Патент на изобретение №2254374

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2254374 (13) C1
(51) МПК 7
C21B5/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2004101904/02, 21.01.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

21.01.2004

(45) Опубликовано: 20.06.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 749897 А, 23.07.1980. RU 2094470 C1, 27.10.1997. RU 93013947 А, 10.05.1995. RU 2095420 C1, 10.11.1997. RU 2167202 C1, 20.05.2001. SU 1708856 A1, 30.01.1992.

Адрес для переписки:

455002, г. Магнитогорск, ул. Кирова, 93, ОАО “ММК”, Отдел рационализации, изобретательства и патентной работы

(72) Автор(ы):

Терентьев В.Л. (RU),
Гибадулин М.Ф. (RU),
Мавров А.Л. (RU),
Гостенин В.А. (RU),
Вдовин К.Н. (RU),
Сибагатуллин С.К. (RU),
Терентьев А.В. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Магнитогорский металлургический комбинат” (RU)

(54) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к доменному производству. Способ доменной плавки включает загрузку рудных и топливных составляющих в смешанном и в раздельном состоянии в один скип или различные скипы в пределах одной или в различных подачах, подачу дутья и выпуск продуктов плавки, при этом рудные и топливные составляющие выдают из весовых воронок в скип, обеспечивая соотношение Р:p=К:к, где Р – количество рудных составляющих в весовой воронке, т; К – количество топливных составляющих в весовой воронке, т; p и к – скорость выдачи соответственно рудных и топливных составляющих из весовых воронок в скип, т/с; причем на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, интенсивность по дутью повышают на 0,1 – 0,5%. Изобретение направлено на повышение производительности доменной печи и снижение удельного расхода кокса. 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может использоваться при выплавке чугуна в доменных печах.

Известно техническое решение, по которому для загрузки рудных и топливных компонентов в смешанном состоянии загружают в каждый скип попеременно рудную и топливную составляющие порциями по 0,5 объема скипа («Сталь», 1977, №5, С.391-394).

Недостатками данного способа являются ограничение производительности доменной печи вследствие увеличения времени набора компонентов шихты и низкое качество смешивания рудных и топливных компонентов на участке загрузки.

Наиболее близким к заявляемому способу по свойствам и достигаемым результатам является способ доменной плавки, включающий загрузку рудных и топливных составляющих в смешанном состоянии в один скип или различные скипы в пределах одной или в различных подачах, подачу дутья и выпуск продуктов плавки, причем рудную и топливную составляющие загружают порциями от 0,05 до 0,5 объема скипа (А.с. СССР №749897, МКИ С 21 В 7/20).

Недостатками данного способа являются низкая скорость загрузки скипа, некачественное смешивание рудных и топливных составляющих, отсутствие нормы изменения интенсивности по дутью. Это ограничивает повышение производительности доменной печи и снижение удельного расхода кокса.

Предлагаемым изобретением решается задача увеличения производительности доменной печи и снижения удельного расхода кокса.

Это достигается тем, что в способе доменной плавки, включающем загрузку рудных и топливных составляющих в смешанном состоянии в один скип или различные скипы в пределах одной или в различных подачах, подачу дутья и выпуск продуктов плавки, при загрузке материалов рудные и топливные составляющие выдают из весовых воронок в скип, обеспечивая соотношение:

Р:р=К:к,

где Р – количество рудных составляющих в весовой воронке, т;

К – количество топливных составляющих в весовой воронке, т;

р и к – скорость выдачи соответственно рудных и топливных составляющих из весовых воронок в скип, т/с,

причем на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, интенсивность по дутью повышают на 0,1-0,5%.

Предлагаемый способ позволит набирать шихту в скип с высокой скоростью и одновременно улучшить смешивание рудных составляющих с топливными, что объясняется поступлением в скип рудных и топливных составляющих с согласованными скоростями за одинаковый промежуток времени. Улучшение смешивания, повышение интенсивности по дутью, увеличение производительности участка загрузки приводят к росту производительности доменной печи по количеству выплавляемого чугуна и к снижению удельного расхода кокса.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют вес рудных (Р) и топливных (К) составляющих в их весовых воронках по заданным величинам рудных и топливных колош и количеству скипов каждого из этих материалов в подаче. Задают скорость выдачи рудных составляющих из весовой воронки в скип (р). Определяют скорость выдачи топливных составляющих из весовой воронки в скип (к) по формуле:

Р:р=К:к,

из которой следует:

к=К·р/Р.

Устанавливают режим загрузки рудных и топливных составляющих в смешанном состоянии и проводят доменную плавку с повышением интенсивности по дутью на 0,1-0,5% на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии.

В выражении Р:р=К:к, отношение Р:р показывает длительность набора рудных составляющих из весовой воронки в скип, а К:к – длительность набора топливных составляющих из весовой воронки в скип. Поэтому равенство отношений означает равенство длительности набора рудных и топливных составляющих. Одновременное поступление материалов из двух весовых воронок – с заданной скоростью рудных составляющих и согласованной скоростью топливных – обеспечивает быстрое наполнение скипа, что, в свою очередь, обеспечивает необходимую производительность участка загрузки. Скорость доставки составляющих шихты в колошниковое пространство доменной печи перестает сдерживать рост производительности ее по количеству проплавляемых материалов и соответственно получаемых продуктов плавки. Это в современных условиях важно, так как на больших хорошо работающих доменных печах производительность участка загрузки часто ограничивает дальнейшее наращивание производства чугуна.

Поступление рудных и топливных составляющих из разных весовых воронок в скип с согласованными скоростями улучшает качество смешивания их по сравнению с иным набором, что способствует лучшему использованию энергии газов и соответственно экономии удельного расхода кокса.

Повышение интенсивности по дутью на 0,1-0,5% на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, увеличивает на столько же количество газов, обрабатывающих шихту, что, с одной стороны, увеличивает производительность печи, с другой, дополнительно разрыхляя шихту, способствует снижению удельного расхода кокса.

Повышение интенсивности по дутью менее чем на 0,1% на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, приводит к образованию малого количества газов, образующихся в печи, что ведет к снижению производительности печи по сравнению с заявляемым способом. Повышение интенсивности по дутью более чем на 0,5% на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, приводит к нарушению ровности схода шихты в печи, отчего производительность по количеству выплавляемого чугуна снижается, а удельный расход кокса увеличивается по сравнению с заявляемым способом.

Предлагаемый способ был опробован на доменной печи ОАО «ММК» объемом 1370 м3.

Заданная величина рудной колоши составляла 28 т, топливной, представленной коксом – 7,4 т. Количество рудных скипов в подаче равно 2, коксовых – 2. Заданная скорость выдачи рудных компонентов из весовой воронки в скип р=0,87 т/с.

Вес рудных составляющих в весовой воронке составлял:

Р=28:2=14 т,

топливной составляющей, представленной коксом:

К=7,4:2=3,8 т.

Скорость выдачи топливной составляющей (кокса) из весовой воронки в скип составляла:

к=3,8·0,87/14=0,24 т/с.

Длительность набора рудных и топливных составляющих в скип по заявляемому способу составляла:

14/0,87=3,8/0,24=16 с.

Загрузку рудных и топливных составляющих по прототипу и заявляемому способу производили циклически. Цикл состоял из семи подач, из которых три подачи загружали со смешиванием рудных и топливных составляющих, а четыре – с раздельным набором их в скипы. Каждая подача в смешанном и раздельном состояниях включала четыре скипа компонентов шихты. В смешанном состоянии в каждый скип набирали рудную и коксовую части шихты; в раздельном состоянии первые два скипа подачи были представлены рудной частью, а следующие два скипа – коксовой. Содержимое каждого скипа загружали на малый конус, затем перегружали на большой. После набора очередной подачи на большом конусе его опусканием загружали составляющие шихты в колошниковое пространство печи.

Таким образом, доля материалов, загруженных в смешанном состоянии, составила:

3·100/(3+4)=43%,

где 3 – количество подач со смешиванием рудных и топливных составляющих;

4 – количество подач с раздельным набором рудных и топливных составляющих.

Интенсивность по дутью увеличили на:

43/10·0,3=1,3%,

где 0,3 – средняя величина повышения интенсивности по дутью на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии – (0,1+0,5)/2=0,3%.

Длительность работы печи по прототипу и с использованием предложенного технического решения составила по десять суток. Полученные результаты представлены в таблице 1. Показатели работы доменной печи при различном увеличении интенсивности по дутью представлены в таблице 2.

Таблица 1
Показатели работы доменной печи при ведении доменной плавки известным и предлагаемым способом
Наименование показателей Прототип Предлагаемый способ
Производительность, т/сутки 3384 3465
Удельный расход кокса, кг/т чугуна 436,7 429,4
Состав рудной части шихты, %:
– агломерат 59,8 60,3
– окатыши 40,2 39,7
Расход компонентов рудной части шихты, кг/т чугуна:
– агломерат 990 992
– окатыши 665 666
Вынос пыли (уловленной), кг/т чугуна 39,5 41,8
Параметры дутья:
– интенсивность, м3/мин 3093 3133
– давление, атм. 3,75 3,76
– температура, °С 1162 1158
– влажность, г/м3 10,9 12,1
– расход природного газа, м3/т чугуна 100 98
– содержание кислорода, % 26,1 26,1
Параметры колошникового газа:
– давление, атм. 2,45 2,45
– температура, °С 386 380
Состав, %:
– СО2 19,9 20,1
– СО 23,4 23,2
– Н2 8,0 7,9
Состав чугуна, %:
-Si 0,61 0,62
-Мn 0,22 0,21
-S 0,017 0,016
0,055 0,054

Наименование показателей Прототип Предлагаемый способ
4,54 4,5
-Ti 0,079 0,083
Состав шлака, %:
-SiO2 36,5 36,7
– Аl2O3 12,3 12,2
-СаО 39,6 39,5
-MgO 7,6 7,5
-МnО 0,19 0,2
-FeO 0,2 0,21
-S 0,89 0,91
-ТiO2 0,93 0,95

Таблица 2
Показатели работы доменной печи при различном увеличении интенсивности по дутью
Увеличение интенсивности по дутью на каждые 10% материалов, загруженных в смешанном состоянии, %
Показатели 0 (прототип) 0,05 0,09 0,3 (предлагаемый способ) 0,51 0,6
Расход кокса, кг/т чугуна 436,7 435,1 433,9 429,4 436,2 442,5
Производительность, т/сутки 3384 3430 3435 3465 3392 3351

Данные таблиц свидетельствуют о том, что при ведении доменной плавки предлагаемым способом производительность печи повысилась на 2,4% по сравнению с известным способом, а удельный расход кокса уменьшился на 3,3 кг/т чугуна.

Формула изобретения

Способ доменной плавки, включающий загрузку рудных и топливных составляющих в смешанном и в раздельном состоянии в один скип или различные скипы в пределах одной или в различных подачах, подачу дутья и выпуск продуктов плавки, отличающийся тем, что при загрузке материалов рудные и топливные составляющие выдают одновременно из весовых воронок в скип, обеспечивая соотношение

Р:p=К:к

где Р – количество рудных составляющих в весовой воронке, т;

К – количество топливных составляющих в весовой воронке, т;

p и k – скорость выдачи соответственно рудных и топливных составляющих из весовых воронок в скип, т/с,

причем на каждые 10% загруженных материалов интенсивность по дутью повышают на 0,1 – 0,5%.

Categories: BD_2254000-2254999