Шихта доменной печи для получениялитейного синтетического чугуна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

0i»821491 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140679 (2! ) 2779968/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150481. Бюллетень 89 14 .Дата опубликования описания 15.04,81

{51)М. Кл.

C 21 В 5/02

Государственный «омнтет

СССР оо делам нзобретеннй н от«рытнй

{53) УДК 669. 162. .143(.088.8) П.П.Мишин, С.П.Кошелев, М.A.Цейтлин, И.Ш.Туктамыаев, А.H.Ëãoëüíèöûí, В.Я.Лук ер» н " - -" /

"1 т»

Г.A.Âèáå и А.С.Белки н; т,,;. -. ., . у .;:, с

Научно-производственное объединение "ТулачерМет.". (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) blHXTA ДОМЕННОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЛИТЕЙНОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению чугуна в доменной печи.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является шихта до-менной печи для получения литейного синтетического чугуна, содержащая кокс, железорудные-материалы, флюс и электропечной ферросилиций (11.

При использовании этой шихты не требуются затраты кокса на восстановление вносимого ферросилицием предварительно восстановленного в электропечах кремния, 15

Однако часть загружаемого кокса затрачивается на расплавление в доменной печи подаваемого ферросилиция (0,2-0,25 т кокса на 1 т загруженного Ферросилиция)., что снижает эффек- 29 тивность использования этой добавки.

Кроме того, степень утилизации кремния из ферросилиция при подаче последнего в шихту не превышает 70-75%, а исследования показывают, что эко- 25 номически целесообразно применение ферросилиция при утилизации кремния не менее 85%. Поэтому использование в шихте доменной печи дорогостоящего . электропечного ферросилиция несмот- 30 ря на заметное снижение расхода кокса и увеличение производительвости приводит к увеличению себестоимости чугуна. Цель изобретения - повышение ути-лизации кремния, снижение расхода кокса и повышение производительнос ти доменной печи при выплавке литейного чугуна.

Поставленная цель достигается тем„ что шихта доменной печи, содержащая кокс, железорудные материалы и флюс, дополнительно содержит металлокремнистую добавку из отходов производства синтетического литейного чугуна присадкой ферросилиция. в жидкий чугун при следующем соотношении компонентов, вес ° %:

Кокс 17-32

Флюс 1-20

Металлокремнистая добавка О, 8-2,0

Железорудные материалы Остальное

При этом металлокремнистая добавка имеет следующий химический состав, вес.%:

В1мет 1 5-20

SiC 3-7

Я102 1-3

821491 и

1,70 2 10 ииииииssss

Расход добавки, эее. Ф от

Веса шииты

0,80

1,20

3g00 рояээодительяость неча, 9

100,0

100 ° 9 103 ° 9 105 ° 8 107 6 109 5 102,7 98 6

Удельный расход кокса, иг/т чуг.

617

612у3 593g5 582,1

Средиекиадрати- ческяе молебаиия содержания кремния

:,а чугуне, В 0 166

0336 0169 0166 0166 0 166 0 66 0 166 и и и Ss u sl Ss и mm .

С свое 15-26

Ге ат, Остальное

При присадке ферросилиция на канаву большая разность удельных весов жидкого чугуна и кускового ферросилиция обуславливают быстрое всплывание нерастворимых кусков ферросили5 ция на поверхность чугуна. Низкая удельная поверхность кусков ферросилиция приводит к удлинению процессов растворения ферросилиция и снижению эффективности его использования, несмотря на применение таких сложных механических средств, как мешалки и перегородки желобов., Проведенные исследования показывают, что при регламентированной подаче ферросилиция, степень утилизации ферросилиция не превышает 85-90%..

При .подаче ферросилиция на канаву в чугуновоэном ковше на поверхности чугуна образуется тугоплавкая корка, 20 состоящая иэ запутанного, чугуна, ñîñтавов нерастворенного ферросйлиция, графита и т.д.

Химический состав корки, вес.Ъ:

81мет 15-20 25

SiC 3-7

SiOg 1-3

Ccsos 15-26 немет Остальное

Количество образующейся корки при подаче ферросилиция на канаву составляет 0,4-2,0% от веса синтетического чугуна, при этом доля неутипизированного кремния,в корке составляет 1015Ъ от количества дополнительно введенного кремния.

После слива из ковша синтетического чугуна ковш очищают от оставшейся в нем корки. Последняя в дальнейшем не используется и направляется, gP на шлаковый отвал.

Подготовка металлокремнистой добавки для использования в шихте зак-. лючается в дроблении корок до фракции менее 100 мм и очистке ее от графитовой спели воздушной сепарацией или другим методом.

Для подачи в шихту подготовленная металлокремнистая добавка накапливается на рудном дворз или в бункерах участка загрузки доменной печи.

Расход добавки в шихту определя-. ется, исходя из получения заданного увеличения содержания кремния в чугуне в количестве 0,8-2,03.от веса загружаемой шихты.

При подаче добавки менее О, 3 от веса шихты происходит неравномерное распределение кремния в чугуне из-эа малой величины подачи добавки. Увеличение расхода более 2,0Ъ от веса шихты приводит к загромождению горна доменной печи избыточным графитом, снижению производительности доменной печи. Об этом свидетельствуют проведенные в доменном цехе Научно-производственного объединения "Тулачер-. мет исследования (ам. табл. 1).

Использование металлокремнистой добавки не требует дополнительного расхода кокса на ее расплавление, так как для этой цели используется углерод, содержащийся в добавке.

Расход кокса в шихту зависит от конкретных условий работы доменной печи: содержания железа в шихте, степени подготовленности шихты, расхода углеводородсодержащих добавок к дутью, температуры горячего дутья и т.д.

При уменьшении расхода кокса менее

17,0Ъ не обеспечивается необходимый приход тепла до обеспечения расплавления шихты и полноты прохождения восстановительных реакций в доменной

Печи, увеличение расхода кокса выше

32,0% нецелесообразно иэ-эа значительного перегрева плавки, резкого ухудшения технико-экономических показателей доменного процесса.

Расход флюса определяется степенью подготовленности железорудной части . шихты.

Изменение показателей доменной плавки при различных расходах метал локремнистой добавки (опыты проведены на доменной печи объемом 1386м .выплавляющей-литейный чугун).

Таблица l

571 2 560 0 570, 4 564 3

821491

При полностью сфлюсованном агломерате расход флюсов составляет не менее 1% веса шихты для компенсации колебаний в основности агломерата, при работе доменной печи на шихте из сырых нефлюсованных :руд расход флюсов увеличивается до 20% веса шихты.

Пример. В Научно-производственном объединении Тулачермет на доменной печи Р 3 полезным объемом

2000 м получают синтетический литей ный чугун регламентированной присад- (О кой дробленого .ферросилиция на чугунную канаву в поток чугуна. Расход электрического ферросилиция ФС-45 составляет 25-30 кг/т чугуна.

Суточное производство синтетического литейного чугуна составляет 80% от общего объема производства чугуна по данной печи, или 2700 т. чугуна/

/сут.

На Участке разливочных машин после слива синтетического литейного . чугуна ковши очищают от корок и проводят накопление последних.в специально отведенных вагонах. После заполнения вагона он направляется на участок, где корки дробятся и подвергаются воздушной сепарации, после чего подготовленная металлокремнистая добавка подается в вагонах на бункерную эстакаду доменного цеха, где производится ее накопление в специально 30 выделенных бункерах.

За 14 сут работы на участке. разливочных машин было получено 486 т: тугоплавких корок, что составляет 1,29% от веса синтетического литейного чу- 35 гуна. Степень утилизации ферросилиция при этом составляет 87%.

После дробления и очистки корок от графитовой спели в копровом цехе 40 выход йодготовленной металлокремнис- той добавки составил 465 т или

95,7% от веса тугоплавких корок.

Средний химический состав добавки, вес.%:

S1 мат 18,6

Решает 53,6 с, 20,7

Sing 1,8

S1C 5,3

Проплавка этих добавок производи.тся на доменной печи 9 1 полезным объемом 1386 м .

В базовый период печь работает на известной шихте,состоящей на 6,2 т кокса (25,9% от веса шихты) 15,0 т. агломерата (61,0%),, 3,0 т окатышей (12,2%) и 0,4 т флюсов (1,6%) в каж дой подаче.

После расчета расхода металлокремнистой добавки,.исходя из повышения содержания кремния в чугуне последо" вательно на 0,3 абс.%, 0,5 абс.%, 0,75 абс.%, при степени утилизации кремния в печи 0,7 в шихту вводится добавка в следующем количестве:

)i период-при расчетном повышении со- держания кремния в чугуне на 0,5 абс.%.

0,35 т добавки в подачу (1,4 % от веса шихты). Продолжительность Й периода составляет 2 сут.

Щпериод-при расчетном повышенйи содержания кремния в чугуне на 0,75 абс.%

0,50 т добавки в подачу (2,0. % от веса шихты). Продолжительность IXI периода составляет 2 сут.

Для того, чтобы металлокремнистая добавка не попадала в периферийную зону доменной печи, ее загружают на дно второго рудного скипа каждой подачи.

Технологические параметры работы доменной печи (расход, давление, тем-. пература, влажность дутья, расход природного газа и т.д.) практически не изменяются.

Технико-экономические показатели работы доменной печи в базовый и опытные периоды приведены в табл. 2.

Составленный баланс по кремнию в опатньае периоды показывает, что коэффициент перехода кремния в чугун из металлокремнистой добавки составляет

71 2%.

821491.м

{Ч

C) л{

{.О

Ю

{ с о

{ с м (Jl

C с Ф

{Ч

Г с {ф л

О

{с{

1{ .{ с

Ю л{

{{:{ О

1-{ с

Ю оо м с <Ч

Ю с

О ГЧ

1О (Ч с \,{)

ГЧ с

Г л Ф л.со

Ch с

Ю

Ю

LD с о г- о

Ю .с

Ю (Ч

Ch

1О л{ с

C) 1О л

О 1 л

ГЧ с

ГЧ

Ю

1,{.)

{Ч л

CO с

Ю

Ю л с о

ГЧ с

{Л

ГЧ о гл с

СО л

-1

I !

I

1 !

° Р

3{3 Х

L н

» и с н

Ц 2

» Ц аа ох та

ee o цн я

Ф {d

Збх В

Е

Ф I ао х Ц о

Ц {{.

Ц {б {б

{б

Н И {{3

Ф Х {б й! ХО

Ф 1»

3 {б

xK»

w а х Ф

Н Ц{{3

{б о

Р,И К ц . х

{б {{: Х

{33 Х Е

ХХФФ {б Р

Х О Х

Ц 9

Ф Ц

Р,О ХФ оххх

Е

Ф а х, х о

Ф

{б

K а

Г-{

Г3

{{3 92 н их о х, О:-3

{

1

Д

Ф н

{б

М о

Еб

Ц о

33 и а о—

{{{» н Z о о

ct x о ц

{{3

Ф 3б х оо а L

Я с и о

3б м » а 34

9»

Ц Р о

u «i

1

I

1

l

3

Ф И

1 %Г

35е

2 х

A Ц

Ф

Ц {б

» и

ГЧ м

I I

1 1

1 I 1 Ф 1

1 I 1 9 1 б

1 I I {{{{О I

Ц 1!. O I {33 Х

1 Х 1 1 г аг — — 1

9 °

1 И 1 а ° 1

1 I C{ 1 Н Х I

I 21 3 I Фх 1

I Ö {I 1 Х Х I

О 1

Х I I {{1 Ф !

I Р 1 3 1

3 а L \- — — — !

1 1 I 1 1

Х I I Ф I.

Р 1,1 1 9 1

9 Ф 1 1 {{3 1

ИЯ I Ц1{{{{О1

Х! О1.

Н I Х 1 I{I Х 1

К 1 .{31 Q I. 1

О 1й191

z!о{и!а °

Х I !»Р !

e I 1 33 .! нх

Е I I!1{бх.О 1 3ГЧ1 ХХ

1 3 I Ц 1! {{Ie

I 1 l

Z 1 Г t н 3 9 I о 1 0) 1

О 1 1 {{I 1

{б 1 1 Ц1 {{О 3 а ! î I 1

1 Х I {{I Х 1

1 I Р 1

Х 1 1 9 1 ° 1

I 1 И I а ° 1

Ф I 1 1 ° «3 !

Н I I {Х 1 Н Х

{б - 1 I 1 1 {б Х

{{I 1 1 Х Х

{б 1 l I Ц

3{ 1 1 l {{I e I о, 3

И 1

I I

9 1 ° х 3 а

I Х» °

И 1{бНЫ

9 1 {{3 {б Х

Ь I О ХХ

1 9 РЗЦ о !!a-е

ГЧ с Ч)

М с I гх к

29хО х Е н

ОГЦЕФК

О{бДРх

ФЦХХХ ах{б а

3 C X 3

Х {{3 аФ ц хох

ФХИХХГ{ на ego

{б Г {б 3 Д Ц г3 хаоо

{бх»иох х ГЦ 33 оФ»ooe кaxихн

Ch

CO

Ю л

9 х х

К

Ц о

Ц о а

1 сУ ъ

Р) О1 !

1

I л

М

1О

Ю . л1 3

РЪ

С )

М л

Р1

1О

РЪ ! л

CO л

Ю

Ю ч!

I л!

Ql

I ф ° щ . > Ю ж л

С 4

Г

М е ф а Ю. о л

СЧ

CO с-4 Р1

СО . Ф -!

° Ф

1О с . Р4

ch л! ч ,» !» °

N 4

4» ! ч х х н Ц о х о

ОО 9

IaI X и х о х дО 1! ) о а 9 2 йх

821491 и а, х

I L п39

m. жх ха) а» ох. 91. а» 34»

8 4õ0õ

»w o

9Х9 х х . хй х.Й и х

Е Д 9 Х Х х! рдх еоожй

Кцоае мою а и m аo х

fd I цео

OI O хо

oc) X

9ЮМ аах е и о

9oХ щХР

Х х д о е

Г с

Ю I

Ch !

1

1

1

1

1

1

1

Ю 1

1

1 !

М I

Х I

Х I

g I е а

Х I

39

Х I

Х» I

9I4 1 ф» I а

Цд

821491

Формула изобретения

Составитель В, Раковский

Редактор. И.Касарда Техред H.Майорош КОРРектор С.Шекмар

Эаказ 1721/40 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Шихта доменной печи для получения литейного синтетического чугуна, .одержащая кокс, железорудные мате валы и флюс, о т л и ч а ю щ а я я тем, что, с целью повышения ути иэации кремния, экономии расхода

:окса и повышения производительности доменной печи, шихта дополнительно

:одержит металлокремнистую добавку э отходов производства синтетичес<ого чугуна при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Кокс 17-32

Флюс 1-20

Металлокремнистая добавка 0,8-2,0

Железорудные материалы Остальное

2. Шихта по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что металлокремнистая добавка имеет следующий химический состав, вес.Ъ:

В,мЕт 15-20

S- C 3-7

S>02 1-3

С свое 15-26

Ге Остально е

1Î

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Повышение содержания кремния в чугуне путем применения ферросилиция ° Отчет ЦЗЛ Новотульского метал15 лургического завода. Картотека

ЦИИНЧМ, M. 1968, серия 15, с. 213 °