×
05.12.2018
218.016.a37a

СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. Способ загрузки доменной печи, оснащенной лотковым бесконусным загрузочным устройством, включает грохочение шихтовых материалов, их дозирование, формирование железорудных и коксовых порций, в головную часть которых вводят дозы подрешетных фракций железорудных материалов, загрузку сформированных порций в доменную печь и распределение их по заданной программе на колошнике. При формировании порций, содержащих подрешетные фракции железорудных материалов, массу дозы этих фракций, загружаемых в составе одной порции, определяют по предлагаемой в изобретении формуле. Технический результат, достигаемый при применении предлагаемого способа, заключается в уменьшении окружной неравномерности шихты, стабилизации хода доменной плавки, снижении интенсивности износа футеровки шахты, увеличении длительности ее эксплуатации, сокращении удельного расхода кокса и повышении производительности доменной печи. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к доменному производству.

Известен способ и устройство для загрузки шихты в доменную печь. В соответствии с этим способом железосодержащая часть шихты и кокс разделяются на крупную и мелкую фракции, после чего мелкий материал загружается по периферии, а крупный - в осевую зону доменной печи [Патент Японии JP 60208404, МПК С21В 5/00, С21В 7/20, 1985].

Недостатком способа является необходимость использования дополнительных трактов и оборудования (приемные и сборный бункера, смеситель) системы загрузки, что существенно увеличивает стоимость реализации способа, снижает показатели надежности системы загрузки. Кроме этого, способ не предусматривает управление газопроницаемостью и температурными параметрами периферийной зоны путем загрузки подрешетных фракций железорудных материалов в эту зону, что может обусловить нестабильность периферийного газового потока и развитие периферийного хода доменной печи.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому способу является способ загрузки доменной печи, включающий предварительное грохочение железорудных материалов, в том числе, агломерата, на грохотах с заданным размером решеток сит с выделением из него надрешетной и подрешетной фракций, загрузку части мелкой подрешетной фракции в периферийную зону доменной печи, определение и задание количества подрешетной фракции, загружаемой в периферийную зону колошника доменной печи, в зависимости от доли агломерата в железорудной части шихты и количества образованной при восстановительно-тепловой обработке мелкой фракции из надрешетной фракции агломерата по соответствующей формуле [Патент РФ №2518880, МПКС21В 7/00, 2014].

Недостатками известного способа является то, что в нем не учитываются реальные характеристики оборудования системы загрузки и, в первую очередь, загрузочного устройства, а также особенности процесса истечения различных шихтовых материалов из бункеров загрузочного устройства, а также влияние структуры порций шихты на распределение ее компонентов на колошнике. Указанные недостатки могут приводить к неконтролируемому перераспределению подрешетных фракций железорудных материалов на колошнике, образованию зон с повышенной газопроницаемостью в пристеночной зоне, неравномерному распределению газового потока с образованием канальных ходов газа и неустойчивой работе периферийной зоны с соответствующим ухудшением технико-экономических показателей доменной плавки, выражающихся в конечном итоге в снижении количества выплавляемого чугуна, повышении удельного расхода кокса и уменьшении срока службы огнеупорной кладки шахты доменной печи

Технический результат, достигаемый при применении предлагаемого способа, заключается в уменьшении окружной неравномерности шихты, стабилизации хода доменной плавки, снижении интенсивности износа футеровки шахты, увеличении длительности ее эксплуатации, сокращении удельного расхода кокса и повышении производительности доменной печи.

Сущность способа заключается в следующем.

Технический результат достигается тем, что в способе загрузки доменной печи, оснащенной лотковым бесконусным загрузочным устройством, включающем грохочение шихтовых материалов, их дозирование, формирование железорудных и коксовых порций, в головную часть которых вводят дозы подрешетных фракций железорудных материалов, загрузку сформированных порций в доменную печь и распределение их по заданной программе на колошнике, согласно изобретению при формировании порций, содержащих подрешетные фракции железорудных материалов, масса дозы этих фракций, загружаемых в составе одной порции, определяется по формуле:

где: mо жрм - масса дозы подрешетных фракций железорудных материалов в составе одной порции, т;

nкз - заданное количество замкнутых оборотов лотка бесконусного загрузочного устройства, в которые выгружаются подрешетные фракции железорудных материалов при выгрузке порции на поверхность засыпи;

ум - насыпная масса подрешетных фракций железорудных материалов, т/м3;

qм - объемный расход при выгрузке подрешетных фракций железорудных материалов из бункера бесконусного загрузочного устройства, м3/с;

vл - частота вращения лотка бесконусного загрузочного устройства, с-1;

kим - безразмерный коэффициент, учитывающий различный характер истечения подрешетных фракций железорудных материалов из бункера бесконусного загрузочного устройства, при загрузке их в составе железорудных и коксовых порций, численно равный kим=0,25÷0,5 - при загрузке в составе железорудных порций и kим=0,75÷0,95 - при загрузке в составе коксовых порций.

Известно, что равномерность окружного распределения шихты предопределяет равномерность распределения газового потока по окружности доменной печи и является одним из необходимых условий высокопроизводительной экономичной ее работы. Важность требования равномерности окружного распределения шихты и газов в доменной печи подтверждается тем, что предельные отклонения локальных температур газового потока от среднего значения, которые контролируются при помощи периферийных термопар, устанавливаются специальными положениями технологических инструкций по выплавке чугуна. Пределы указанных отклонений устанавливаются различными для конкретной доменной печи с учетом ее газодинамического режима, интенсивности плавки и шихтовых условий. Вместе с тем, на большинстве доменных печей, работающих с высокими технико-экономическими показателями предельные отклонения от среднего значения ограничиваются значениями 50-70°С. При этом уменьшение среднеквадратического отклонения этого параметра является фактором, однозначно способствующим улучшению работы доменной печи.

При загрузке железорудных порций шихтовых материалов в доменную печь головная часть порции, включающая дозу подрешетных фракций и поступающая в бункер загрузочного устройства первой, в бункере располагается в виде нижнего слоя. Известно, что при выгрузке железорудных порций из бункеров слои различных материалов частично смешиваются, что обусловлено закономерностями истечения шихтовых материалов из бункеров. Результатами экспериментальных исследований установлено также, что удельные (на единицу площади выпускного отверстия) расходы подрешетных и надрешетных фракций железорудных материалов при выгрузке из бункеров БЗУ значительно отличаются - удельный расход подрешетных фракций - на 20-50% выше, чем при выгрузке надрешетных железорудных материалов. Таким образом, даже при вводе максимальной дозы подрешетных фракций агломерата в головную часть железорудной порции по известному способу, без учета угловой скорости (частоты) вращения лотка, объемного расхода материала при выгрузке, насыпной массы подрешетных фракций агломерата и характерных закономерностей истечения шихтовых материалов из бункеров этой массы подрешетных фракций агломерата будет недостаточно для гарантированного образования на колошнике замкнутого кольца из этих фракций. В результате, в пристеночной зоне сформируются участки с повышенной (где будет превалировать надрешетный материал) и пониженной (где сосредоточатся подрешетные фракции) газопроницаемостью, что обусловит соответствующую неравномерность распределения газового потока, неравномерный сход шихты, снижение степени использования восстановительного и теплового потенциалов газа, повышение расхода кокса и уменьшение производства чугуна.

Предлагаемый способ направлен на повышение окружной равномерности шихты за счет выгрузки подрешетных фракций железорудных материалов в виде замкнутых колец. При заданном количестве замкнутых колец (оборотов лотка бесконусного загрузочного устройства), образуемых подрешетными фракциями железорудных материалов на поверхности засыпи, масса подрешетных фракций железорудных материалов в этих кольцах (m3о жрм) будет определяться произведением:

где: nкз - заданное количество замкнутых оборотов лотка бесконусного загрузочного устройства, в которые выгружаются подрешетные фракции железорудных материалов при выгрузке порции на поверхность засыпи;

yм - насыпная масса подрешетных фракций железорудных материалов, т/м3;

qм - объемный расход при выгрузке подрешетных фракций железорудных материалов из бункера бесконусного загрузочного устройства, м3/с;

vл - частота вращения лотка бесконусного загрузочного устройства, с-1.

Подрешетные фракции железорудных материалов при формировании порций укладываются в головную часть порции перед основной массой остальных компонентов порции. Продолжительность выгрузки подрешетных фракций железорудных материалов, которые загружаются в составе головной части порции, помимо степени раскрытия шихтового затвора БЗУ, зависит от вида порции, в составе которой загружаются подрешетные фракции. По результатам экспериментальных исследований, выполненных на доменной печи объемом 5500 м3, и математического моделирования процессов выгрузки порций из бункера бесконусного загрузочного устройства, установлено, что при загрузке отсеянных фракций железорудных материалов в составе железорудных порций выгрузка этих порций из бункера происходит в соответствии с закономерностями «нормального» вида истечения сыпучих материалов, и в несмешанном с остальными компонентами виде выгружается 25-50% массы дозы подрешетных фракций железорудных материалов. В случае, когда подрешетные фракции загружаются в составе головной части коксовой порции, в связи со значительной разницей насыпных масс кокса и мелких фракций железорудных материалов, превалирует «гидравлический» вид истечения, и в результате без смешивания с коксом выгружается 75-95% массы дозы подрешетных фракций железорудных материалов. Установленные закономерности обосновывают ввод в формулу для расчета рациональной массы дозы подрешетных фракций коэффициента, учитывающего различный характер истечения подрешетных фракций железорудных материалов из бункера бесконусного загрузочного устройства, при загрузке их в составе железорудных и коксовых порций - kим.

Опробование способа осуществлялось на доменной печи объемом 5580 м3.

При загрузке по известному способу (прототипу), применявшемуся на этой печи, подрешетные фракции загружались в составе железорудных порций.

Масса подрешетных фракций агломерата, загружаемых в составе одной железорудной порции, в соответствии с известным способом определялась по формуле:

М=K⋅Mr⋅[100-А⋅(100-R)]/100,

где М - масса подрешетных фракций агломерата в головной части загружаемой железорудной порции, т;

К - эмпирический коэффициент, равный 0,1-0,25;

Mr - масса головной части из агломерата в загружаемой железорудной порции, т;

А - доля агломерата в железорудной порции, ед.;

R - показатель прочности агломерата при восстановительно-тепловой обработке, определяемый экспериментально по выходу фракции крупнее 6,3 мм, либо рассчитываемый, исходя из химического состава агломерата по зависимости, предварительно полученной на основе массива экспериментальных данных по выходу той же фракции, %.

Для определения массы подрешетных фракций агломерата в головной части использовались следующие значения параметров К=0,18, Mr=41 т, А=0,67, R=40,5% (определялся экспериментально).

Масса подрешетных фракций агломерата, загружаемых в составе одной железорудной порции в соответствии с известным способом, составила:

М=K⋅Mr⋅[100-А⋅(100-R)]/100=0,18⋅41⋅[100-0,67⋅(100-40,5)]/100=4,4 т.

Подрешетные фракции агломерата в количестве 4,4 т загружались в составе железорудных порций каждой пятой подачи.

В опытном периоде опробования заявляемого способа подрешетные фракции железорудных материалов загружались также в составе каждой пятой подачи: на первом этапе - в составе железорудных порций, на втором - в составе - коксовых, на третьем - в составе и железорудных и коксовых порций.

При формировании порций масса дозы подрешетных фракций железорудных материалов, загружаемых в составе одной порции, определялась по формуле (1).

Количество замкнутых оборотов лотка БЗУ, в которые выгружаются подрешетные фракции железорудных материалов при выгрузке порции на поверхность засыпи, было задано равным 1, насыпная масса подрешетных фракций железорудных материалов, определенная экспериментально при помощи весов и мерной емкости, составила yм=2,3 т/м3, фактический объемный расход при выгрузке подрешетных фракций железорудных материалов из бункера БЗУ по данным АСУ составлял qм=0,5 м3/с, паспортное значение частоты вращения лотка бесконусного загрузочного устройства vл=0,133 с-1 (8 мин-1). Коэффициент, учитывающий различный характер истечения подрешетных фракций железорудных материалов из бункера бесконусного загрузочного устройства, при загрузке их в составе железорудных принимался равным kим=0,38, а при загрузке в составе коксовых порций kим=0,85.

В период опробования заявляемого способа масса подрешетных фракций, загружаемых в составе одной железорудной порции, составила:

mо жрм=nкз⋅yм⋅qм/(vл⋅kим)=1⋅2,3⋅0,5/(0,133⋅0,38)=22,8 т,

а в составе коксовой порции:

mо жрм=nкз⋅yм⋅qм/vл⋅kим)=1⋅2,3⋅0,5/(0,133⋅0,85)=10,2 т.

Результаты промышленного опробования заявляемого способа приведены в таблице.

Как следует из полученных результатов, применение заявляемого способа загрузки доменной печи, обеспечило снижение абсолютных значений температур периферийных газов более, чем на 60-80°С и их среднеквадратических отклонений в 1,7-2,0 раза по отношению к показателям, полученным при применении известного способа, что свидетельствует об уменьшении окружной неравномерности шихты и стабилизации хода доменной плавки.

*Б - базовый период; **O - опытный период; ***1 - этап 1 - загрузка подрешетных фракций железорудных материалов в составе железорудных порций; 2 - этап 2 - загрузка подрешетных фракций железорудных материалов в составе коксовых порций; 3 - этап 3 - загрузка подрешетных фракций железорудных материалов в составе и железорудных и коксовых порций.


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

Показаны записи 1-10 из 129.
10.03.2015
№216.013.2f9e

Способ выплавки стали в дуговой электросталеплавильной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения стали в дуговой сталеплавильной печи. Способ включает подачу в печь в качестве металлошихты металлолома и жидкого чугуна, расплавление металлолома, присадку шлакообразующих материалов, продувку кислородом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543658
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3233

Способ производства толстых листов из низколегированной стали с повышенной коррозионной стойкостью

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к производству толстых листов из низколегированной стали. Для повышения коррозионной стойкости в водородных и сероводородных средах, а также сопротивляемости к хрупкому разрушению при температуре до -10°C непрерывнолитую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544326
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.39b6

Износостойкая сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, применяемым для изготовления износостойких деталей. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, ванадий, кальций, алюминий, ниобий, титан, редкоземельные металлы (РЗМ), железо и неизбежные примеси при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546262
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3cef

Способ производства горячекатаного проката повышенной прочности

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547087
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1d

Способ производства тонколистового горячекатаного проката

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве тонколистового горячекатаного проката для холодной штамповки. Способ включает горячую прокатку полос, их охлаждение до температуры смотки, смотку, травление и дрессировку. Получение горячекатаного проката со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547389
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e1e

Способ промывки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547390
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4068

Способ производства сверхнизкоуглеродистой холоднокатаной стали для глубокой вытяжки и последующего однослойного эмалирования

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству cверхнизкоуглеродистых холоднокатаных сталей для глубокой вытяжки изделий и последующего однослойного эмалирования и может быть использовано при изготовлении деталей бытовой техники, посуды, санитарно-гигиенических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547976
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.04.2015
№216.013.477f

Способ производства рулонного проката из высокопрочной хладостойкой стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для получения штрипсов с категорией прочности К60 (Х70), используемых при строительстве магистральных нефтегазопроводов. Для обеспечения хладостойкости проката при температурах до -20°C, улучшения свариваемости и получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549807
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.4780

Способ производства толстолистового проката из малоуглеродистой стали на реверсивном стане

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии листовой прокатки на реверсивном толстолистовом стане. Способ включает нагрев, черновую и чистовую прокатку с промежуточным охлаждением и завершающее ускоренное охлаждение. Снижение неравномерности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549808
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.05.2015
№216.013.4882

Способ восстановления чугунных прокатных валков (варианты)

Изобретение может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью. После механического съема поврежденного слоя производят нагрев валка до температуры 150-270°C. Осуществляют электродуговую наплавку износостойкого покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550069
Дата охранного документа: 10.05.2015
Показаны записи 1-10 из 24.
10.06.2014
№216.012.cf75

Способ загрузки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству. В предлагаемом способе, включающем предварительное грохочение материалов на грохотах с заданным размером решеток сит с выделением надрешетной и подрешетной фракций, устанавливают массу подрешетной фракции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518880
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.e0ee

Воздушная фурма доменной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к воздушной фурме доменной печи. Воздушная фурма содержит полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал сопла для подачи газообразного топлива. Сопла выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523368
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.04.2015
№216.013.3e1e

Способ промывки доменной печи

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547390
Дата охранного документа: 10.04.2015
24.08.2017
№217.015.94fd

Способ формирования шихты для получения металлургического кокса с заданным показателем горячей прочности csr

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано для подбора угольных шихт для коксования. Для угольных концентратов проводят индивидуальные коксования в лабораторных условиях. Основным показателем, определяемым в полученных пробах кокса, является «горячая»...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608524
Дата охранного документа: 19.01.2017
25.08.2017
№217.015.a6e2

Способ ведения доменной плавки

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу доменной плавки. Способ включает загрузку шихты из железорудных материалов и кокса подачами, заданное их размещение на колошнике доменной печи, нагрев, восстановление, плавление, выпуск продуктов плавки. При использовании двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608004
Дата охранного документа: 11.01.2017
25.08.2017
№217.015.d035

Способ малошлаковой доменной плавки на магнезиальных шлаках

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при производстве чугуна с ограниченным содержанием серы и кремния. Способ малошлаковой доменной плавки на магнезиальных шлаках чугуна с ограниченным содержанием серы и кремния...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621206
Дата охранного документа: 01.06.2017
20.01.2018
№218.016.0ff7

Воздушная фурма доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Воздушная фурма доменной печи содержит теплоизолирующую вставку в дутьевом канале, установленную с воздушным зазором по отношению к внутреннему стакану, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633685
Дата охранного документа: 16.10.2017
02.12.2018
№218.016.a26f

Способ переработки огненно-жидкого доменного шлака

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при переработке огненно-жидких доменных шлаков. Огненно-жидкий доменный шлак послойно сливают в траншею, осуществляют охлаждение массива шлака, выемку шлакового массива, укладку в штабель и перелопачивание. При этом слив шлака...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673688
Дата охранного документа: 29.11.2018
05.12.2018
№218.016.a3a7

Способ промывки доменной печи

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673899
Дата охранного документа: 03.12.2018
01.03.2019
№219.016.cc27

Способ задувки доменной печи после ремонта футеровки методом торкретирования

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности доменному производству. Способ включает подачу комбинированного дутья, загрузку в периферийную зону печи кокса задувочной шихты фракции более 40 мм и термическую обработку огнеупорной футеровки с обеспечением температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002350657
Дата охранного документа: 27.03.2009
+ добавить свой РИД