×
05.12.2018
218.016.a3a7

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОМЫВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при производстве чугуна в доменных печах. Способ промывки доменной печи включает загрузку подач шихты, состоящих из коксовой и железорудной частей, периодическую загрузку промывочных подач и выпуск продуктов плавки. В качестве промывочных подач используют железорудные материалы основностью 0,25-0,5, расход которых определяют исходя из получения первичного шлакового расплава с содержанием FeO в диапазоне 35-55%, рассчитываемым по предлагаемой в изобретении зависимости. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - обеспечение растворения высокоосновных, высокомагнезиальных расплавов, заплавляющих коксовую насадку, и окисление мелких фракций кокса низкоосновным, высокозакисным расплавом, образованным из смеси традиционных шихтовых материалов доменного производства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве чугуна в доменных печах.

При выплавке чугуна с используемый в качестве топлива и восстановителя кокс частично разрушается в процессе восстановительно-тепловой обработки, что ухудшает дренажную способность коксовой насадки и усложняет режим отработки продуктов плавки. Процесс ухудшения отработки продуктов плавки, усиливается при работе доменных печей на двух и более видах железорудного сырья, как правило, включающих низкоофлюсованные окатыши и высокоосновной агломерат, при локализации высокоосновной части шихты, образующей тугоплавкие составляющие, в высокотемпературной зоне.

Известен способ промывки горна доменной печи, в котором в качестве промывочного материала предлагается использовать смесь из железной руды, конвертерного шлака и сталеплавильного скрапа, загрузку которого осуществляют в промежуточное кольцо по окружности колошника на расстоянии 0,12-0,25% длины его радиуса от стен и оси [Патент РФ №2343199, МПК C21B 3/00, 2009].

Данный способ относится к промывке горна доменной печи от мелких фракций кокса и не учитывает необходимость очистки поверхности тотермана от высокоосновных тугоплавких составляющих в виде ранкита и ларнита, образующихся при проплавке концентрированной части агломерата повышенной основности и/или шлака конвертерного производства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ промывки доменной печи, в котором в качестве промывочного материала используют смесь металлофлюса и кварцита, при проплавке которой в низкотемпературной зоне доменной печи образуется расплав, состоящий из однокальциевых силикатов (Ca⋅SiO2) и фаялита (2FeO⋅SiO2), позволяющий размывать тугоплавкие высокоосновные соединения [Патент РФ №2248400, МПК C21B 3/00, 2005].

Формирование промывочной смеси из металлофлюса и кварцита в данном способе, усложняет логистику производства агломерата и предполагает необходимость периодического разделения потоков на агломерационной фабрике для спекания специального материала, а также ввода кварцита в состав доменной шихты, что в целом приводит к снижению содержания железа в ней и, соответственно, к увеличению расхода кокса.

В основу предлагаемого способа поставлена задача устранения «замусоривания» и заплавления поверхности тотермана, приводящих к искажению газораспределения, потере рабочего объема доменной печи, снижению расхода дутья, ухудшению технико-экономических показателей доменной плавки.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - обеспечение растворения высокоосновных, высокомагнезиальных расплавов, заплавляющих коксовую насадку и окисление мелких фракций кокса низкоосновным, высокозакисным расплавом, образованным из смеси традиционных шихтовых материалов доменного производства.

Технический результат достигается тем, что в способе промывки доменной печи, включающем загрузку подач шихты, состоящих из коксовой и железорудной частей, периодическую загрузку промывочных подач, выпуск продуктов плавки, согласно изобретению в качестве промывочных подач используют железорудные материалы основностью 0,25-0,5, расход которых определяют исходя из получения первичного шлакового расплава с содержанием FeO в диапазоне 35-55%, рассчитываемого по зависимости:

FeOпш=29,73-1,43⋅СаО+3,27⋅SiO2-10,18⋅MgO+1,36⋅Al2O3-0,58⋅FeO,

где: FeOпш - содержание оксида железа в первичном шлаковом расплаве, %;

СаО - содержание СаО в промывочной подаче, %;

SiO2 - содержание SiO2 в промывочной подаче, %;

MgO - содержание MgO в промывочной подаче, %;

Al2O3 - содержание Al2O3 в промывочной подаче, %;

FeO - содержание FeO в промывочной подаче, %.

В качестве железорудных материалов используют агломерат, окатыши и кусковую руду или смесь агломерата и окатышей или смесь окатышей и кусковой руды или смесь агломерата и кусковой руды или смесь агломерата, окатышей и кусковой руды.

Сущность способа заключается в формировании промывочной смеси, образующей низкоосновный высокозакисный расплав, позволяющий очистить коксовую насадку от тугоплавкого вязкого высокоосновного расплава и продуктов разрушения кокса.

Для изучения характера формирования жидких фаз в процессе восстановительно-тепловой обработки с последующей фильтрацией расплавов через слой кокса (коксовую насадку) использовали установку, в которой предварительно восстановленные железорудные материалы загружались на коксовый слой и нагревались со скоростью 30°C/мин до 1000°C, затем - 7°C/мин до 1600°C.

Указанная установка приведена на фиг. 1. Обозначения: 1 - грузы; 2 - верхний сальник; 3 - нажимной шток; 4 - индуктор; 5 - графитовая труба; 6 - верхняя решетка; 7 - нижняя решетка; 8 - окно камеры с инертной атмосферой; 9 - крышка; 10 - графитовый поддон; 11 - устройство для вращения поддона; 12 - несущая рама.

В ходе опыта фиксировали начало фильтрации расплава через коксовую насадку (Тнф, °С), массу первичного шлака, определяли в нем содержание оксида железа (FeOпш, %), оценивали количество и состав «зависшего» в коксовой насадке непрофильтровавшегося остатка (Мост, %).

Проплавку отдельных видов железорудных материалов и их смесей проводили на чистой коксовой насадке и насадке, загроможденной мелкими фракциями кокса (5% от массы коксовой насадки) и флюсовой составляющей, по составу близкому к составу непрофильтровавшегося остатка (Мост. = 8% от массы коксовой насадки) при проплавке высокоосновного агломерата. По массе непрофильтровавшегося остатка расплава на загроможденной насадке оценивали «моющую» способность первичного расплава.

В качестве критерия способности расплава очищать коксовую насадку от неплавких масс и мелких фракций кокса приняли, что достаточной является моющая способность расплава, обеспечивающая величину остатка в слое кокса не более 15,0% расплава от массы железорудного материала.

Объектом исследований являлись железорудные материалы текущего производства, проплавляемые на доменных печах ПАО «Северсталь». Химический состав железорудных материалов представлен в таблице 1. Результаты высокотемпературных испытаний различных материалов на коксовой насадке различной степени загромождения, представлены в таблице 2.

Из результатов следует, что расплавы отдельно взятых неофлюсованных и частично офлюсованных окатышей, агломерата различной основности неспособны очищать коксовую насадку от мелких фракций кокса и неплавких масс. Остаток расплава в слое кокса в зоне высоких температур увеличивается, что делает коксовую насадку слабо газопроницаемой, искажает распределение газового потока и снижает степень использования восстановительной способности газа.

Создание композиции из нескольких видов железорудного сырья обеспечивает образование более легкоплавких эвтектик, способствует более интенсивному растворению оксидов во вновь образующемся расплаве. В результате количество высокозакисного фильтрующегося через коксовую насадку промывочного расплава значительно возрастает. Этот расплав способен окислять коксовую мелочь в наибольшей степени непосредственно в горне.

Наиболее рациональным соотношением неофлюсованных окатышей и агломерата или окатышей, агломерата и руды является такое, которое при основности 0,25-0,5 ед. промывочной смеси образует первичный расплав с содержанием оксида железа 35-55%. Данное соотношение обеспечивает заданную моющую способность первичного расплава, очищающего коксовый слой от неплавких масс и кокса мелких фракций. В проведенной серии опытов, это опыты №№7, 8, 13, 14.

При этом расплав не должен контактировать, как с шамотной или торкрет-футеровкой, вызывая ее эрозию, так и углеродистой футеровкой горна, которая может расходоваться на восстановление железа из закиси.

Заявляемый способ опробован в промышленных условиях на доменной печи объемом 5500 м3, оснащенной бесконусным загрузочным устройством (БЗУ). В штатном режиме печь проплавляла шихту с расходом 77-80 т агломерата и 39-41 т окатышей в подачу (расход кокса 404 кг/т чугуна, количество природного газа 5300 м3/час, содержание кислорода в дутье 24%). На основании расчетов основности промывочной смеси в ее состав были включены агломерат основностью 1,4 и неофлюсованные окатыши в соотношении 4:1, соответственно. Основность промывочной смеси составила 0,26, что находилось в пределах диапазона по заявляемому способу. Содержание FeO в первичном шлаке (FeOпш) определяли по формуле:

FeOпш=29,73-1,43⋅СаО+3,27⋅SiO2-10,18⋅MgO+1,36⋅Al2O3-0,58⋅FeO,

где СаО=2,1%; SiO2=6,2%; MgO=0,7%; Al2O3=0,58%; FeO=3,9%.

После того, как обозначилась тенденция к росту нижнего перепада, снижению теплосъема на холодильниках горна, появлению «коксового мусора» при выпуске шлака, что свидетельствовало о «замусоренности» горна, начали загружать промывочные подачи, состоящие из железорудной и коксовой порций.

После окончания процесса промывки работа печи стабилизировалась, производительность выросла с 12700 т чугуна/сутки до 13100 т чугуна/сутки, расход кокса уменьшился с 404 кг/т чугуна до 401 кг/т чугуна.


СПОСОБ ПРОМЫВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
СПОСОБ ПРОМЫВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 129 items.
10.09.2019
№219.017.c972

Способ производства хладостойкого листового проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей для применения в судостроении, строительстве и др. отраслях. Для повышения прочности, хладостойкости и улучшения свариваемости стали способ производства высокопрочного горячекатаного проката в толщинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699696
Дата охранного документа: 09.09.2019
02.10.2019
№219.017.cb96

Высокопрочная сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам высокопрочных сталей, используемых в бронезащитных конструкциях. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,20-0,35, кремний 0,7-1,5, марганец 0,2-1,1, хром 0,5-1,2, никель 1,0-1,9, молибден 0,05-0,45, алюминий 0,005-0,15, азот не более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701325
Дата охранного документа: 26.09.2019
02.10.2019
№219.017.cd9a

Способ непрерывной разливки стали

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Заготовку с площадью поперечного сечения не более 120 см вытягивают из кристаллизатора МНЛЗ, качающегося с уменьшенной скоростью движения вверх. Качание кристаллизатора осуществляют с амплитудой 13-18 мм, частотой 70-150 циклов/мин и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700979
Дата охранного документа: 24.09.2019
19.12.2019
№219.017.ef19

Способ ведения доменной плавки

Изобретение относится к ведению доменной плавки. Осуществляют периодическую загрузку в доменную печь рудных материалов и кокса, контроль состава и количества рудных материалов и кокса, расходов дополнительного топлива, вдуваемого через фурмы в горн печи, дутья, химического состава колошникового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709318
Дата охранного документа: 17.12.2019
20.12.2019
№219.017.ef5e

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушной фурмы доменной печи. Компенсационный теплоизоляционный материал наносят на сварные швы внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и на наружную поверхность теплоизолирующей вставки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709178
Дата охранного документа: 16.12.2019
20.12.2019
№219.017.efb4

Способ доменной плавки цинкосодержащей шихты

Заявлен способ доменной плавки цинксодержащей шихты. Осуществляют загрузку шихты, ее проплавку в доменной печи и выдачу продуктов плавки, контроль содержания оксидов цинка в шихтовых материалах, колошниковом газе и продуктах плавки. При загрузке и проплавке шихты с содержанием оксида цинка в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709179
Дата охранного документа: 16.12.2019
14.03.2020
№220.018.0bc5

Способ выплавки стали в конвертере

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессам выплавки стали в конвертере. Осуществляют подачу в конвертер металлошихты в виде жидкого чугуна и металлолома, шлакообразующих материалов, агломерата, продувку расплава кислородом сверху через фурму, изменение по ходу продувки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716554
Дата охранного документа: 12.03.2020
14.03.2020
№220.018.0bd5

Способ переработки пиритных огарков

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения чистых соединений железа, концентратов цветных и благородных металлов из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства. Пиритные огарки перерабатывают путем солянокислотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716440
Дата охранного документа: 12.03.2020
29.04.2020
№220.018.1a5c

Способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности и устройство для его осуществления

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для очистки загрязненных механическими примесями масел, для разделения на воду, масло и окалину шламов или сгущенной пульпы металлургических и металлообрабатывающих заводов. Способ включает отстаивание без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720193
Дата охранного документа: 27.04.2020
01.05.2020
№220.018.1a76

Способ подготовки извести к выплавке стали в сталеплавильном агрегате

Изобретение относится к способу подготовки извести к выплавке стали в сталеплавильном агрегате. Способ включает нагрев и обжиг известняка во вращающейся трубной печи, охлаждение получаемой извести и ее подачу в сталеплавильный агрегат, согласно изобретению для обжига используют известняк с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720279
Дата охранного документа: 28.04.2020
Showing 21-27 of 27 items.
18.05.2019
№219.017.5ba1

Способ получения известково-магнезиального агломерата для сталеплавильного производства

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к окускованию железо-флюсосодержащего сырья для конвертерного производства с использованием вторичных ресурсов. Шихта содержит конвертерный шлам, окалину, флюс, топливо и возврат. В качестве флюса в шихту вводят шлаковую смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460812
Дата охранного документа: 10.09.2012
10.07.2019
№219.017.ad5f

Способ производства агломерата для доменной плавки

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно - к окускованию доменного сырья методом агломерации с вовлечением в передел материалов, содержащих вредные примеси. Осуществляют подготовку шихты, состоящей из железорудных концентратов, флюса, топлива и отходов металлургического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002353674
Дата охранного документа: 27.04.2009
10.07.2019
№219.017.aef7

Способ производства агломерата для доменной плавки

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к агломерации шихт, содержащих вторичное сырье, с получением железорудного офлюсованного агломерата для выплавки чугуна. Способ производства агломерата, спекаемого из шихты, состоящей из железосодержащих компонентов, флюса и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002418079
Дата охранного документа: 10.05.2011
19.12.2019
№219.017.ef19

Способ ведения доменной плавки

Изобретение относится к ведению доменной плавки. Осуществляют периодическую загрузку в доменную печь рудных материалов и кокса, контроль состава и количества рудных материалов и кокса, расходов дополнительного топлива, вдуваемого через фурмы в горн печи, дутья, химического состава колошникового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709318
Дата охранного документа: 17.12.2019
20.12.2019
№219.017.ef5e

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушной фурмы доменной печи. Компенсационный теплоизоляционный материал наносят на сварные швы внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и на наружную поверхность теплоизолирующей вставки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709178
Дата охранного документа: 16.12.2019
20.12.2019
№219.017.efb4

Способ доменной плавки цинкосодержащей шихты

Заявлен способ доменной плавки цинксодержащей шихты. Осуществляют загрузку шихты, ее проплавку в доменной печи и выдачу продуктов плавки, контроль содержания оксидов цинка в шихтовых материалах, колошниковом газе и продуктах плавки. При загрузке и проплавке шихты с содержанием оксида цинка в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709179
Дата охранного документа: 16.12.2019
16.06.2023
№223.018.7be2

Способ получения кокса для доменного производства

Изобретение относится к способам получения кокса. Описан способ получения кокса для доменного производства, в котором формирование угольной шихты для коксовых батарей производится из 100% угольных концентратов марки Ж, при этом процесс коксования осуществляется за 14-18 часов в зависимости от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002745787
Дата охранного документа: 31.03.2021
+ добавить свой РИД