Результат интеллектуальной деятельности: 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.

Известен способ промывки горна доменной печи, включающий загрузку в печь промывочной шихты, состоящей из сварочного шлака и марганцевой руды [1]. Способ обеспечивает эффективную промывку горна от коксового мусора железисто-марганцовистыми шлаками, образующимися из промывочной шихты. Недостатком способа является присутствие в промывочной шихте сварочного шлака, который отсутствует на современных металлургических заводах с разливкой стали на МНЛЗ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ промывки горна доменной печи путем загрузки в печь промывочного компонента шихты - высокозакисного агломерата [2]. В данном способе, принятом за прототип, устранен недостаток аналога. Промывочный агломерат можно производить на любом металлургическом заводе, в состав которого входит аглофабрика. Однако и этот способ не свободен от недостатков. Периодическое спекание промывочного агломерата вызывает необходимость перешихтовок на аглофабрике и приводит к производству агломерата переходных периодов, состав которого отличается от обычного и промывочного агломератов и использование его в шихте доменных печей приводит к колебаниям нагрева печи и состава чугуна.

Технической задачей изобретения является устранение недостатков известных способов - аналога и прототипа, повышение производительности доменной печи и снижение расхода кокса.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в известном способе промывки горна доменной печи, включающем загрузку в печь промывочного компонента доменной шихты, в качестве промывочного компонента шихты используют брикеты со следующими соотношениями содержащихся в них элементов и оксидов C:Fe=0,05...0,15, Mn:Fe=0,03...0,2, CaO:SiО₂=0,6...1,2, MgO:A1₂О₃=0,2...0,6, причем загрузку брикетов ведут в периферийную область колошника, ограниченную радиусами 0,85...0,5 радиуса колошника.

Сущность изобретения заключается в следующем. Поддержание в брикетах для промывки горна доменной печи отношения содержаний углерода и железа в пределах 0,05...0,15 обеспечивает восстановление в брикетах, при их нахождении в доменной печи, оксидов железа железосодержащих материалов до степени окисленности вюстита при различных содержаниях железа в брикете. Нижний предел относится к брикетам, содержащим 35-45% Fe с окисленностью (атомарным отношением О:Fe) 1,35...1,40, верхний - к брикетам, содержащим 45-55% Fe с окисленностью 1,4...1,50. Уменьшение отношения C:Fe ниже 0,05 снижает экономию кокса, получаемую при использовании брикетов в доменной плавке. Превышение верхнего предела снижает окислительный потенциал железистого шлака, образующегося из материалов брикета, и уменьшает эффективность применения брикетов для промывки горна, производимых из такой шихты.

Поддержание в промывочном компоненте шихты - брикетах отношения содержаний марганца и железа в пределах 0,03...0,2 обеспечивает повышение жидкоподвижности и окислительной способности шлака, образующегося из материалов шихты брикета. При этом нижний предел данного отношения относится к случаям применения брикетов на печах, выплавляющих чугун с ограниченным нижним пределом содержания марганца. Превышение верхнего предела данного отношения нежелательно из-за чрезмерного повышения расхода кокса при применении промывочных брикетов.

Поддержание в брикетах отношений оксидов CaO:SiО₂ и MgO:A1₂О₃ соответственно в пределах 0,6...1,2, 0,2...0,6 обеспечивает образование из пустой породы материалов брикетов подвижных железистых алюмо-кальций-магниевых силикатных шлаков с низкой температурой кристаллизации (1150-1200 °С), которые быстро стекают в горн и окисляют коксовую мелочь, ухудшающую дренажную способность коксовой насадки в горне. При этом нижнему пределу отношения CaO:SiО₂ соответствует верхний предел отношения MgO:A1₂О₃ и наоборот. Нижний предел отношения MgO:A1₂О₃, в свою очередь, соответствует повышенным содержаниям глинозема в образующихся шлаках (10...15%), а верхний предел - умеренному содержанию глинозема в этих шлаках (5-10%). Заданные пределы выбраны исходя из опытных данных, полученных при исследовании температур кристаллизации и вязкости синтетических и промышленных доменных шлаков различных заводов [3, 4]. Загрузка промывочного компонента шихты - брикетов в периферийную кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,85...0,5 радиуса колошника, обеспечивает эффективное использование этого компонента. Железистые шлаки, образующиеся из брикетов, стекают при этом в зону горна, в которой располагается так называемое "птичье гнездо" - зона с максимальной концентрацией коксовой мелочи.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. На доменной печи объемом 1033 м³ при обнаружении признаков ухудшения дренажной способности коксовой насадки и выносе коксовой мелочи на выпусках горн промывали в соответствии с изобретением путем загрузки промывочных брикетов в кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,85-0,5 радиуса колошника. В промывочных брикетах, используемых для промывки горна, соотношение элементов и оксидов составляло C:Fe=0,25, Mn:Fe=0,07, CaO:SiО₂=0,86, MgO:A1₂О₃=0,39. Повышения расхода кокса и снижения производительности печи при промывки горна согласно изобретению не происходило. Таким образом, использование изобретения позволяет эффективно промывать горн доменных печей от скопления коксового мусора без ухудшения показателей ее работы.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №802365, МКИ С 21 В 3/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР №1620488, МКИ С 21 В 3/00, 1991.

3. Доменное производство. Справочник т.1. M.: Металлургия. 1989 г., с.358-359.

4. Шлаковый режим доменных печей. M.: Металлургия. 1967 г., с.149-157.