивали дискретно на 50-100 м³/мин, продолжали работу в этом режим до момента проплавки 1,5 объемов задувочной шихты. Затем вставки удалялись, а остальные нечетные фурмы освобождались от пробок из огнеупорной глины.

В последующий период расход дутья увеличивали до 1800 м³/мин, а температуру нагрева доводили до 1000^oС. После выплавки чугуна с содержанием кремния 1,5-2,0% и физически прогретого шлака дутье обогащалось кислородом до 25% а расход природного газа при этом составлял 85 м³/т чугуна. Под колошником повышалось давление газов до 1,2 атм.

Предлагаемый способ позволил сократить период задувки печи на 4 дня, сократить расход кокса на 25% уменьшить горение воздушных фурм, в короткий срок вывести на нормальную работу с высокими технико-экономическими показателями доменной плавки.

В таблице приведены данные вариации предельных и запредельных значений регулирующих воздействий и их связь с технологическим ходом доменной печи.

Способ позволяет уменьшить длительность раздувочного периода, сократить расход кокса, улучшить технико-экономические показатели плавки. Кроме того, способ предотвращает "замораживание" чугуна и шлака в нижней части доменной печи, улучшает дренажные условия и сокращает горение воздушных фурм. Задувочный период сокращается на 72-96 часов, расход кокса сокращается в задувочной шихте на 20-30% уменьшается частота горения воздушных фурм, улучшаются технико-экономические показатели плавки после перевода в стационарный режим хода печи.

Предлагаемый способ задувки доменной печи может быть использован не только на печах после капитального ремонта, но и на печах, на которых не освобождалось рабочее пространство от шихтовых материалов и продуктов плавки и на которых необходимо во время раздувки эффективно и в короткий срок подготовить горн и всю печь в целом к эксплуатации. Кроме того, способ можно применить и в отдельных, исключительных, случаях при нестационарных режимах работы доменной печи: при локальных похолоданиях в отдельных зонах горна, возникших в результате попадания воды из разгерметизированных, охлаждающих устройств при загромождениях горна мелким коксом и графитовой пылью, "закозлениях" горна, возникающих в результате глубоких похолоданий печи и т. д. то есть во всех случаях, когда необходимо нормализовать работу нижней части доменной печи. ЫЫЫ1 ТТТ1 ТТТ2