Патент на изобретение №2171846

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2171846 (13) C1
(51) МПК 7
C21B5/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.05.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2000100589/02, 13.01.2000

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.01.2000

(45) Опубликовано: 10.08.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2017826 C1, 15.08.1994. ТИХОМИРОВ Е.Н. Комбинированное дутье доменных печей. – М.: Металлургия, 1974, с. 67 – 71. SU 1121292 A, 30.10.1984. RU 2118989 C1, 20.09.1998. SU 910766, 07.03.1982.

Адрес для переписки:

111538, Москва, ул. Косинская, 18, корп.3, кв.146, В.И. Лебедеву

(71) Заявитель(и):

Открытое акционерное общество “Новолипецкий металлургический комбинат”

(72) Автор(ы):

Скороходов В.Н.,
Лисин В.С.,
Настич В.П.,
Кукарцев В.М.,
Коршиков Г.В.,
Коршикова Е.Г.,
Иноземцев Н.С.,
Захаров Д.В.,
Григорьев В.Н.,
Яриков И.С.,
Лебедев В.И.

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Новолипецкий металлургический комбинат”

(54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ


(57) Реферат:

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке чугуна в доменной печи. Способ доменной плавки включает подачу в доменную печь шихтовых материалов, вдувание в печь обогащенного кислородом, увлажненного и нагретого дутья, измерение и регулирование его расхода, подачу в печь дополнительного топлива через фурмы в горн печи, а также подачу в печь кокса. Расход дополнительного топлива устанавливают по зависимости V = (ZМ-К)/+, где V – удельный расход дополнительного топлива, м3/т чугуна; К – удельный расход кокса, кг/т чугуна; М – удельный расход железорудной части шихты, кг/т чугуна; Z – коэффициент, равный 1,5 – 2,2; – коэффициент, характеризующий количество кислорода, связанного с Fе в виде оксидов FеО и Fе2О3; – величина выхода оксида углерода СО из 1 м3 дополнительного топлива, равная 1,077 м33; – величина выхода водорода Н2 из 1 м3 дополнительного топлива, равная 2,06 м33. При использовании изобретения обеспечивается снижение расхода дополнительного топлива при минимальном расходе кокса и максимальной производительности печи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.


Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к выплавке чугуна в доменной печи.

Наиболее близким по технической сущности является способ ведения доменной плавки, включающий подачу в доменную печь шихтовых материалов, вдувание в печь обогащенного кислородом, увлажненного и нагретого дутья, измерение и регулирование его расхода, подачу в печь кокса, а также дополнительного топлива через фурмы в горн печи.

В процессе ведения доменной лавки определяют массу углерода, замененного дополнительным топливом. При этом определяют фактическое соотношение Fe/C и сравнивают его с заданным значением, равным 1,6 – 2,3 кг/кг. В случае, если разница между ними превышает показатель “К”, находящийся в пределах 0,005 – 0,015, производят корректировку массы кокса в подаче, изменение которого определяют из следующего соотношения:

где К – величина коррекции массы кокса в подаче, кг;
Fe – содержание Fe в шихтовых материалах, кг/подача;
Z – заданное соотношение Fe/C;
Cк – количество углерода, поступающего в печь с коксом и замененного топливной добавкой, кг/подача;
C – содержание углерода в коксе с коррекцией по влаге, доля массы;
mc – масса углерода, замененного топливной добавкой, кг/подача;
mк – количество кокса в подаче, которое загружается в доменную печь в данный момент, кг
/см. патент РФ N 2017826, кл. C 21 B 5/00, 1994/.

Недостатком известного способа является перерасход дополнительного топлива в виде природного газа. Это объясняется тем, что расход дополнительного топлива устанавливают без учета соответствия количества связанного кислорода в виде FeO и Fe2O3 с необходимым количеством газов-восстановителей CO и H2.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в снижении расхода дополнительного топлива при минимальном расходе кокса и максимальной производительности доменной печи.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ ведения доменной плавки включает подачу в доменную печь шихтовых материалов, вдувание в печь обогащенного кислородом, увлажненного и нагретого дутья, измерение и регулирование его расхода, подачу в печь дополнительного топлива через фурмы в горн печи, а также подачу в печь кокса.

Расход дополнительного топлива устанавливают по соотношению
V = (ZM-K)/(+);
где V – удельный расход дополнительного топлива, м3/т чугуна;
K – удельный расход кокса, кг/т чугуна;
M – удельный расход железорудной части шихты, кг/т чугуна;
Z – коэффициент, равный 1,5 – 2,2;
– коэффициент, характеризующий количество кислорода, связанного с железом в виде оксидов FeO и Fe2O3.

При этом = 0,01 (0,222FeO + 0,300Fe2O3);
где FeO и Fe2O3 – содержание оксидов железа в железорудной части доменной шихты, мас.%:
0,222; 0,300 – стехиометрические коэффициенты перерасчета оксидов железа в кислород;
0,01 – коэффициент перерасчета процентов в доли;
и – величины выхода соответственно CO и H2 из дополнительного топлива, равные 1,077 и 2,06 м33.

В качестве дополнительного топлива используют природный газ, и/или твердое, и/или жидкое топливо.

Снижение расхода дополнительного топлива будет происходить потому, что количество образующихся газов-восстановителей соответствует количеству кислорода, связанного железом в железорудной части шихты. При этом количество газов, образующихся в горне печи, будет соответствовать оптимальным параметрам газодинамического режима доменной плавки.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию “изобретательский уровень”.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Способ ведения доменной плавки осуществляется следующим образом.

Пример. В процессе ведения доменной плавки в печь подают шихтовые материалы, вдувают в печь обогащенное кислородом, увлажненное и нагретое дутье, измеряют и регулируют его расход, подают в печь дополнительное топливо через муфты в горн печи, а также подают в печь кокс. В общем случае в качестве дополнительного топлива используют природный газ, твердое топливо или жидкое топливо.

Железорудная часть шихты состоит из 100-процентного агломерата следующего химического состава, мас.%: Feобщ. = 58,33; FeO = 8,5; Fe2O3 = 73,86; CaO = 8,14; SiO2 = 6,79; MgO = 1,81; Al2O3 = 0,67; Mn = 0,23.

В печи выплавляют чугун следующего химического состава, мас.%: Si = 0,62; Mn = 0,15; P = 0,08; S = 0,020; Fe = 94,63,
В процессе выплавки чугуна расход дополнительного топлива устанавливают по соотношению:
V = (ZM-K)/(+);
где V – удельный расход дополнительного топлива, м3/т чугуна;
K – удельный расход кокса, кг/т чугуна;
M – удельный расход железорудной части шихты, кг/т чугуна;
Z – коэффициент, равный 1,5 – 2,2;
– величина выхода оксида углерода CO из 1 м3 дополнительного топлива, равная 1,077, м33;
– величина выхода водорода H2 из 1 м3 дополнительного топлива, равная 2,06 м33;
– коэффициент, характеризующий количество кислорода, связанного с железом в виде оксидов FeO и Fe2O3;
при этом = 0,01 (0,222FeO + 0,300Fe2O3):
где FeO и Fe2O3 – содержание оксидов железа в железорудной части доменной шихты, мас.%:
0,222; 0,300 – стехиометрические коэффициенты перерасчета оксидов железа в кислород;
0,01 – коэффициент перерасчета процентов в доли.

В процессе выплавки чугуна количество образующихся газов-восстановителей соответствует количеству кислорода, связанного железом в железорудной части шихты. При этом количество газов, образующихся в горне печи, будет соответствовать оптимальным параметрам газодинамического режима доменной плавки.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

В первом примере вследствие несоответствия технологических параметров процесса необходимым значениям происходит увеличение расходов кокса при снижении производительности доменной печи, а также увеличение расхода дополнительного топлива.

В пятом примере вследствие несоответствия технологических параметров процесса необходимым значениям не обеспечивается снижение расходов кокса, при этом происходит снижение производительности доменной печи, а также увеличение расхода дополнительного топлива.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие необходимых значений технологических параметров обеспечивается снижение расходов кокса и дополнительного топлива при одновременном увеличении производительности доменной печи.

Формула изобретения


1. Способ ведения доменной плавки, включающий подачу в доменную печь шихтовых материалов, вдувание в печь обогащенного кислородом, увлажненного и нагретого дутья, измерение и регулирование его расхода, подачу в печь дополнительного топлива через фурмы в горн печи, а также подачу в печь кокса, отличающийся тем, что расход дополнительного топлива устанавливают по соотношению
V = (ZM-K)/(+);
где V – удельный расход дополнительного топлива, м3/т чугуна;
K – удельный расход кокса, кг/т чугуна;
M – удельный расход железорудной части шихты, кг/т чугуна;
Z – коэффициент, равный 1,5 – 2,2;
– величина выхода оксида углерода CO из 1 м3 дополнительного топлива, равная 1,077, м33;
– величина выхода водорода H2 из 1 м3 дополнительного топлива, равная 2,06, м33;
– коэффициент, характеризующий количество кислорода, связанного с железом в виде оксидов FeO и Fe2O3, при этом = 0,01 (0,222 FeO + 0,300 Fe2O3), где FeO и Fe2O3 – содержание оксидов железа в железорудной части доменной шихты, мас.%; 0,222; 0,300 – стехиометрические коэффициенты перерасчета оксидов железа в кислород; 0,01 – коэффициент пересчета процентов в доли.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного топлива используют природный газ и/или твердое и/или жидкое топливо.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Categories: BD_2171000-2171999