Способ ведения доменной плавки

 

IG П И-С А Н -И. Е ,,ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

<»> 6706 I 6

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

Н ABTOPCHOMV СВИДЯтЕЛЬСтВУ

> (61) Дополнительное >к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2478708/22-02

«» «-4 », / (51) М.Кл.- С 21 В 5/02 с присоединением "-аявки Уе—

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень М 24 (45) Дата опубликов-.ínÿ оп> сания 13.07.79 (53) УДК 669.162.263.44 (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы ,изобретен>ия

С. Л. Ярошевский, В. Н. Андронов, Г. А. Воловик, В. Х. Кацман, Ю. Г. Банников, А. М. Камардин, В. П. Терещенко, Е. Н. Складановский, В. И. Варава, О. К. Ануфриев, А. А. Ярмаль, А. И. Рябенко и Ю. Ф. Никулин

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕНИОИ ПЛАВКИ

1>"-обре-.ение относится к черной метал.-ургпп и может быть использовано lip>: выплавке чугуна в доменных печа.: с вдуванием пь.леугольного топлива, шлакообрязующих, десульфурирующих и других добавок.

1.";ибслее близким по техниче< кой суц; ности и достигаемым результатам к изобре

T >In!0 является способ выплавки чугуна з д;>меп.:ой печи., включающий сдноврем и- 10 е вдувянис B горн через зоздушные фуl, мы пылеугольного топлива, шлакообраз.ющих i; других добавок при периодическс:., вы ускс продуктов плавки fl).

Спосссы с со. к>с: -гн,.:>.,i вдуванием у го: . . 15

:oI ; пыли и шлакообразующих добавок р«:сширяют всзмс>кпсстп Опер ITllBI>0 О г ливов" HHH нагрева говна и ссповпсс-."

i!Iлакя, . оздают условия для увели-:.ения ог,тпмялы.ого р,".схода порошкообразны., добавок и улучшения качества чугуна.

Однако колебания нагрева горна, связанные с периодическим выпуском продук. тов плавки. не позволяют максимально . осктив>то использовать вдуваемые топли о- и шлакообрязу>сщие добавки.

Исследованчч работы доменных печей показывают, то периодпчпость вь>пуска

nродуктов плавки вызывает нарушения в работе печи. Так, систематически отмечается неравномерность схода шихты: Во время выпуска и после него отмечается ускоренный сход подач, а перед выпуском — замедленный, в отдельных случ",ях — c подвисаниями; первые 10 — 20% выпускяе>1010 из печи чугуна имеют пониженный физический нагрев и повышенное ня 10 — 30 /,, содержание серы. Существенное похолодание горна после выпуска об«ьriCI.ЯЕ, C > СКОРСН>ПЫМ С." 010:>l il:ПХТЫ ВСЛСДстане опорожнения горна .. поступлением в горн первь:х порций чугуна транзитом, мн»у я обработку I c loe I»iлака. Укязанныт особенности работы доменной печи отражаются на .,,мическом составе верхних и ,:»жппд: >.>;евом. повышенной основнсстыо, существсн»о меньшей степенью испо,!b30вания обессерпвающей способности шлак:: и т. д. В то же время через нижний слс

: л;.кя г,, сходит в несколько раз большее ко . чество чугуна, чем через верхний, определяет его большее охлаждение и 6: л " Гслнсе пc, ° с льзовянп" Обессеривя>сп>е>i спocîб-:о, -....

Оссбснностью использования в домен.юй Iic.-:II няибслс дорогих > дефицитнь>х добавок, -i.::","I;i!cp плавикового шпата, 1

670616 карбида кальция, марга щевой 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 яз,чяется улучшение качества чугуна и снижение его ссоестоимости за счет повышения эффективности 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 1Π— 20% времени между выпускамп 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, содержа щего до 2 — 5 о(з акиси марганца, 0,5 — 1,0% фтора при огповност«CaO/SiO, 1,5 — 2,0. Анализ физ«вЂ” ческих свойств синтетических и реальны:, шлаков подобного состава и опыт их применения при выплавке ферросплавов показыBàåò, чтo при работе на таких шл l ках обеспечивается нормальный ход доменной печи, достижение высоких коэффи/ (S) циентов распределения серы — — до 100— м

150) и степени использо:-анпя марганца (до 75 — 80% ) .

Высокий физический нагрев активного шлака обеспечивается за счет вдувания вместе со шлакообразующими добавками высокоуглеродистого пылеугольного Tollëèва с отношением угольной пыли к шлакообразующим (0,4 — 0,8): 1. Такое отношснис вдвое превышает нормальный расход топлива на единицу шлака (0,2 — 0,4 кг/кг) и обеспечивает его нагрев до температур, получаемых прп выплавке ферросплаво» (1550 — 1650 С) .

Расход и соотношение компонентов в: вдуваемой смеси рассчитаны из услов:: достижения указанного выше химического состава шлака по СаО/SiO,, МпО, F2 прп выходе шлака на 1 т чугуна от 200 до

1000 кг. В расчете принято. что марганецсодержащие добавки, вводимые обычно в шихту на передельный чугун из расчета достп>кения 0,5 — 1,0% Мп, так >ке как и

55 б0 йтор в количестве 0,2 — О,б кг т чугуна, вводимый в составе плавикового шпата и. .» конверторного шлака для улучшения гомогенности и подвижности основного ш,;;:ка, полностью вводятся в состав нижнегс активного слоя шлака в виде порошкообразных добавок. Повышение основностп активного слоя шлака по СаО/SiO, обеспе,èâàåTñÿ за счет вдувания порошкообразной извести.

Граничными параметрами способа являются: выход шлака 200 кг/т чугуна, СаО, SiOg 1,5; МпО 2,0%, Fq 0,5%; выхо 1 шлака 1000 кг/т чугуна, CaO/SiO 2,0; Мп0

4,0% ; F2 1,0%.

Согласно расчетам диапазон изменения расхода смеси для условий, охватывающи.: практически все возможные технологические режимы выплавки малокремнистого чугуна. составляет 10 — 100 кг/т чугуна при соотношении шлакообразующих добавок к пылеугольному топливу 1: (0,4 — 0,8).

Наиболее целесообразно начинать вдувание шлакообразующих компонентов ср зу же после закрытия чугунной летки и момент максимального опорожнения гopll«l и самого низкого go= Ilÿ в нем продуктов плавки.

Окончание периода вдувания шлакооб",азуюшпх компонентов определяется расходом шлакообразующих на 1 т lугуна. необход. мостью как можно быстрее сформировать слой активного шлака на поверхности чугуна, усчовиями пневмотранспорта и мощностью оборудования для вдувания шлакообразующих. Известно также, что доля относительно холодного и сернистого чугуна, выдаваемого из печи в нача,чс выпуска, равна 10 — 20% от веса чугуна

Таким образом, для рассмотренных выше технологических условий выплавки передельного чугуна период вдувания шлаксобразующих компонентов равен 10 — 20% времени между выпусками чугуна.

На чертеже представлена схема установки. реализующей предлагаемый спосо

Предлагаемый способ осуществляется, например, следующим образом.

В пылеприготовительном отделении уголь и шлакообразующие добавки из бункера 1 поступают в шаровые мельницы 2.

Осажденная в циклонах 8 смесь накаплп вается в бункере 4, расположенном над пневмокамерным насосом 5. Система автоматически обеспечивает периодическ:,. -. пневмотранспортпровк смеси в 61 нкер запаса б распределительно-дозировочного о-.- сл ения.

Из бункера запаса смесь поступает в промсжуто иный резервуар 7 и затем в питающий резервуар 8, где поддерживаетс: е постоянный урозе: ь и еобходимое дазл:нпе транспортирующего воздуха.

670616 образно использовать бункера, дробильные средства и распределительные установки, строящиеся, как правило, в качестве резервных. б Экономическую эффективность реализации указанного режима рассмотрим на примере мощной (2000 яз ) доменной печи, выплавляющей конверторный чугун в современных шихтовых и технологических услс1Î виях.

Показатели работы доменной печи НЛМЗ (1 = 2000 лт- ) с вдуванием шлакообразующих добавок и пылеугольного топлива

Режим с формированием активного шлака

11сходный режим

Показатели

Производительность, Расход кокса, о

Расход природного газа, яг|т чугуна

Выход шлака, кг)т чугуна

Количество нижнего активного шлака, кг т чугуна

Химический состав активного шлака, О (исходный) 1 .л

1о, l S0

103

01 — 07

126

45Î

CaO/SiO

МпО

Г2

1. I

3.0

0,8 (S) активного шлака (ориентировочно)

Расход материалов на формирование активного шлака, кг т чугуна, всего, в том числе извести марганцевой руды плавикового шпата угольной пыли

Расчетная толщина слоя активного шлака, м

Гтснсць использования Мп, оо

140

-0

32

1О

3 о

0 о

ip о

0.3 — 0,6

Для создания активного и перегретого нижнего слоя шлака в горн вдувают 15

70 кг т чугуна порошкообразной смеси, состоящей из извести (44,0% ), марганцевой руды (15,0%), плавикового шпата (4%), угольной пыли (37%). Поскольку условия десульфурации чугуна на заводе достаточ- 20 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 расхода данных компонентов в шихте доменной печи. Поэтому общий выход шлака, по существу, не изменяется, а выход шлака н»

1 т чугуна в зоне первичного шлакообразования снижается на 45 — 50 кг!т чугуна.

В момент вдувания смеси (20% времен:; между выпусками, или 24 лин) часово:" . расход угольной пыли, вдуваемой непрерывно, и смеси, вдуваемой периодически, увеличивается до 1,5 — 2,0 т(,яин, т. е. минутный расход порошкообразных дооавок

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. Регулирование количества поступающей из питателя смеси производится изменением расхода воздуха, транспортирующегося по патрубку 11.

Для приготовления и вдувания шлак»вЂ” образующей смеси и пылеугольного топлива, осуществляемых периодически, целесоОсновные расчетные параметры процесса приведены в таблице. возрастает в 3 — 4 раза. Сформированный на поверхности чугуна слой активного шлака (Cao!Sio = 1,7) толщиной 0,3 — О,б л находится в доменной печи от 100 до 80% времени между выпусками, что позволяег подвергнуть чистовой обработке соответсi. венно 80 — 100% проплавляемого чугуна.

Применение описанного выше технолсгического режима имеет следующие преимущества: благодаря полному выведению марганLà 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, 00ладающего высокими потенциальной обе;, (S) серивающей способность1о 1 1 =до 100—

150) и степенью использования этой способности (70 — 80%). снижается на величину