×
09.05.2019
219.017.4be1

СПОСОБ ЗАДУВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02216597
Дата охранного документа
20.11.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. Сущность способа заключается в том, что в доменную печь загружают задувочную шихту, контролируют высоту расположения в печи первых порций шихты, подают нагретое дутье с режимом, который обеспечивает ход доменного процесса в задувочный период. Перед подачей нагретого дутья в печь через воздушные фурмы вдувают инертный газ, нагретый не выше 1300С, при этом 20-30% вдуваемого инертного газа выпускают из доменной печи через газовыводящие трубы, вставленные в чугунные летки, или через проемы в кладке горна для чугунных леток и продолжают до тех пор, пока температура газа на колошнике не достигнет 250-300С, после чего в печь вдувают дутье с параметрами раздувочного периода. Использование изобретения увеличивает долговечность эксплуатационного периода доменной печи. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при задувке новой доменной печи или после капитальных ремонтов 1-го и 2-го разрядов.

Наиболее близким по технической сущности является способ задувки доменной печи, включающий загрузку задувочной шихты с размещением в нижней части печи на высоту 10-11 м выше оси воздушных фурм коксовой насадки и прогрев ее путем продува горновых газов, выводимых из печи через трубы диаметром 100-150 мм, вставленные в чугунные летки (Чернобривец Б.Ф., Капорулин В. В., Завидонский В.А. Практика доменного производства. - М.: Металлургия. 1992. - 111 с.: ил.).

Недостатки данного способа заключаются в следующем:
1. Нагрев футеровки печи и шихты заполнения осуществляют за счет тепла горения кокса.

2. Сушку огнеупорной футеровки печи и нагрев ее до высоких температур осуществляют путем последовательной смены технологических операций: сушка, охлаждение и нагрев. Это увеличивает предзадувочный период до нескольких суток (5-7 суток) и требует дополнительных энергетических ресурсов.

3. Газ, выходящий из газовыводящих труб, по санитарным и противопожарным нормам требует обязательного сжигания при выходе из труб. Это накладывает определенные требования к скорости истечения струи газа, с тем чтобы не происходило отрыва пламени. Опыт показывает, что это обстоятельство существенно ограничивает количество газов, направляемых на прогрев нижней части печи. Поэтому нижняя часть печи, как и нижняя коксовая насадка, остаются не прогретыми до необходимых температур (>800oС). Об этом свидетельствует низкая температура газа на выходе из чугунных леток - около 100oС (с.36-37).

4. Продолжительность прогрева массива лещади и стен горна ограничивается образованием первых порций шлака, который зашлаковывает газовыводящие трубы и этим самым прекращает поступление горячих фурменных газов в нижнюю часть печи. Как показывает опыт задувки печей по этому способу, движение нисходящего газового потока прекращается через 8-10 часов от начала продувки, когда температура выходящих газов едва достигает 100oС.

5. Высокий удельный расход кокса и низкая рудная нагрузка задувочной шихты, равные соответственно 2000-2500 кг/т чугуна и 0,7-0,9 т/т.

Технический эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в снижении удельного расхода кокса в задувочный период, повышении ресурса надежности и продолжительности работы огнеупорной кладки лещади и горна доменной печи и уменьшении продолжительности пускового периода за счет совмещения операций сушки и охлаждения доменной печи перед задувкой.

Указанный технический эффект достигают тем, что способ задувки доменной печи включает загрузку в печь задувочной шихты, контроль высоты расположения в печи первых порций шлакообразующих и железорудных материалов, дутьевой режим, обеспечивающий ход доменного процесса задувочного периода. Сушку и нагрев огнеупорной кладки и загруженной шихты осуществляют путем продувки через столб шихты горячего инертного газа, например азота, нагретого до температуры не более 1300oС и вдуваемого в печь через воздушные фурмы. Часть объема этого газа в количестве 20-30% (0,20-0,30) от объема вдуваемого газа выпускают через газовыводящие трубы, вставленные в чугунные летки, или через проемы в кладке горна для чугунных леток (нисходящий поток). Остальную часть нагретого инертного газа в количестве менее ≤0,80 выпускают через газоотводы колошникового устройства (восходящий поток). Распределение вдуваемого горячего инертного газа на нисходящий (0,20-0,30) и восходящий (≤0,80) газовые потоки регулируют путем изменения расхода инертного газа и соотношением выпускных отверстий внизу печи (количеством и диаметром газовыводящих труб или отверстий в кладке горна) и на колошнике путем регулирования открытия атмосферных клапанов. По достижению температуры газа на колошнике печи 250-300oС (безопасной для работы засыпного аппарата) вдувание инертного газа в печь прекращают и начинают подавать дутье. Об окончании прогрева горна судят по температуре газов на выходе из газовыводящих труб или из проемов в стене горна: при достижении газами температуры ≤0,95 температуры вдуваемого газа (Т) эффективный нагрев прекращается.

Режим прогрева огнеупорной кладки и загруженной шихты задают объемным соотношением нисходящего и восходящего газовых потоков. На основании теплотехнических расчетов установлено, что при рекомендуемом соотношении нисходящего (0,20-0,30) и восходящего (≤0,80) газовых потоков время достижения газами граничной температуры на колошнике печи (τ2) и время достижения газами на выходе из газовыводящих труб (τ1) температуры ≤0,95 Т соотносятся как
τ21 = -0,1475+5,75Vн.п,
где Vн.п. - объем нисходящего потока, доли от общего расхода вдуваемого инертного газа.

При соотношении τ21= 1,0-1,73 достигается более рациональное использование тепла горячего инертного газа. С увеличением объема нисходящего газового потока больше 0,30 время достижения газами температуры ≤0,95 Т (τ1) сокращается, а время достижения температуры 250-300oС на колошнике печи (τ2) увеличивается. Это приводит к снижению коэффициента полезного действия тепла.

Преимущества заявляемого способа задувки доменной печи заключаются в следующем:
1. Сокращение продолжительности пускового периода доменной печи за счет непрерывного и последовательного осуществления двух технологических операций: сушки огнеупорной кладки и нагрева ее до высоких температур (операция охлаждения печи отпадает за ненадобностью).

2. Скорость истечения газов из газовыводящих труб не лимитируется скоростью горения, а продолжительность продувки не ограничивается зашлаковыванием труб. Благодаря этому практически неограниченно расширяются возможности регулирования скорости прогрева массива лещади и величины максимальных температур нагрева. Это позволяет избегать больших температурных градиентов в массиве лещади при задувке печи.

3. Прогрев огнеупорной футеровки доменной печи и шихты заполнения горячим инертным газом исключает горение кокса и поэтому при замене инертного газа обычным дутьем в горн печи поступают материалы, прогретые до более высоких температур и с более высокой степенью восстановления железа.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений, на основании чего делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже приводится пример осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

Пример.

1. Характеристика доменной печи:
1. Полезный объем - 2000 м3.

2. Количество чугунных леток - 2 шт.

2. Шихта заполнения:
1. Объем печи на высоту до уровня 7-8 м выше оси воздушных фурм заполняют коксом.

2. На кокс, начиная с высоты 7-8 м выше оси воздушных фурм, загружают задувочную шихту, состоящую из кокса, шлакообразующих и железорудных материалов. Задувочную шихту загружают до уровня засыпи 2,5 м.

3. Режим нагрева печи:
1. Вид вдуваемого через воздушные фурмы газа - технологический азот с содержанием кислорода до 3%.

2. Температура вдуваемого газа - 900oС.

3. Количество вдуваемого газа - 2000 м3/мин (1,0 м3/мин на 1 м3 объема печи).

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами, а также параметры задувки доменной печи по прототипу. В прототипе средняя температура газов на выходе из чугунных леток после 10 часов продувки не превышает 100oС. Это связано с малым количеством горновых газов, направляемых для прогрева нижней коксовой насадки: объем нисходящего потока не превышает 150 м3/мин или около 5% объема горновых газов. При увеличении этой величины скорость истечения струи газа из трубы превышает скорость горения и происходит отрыв пламени. Продолжительность прогрева ограничивается по причине зашлаковывания газовыводящих труб.

Примеры 2, 3 и 4 иллюстрируют регламентируемые параметры технологии задувки доменной печи. Как видно из таблицы, при соблюдении количественного соотношения объемов нисходящих и восходящих потоков в пределах соответственно 0,20 и 0,80 ( 2), 0,25 и 0,75 ( 3) и 0,30 и 0,70 ( 4) достигаются наиболее высокие значения КПД тепла вдуваемого горячего инертного газа, %: 97,64; 91,63 и 85,82. Время прогрева нижней коксовой насадки до ≥0,95 Т(τ1) составляет 17, 14 и 11 часов; время прогрева верхней части столба шихты (τ2)-17, 18 и 19 часов. Отношение τ21=1,0-1,73.

В примере 1 объем нисходящего потока меньше 0,20 (0,10 от всего объема или 200 м3/мин), а в примере 5, наоборот, больше 0,30 (0,40 от всего объема или 800 м3/мин). В примере 1 вследствие недостаточного количества газов, продуваемых через нижнюю коксовую насадку, время достижения необходимой температуры газа на выходе из газовыводящих труб увеличивается до 33 час. Это более чем в два раза превышает общее время вдувания горячего инертного газа, поскольку температура газа на колошнике печи достигает предельного уровня 250oС за 15 часов. При этих параметрах газового режима заявляемый способ не реализуется, так как нагрев горна и нижней коксовой насадки до температуры ≥0,95 Т не достигается.

Если доля нисходящего потока превышает 30% общего объема вдуваемого газа, как это имеет место в примере 5, то чрезмерно увеличивается время достижения требуемой температуры на колошнике печи: соответственно 22 и 7 часов. Тепловой КПД вдуваемого азота снижается до 72,4%.

Внедрение заявляемого способа задувки доменной печи обеспечивает снижение удельного расхода кокса за счет замены тепла кокса теплом горячего инертного газа и создания благоприятных температурных условий для более полного восстановления железа в первых рудных подачах до подхода их в зону плавления.

Повышение ресурса надежности и продолжительности работы футерованных конструкций доменной печи достигается в результате того, что снижается опасность возникновения больших температурных градиентов в массиве кладки горна.

Способзадувкидоменнойпечи,включающийзагрузкувдоменнуюпечьзадувочнойшихты,контрольвысотырасположениявпечипервыхпорцийшлакообразующихижелезорудныхматериалов,подачунагретогодутьясрежимом,обеспечивающимходдоменногопроцессазадувочногопериода,отличающийсятем,чтопередподачейнагретогодутьячерезвоздушныефурмывдуваютинертныйгаз,нагретыйневыше1300С,выпускают20-30%вдуваемогонагретогоинертногогазаиздоменнойпечичерезгазовыводящиетрубы,вставленныевчугунныелетки,иличерезпроемывкладкегорнадлячугунныхлеток,аостальнуючастьнагретогоинертногогазавыпускаютчерезгазоотводыколошниковогоустройства,подостижениитемпературыгазанаколошнике250-300Сподачунагретогоинертногогазавпечьпрекращают.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 62.
10.08.2013
№216.012.5d47

Способ производства холоднокатаной электротехнической изотропной стали с улучшенной плоскостностью

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к холоднокатаной электротехнической изотропной стали, используемой для изготовления магнитопроводов электрических машин. Для улучшения качественных характеристик холоднокатаной стали при снижении неплоскостности и увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489500
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.11.2013
№216.012.8269

Брикет экструзионный (брэкс) промывочный

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихтовых материалов для доменной плавки. Брикеты экструзионные (БРЭКС), полученные методом жесткой вакуумной экструзии из смеси минерального связующего,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499061
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.12.2013
№216.012.8d42

Брикет экструзионный (брэкс) коксовый

Изобретение относится к применению брикета экструзионного (БРЭКСы) коксового, полученного методом жесткой вакуумной экструзии, включающего коксовую мелочь, минеральное связующее и, по необходимости, буроугольный полукокс, в качестве восстановителя в металлургических печах. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501845
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.01.2014
№216.012.97e9

Брикет экструзионный (брэкс)-компонент шихты для выплавки металла в электропечах

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихтовых материалов для выплавки металла в электропечах, включая рудотермические печи, индукционные печи и дуговые электросталеплавильные печи. Брикет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504588
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9ea9

Способ получения брикета экструзионного (брэкса) для выплавки металла

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья. Брикеты экструзионные для выплавки металла получают методом жесткой вакуумной экструзии из шихтовой смеси, содержащей железорудный концентрат и/или руду, углеродсодержащие материалы, минеральное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506325
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9eaa

Брикет экструзионный (брэкс) - компонент доменной шихты

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам окускования железорудного сырья, и может быть использовано при подготовке шихты для доменной плавки. Брикет экструзионный, полученный методом жесткой вакуумной экструзии, содержащий минеральное связующее, железорудный концентрат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506326
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9eab

Брикет экструзионный (брэкс) шламовый

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к окускованию железорудного сырья. Шламовый брикет экструзионный, полученный методом жесткой вакуумной экструзии, содержащий минеральное связующее, железо- и/или железоуглеродсодержащие отходы, включая шламы, и, при необходимости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506327
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.03.2014
№216.012.a9b5

Способ производства ферросилиция

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству ферросилиция. Способ включает загрузку шихтовых материалов в электропечь, проведение углетермического восстановления кремнезема до кремния с образованием сплава кремния с железом, слив сплава по желобу печи в приемную емкость с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509160
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.07.2014
№216.012.db4f

Способ производства особонизкоуглеродистой холоднокатаной изотропной электротехнической стали

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству особонизкоуглеродистой холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Способ включает комбинированную продувку металла в конвертере, обезуглероживание металла в вакууме, легирование стали рафинированным от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521921
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.02.2015
№216.013.2256

Способ производства высокопроницаемой электротехнической изотропной стали

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству высокопроницаемой электротехнической изотропной стали, используемой для изготовления магнитопроводов электрических машин. Технический эффект при использовании изобретения заключается в улучшении магнитных свойств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540243
Дата охранного документа: 10.02.2015
Показаны записи 1-10 из 15.
20.02.2019
№219.016.c4fe

Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для вторичного охлаждения слитков на установках непрерывной разливки металлов. Устройство содержит корпус, в котором установлено сопло с поперечным сегментным пазом на его внешней стороне, соединенным при помощи отверстия с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02150351
Дата охранного документа: 10.06.2000
29.03.2019
№219.016.ef66

Грузовой вагон

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции грузового вагона с подвижной хребтовой балкой. Грузовой вагон содержит ходовые тележки, тормозное оборудование, кузов, рама которого имеет подвижную хребтовую балку 5 с автосцепными устройствами на концах, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244648
Дата охранного документа: 20.01.2005
04.04.2019
№219.016.fbbe

Способ утилизации отработанных моторных масел

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для эффективной утилизации отработанных моторных масел (ОММ) в доменной плавке. Сущность изобретения заключается в том, что отработанные моторные масла очищают от твердых частиц крупностью более 50-75 мкм, обезвоживают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02240352
Дата охранного документа: 20.11.2004
20.04.2019
№219.017.35fa

Способ работы доменной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при эксплуатации доменных печей. При применении кокса переменной влажности и работе доменной печи на обогащенном кислородом нагретом дутье производят коррекцию расхода кокса, причем при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02153000
Дата охранного документа: 20.07.2000
09.05.2019
№219.017.4bb1

Способ очистки доменного газа при повышенном давлении газа на колошнике доменной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. Способ очистки включает предварительную сухую очистку газа в осевом циклоне, полутонкую очистку и предварительное охлаждение газа в скруббере или в скрубберной секции, тонкую очистку газа в регулируемых трубах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02232821
Дата охранного документа: 20.07.2004
09.05.2019
№219.017.50f9

Способ выплавки передельного чугуна

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах. Сущность изобретения заключается в том, что при выплавке передельного чугуна, включающей загрузку кокса и железорудных материалов, вдувание в печь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02186855
Дата охранного документа: 10.08.2002
09.05.2019
№219.017.5101

Способ промывки горна доменной печи

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах с применением вдуваемого в фурмы дополнительного топлива. Сущность изобретения заключается в том, что при обнаружении признаков накопления коксовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02183219
Дата охранного документа: 10.06.2002
18.05.2019
№219.017.5bfa

Способ доменной плавки

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке передельных и литейных чугунов и ферросплавов с использованием в шихте шунгита в доменных печах, оборудованных загрузочными устройствами, позволяющими регулировать...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02184153
Дата охранного документа: 27.06.2002
18.05.2019
№219.017.5bfd

Компенсатор воздухопровода горячего дутья

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию воздухопроводов горячего дутья доменной печи, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где имеются агрегаты или трубопроводы, требующие компенсации термических нагрузок. Компенсатор содержит патрубки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02183220
Дата охранного документа: 10.06.2002
29.06.2019
№219.017.a235

Способ ведения доменной плавки

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для регулирования хода доменной плавки. Сущность способа заключается в том, что в печь загружают шихту, подают подогретое, обогащенное кислородом и увлажненное дутье, вдувают через фурмы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02198935
Дата охранного документа: 20.02.2003
+ добавить свой РИД