способ доменной плавки
Классы МПК: | C21B5/00 Получение чугуна в доменной печи |
Автор(ы): | Марьясов М.Ф., Денисов Ю.М., Бугаев С.Ф., Никитин Л.Д., Польщиков А.В., Авцинов А.Ф., Портнов Л.В., Дячок Н.Г., Каляка В.В., Копылов А.А. |
Патентообладатель(и): | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-08-07 публикация патента:
27.11.2001 |
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам ведения доменной плавки. Способ доменной плавки включает загрузку в печь железорудной части шихты и топливной ее части, состоящей из кокса и каменного угля, расход которого в ней определяют по контрольным параметрам, и регулирование при загрузке расхода кокса и каменного угля, при этом перед загрузкой определяют термическую стойкость каменного угля и послереакционную прочность кокса, по их величинам в качестве контрольного параметра находят потенциал образования мелких фракций в топливной части шихты и определяют в ней максимальный расход каменного угля по определенному соотношению. При использовании изобретения обеспечивается снижение удельного расхода кокса и повышение производительности доменной печи.
Формула изобретения
Способ доменной плавки, включающий загрузку в печь железорудной части шихты и топливной ее части, состоящей из кокса и каменного угля, расход которого в ней определяют по контрольным параметрам, и регулирование при загрузке расхода кокса и каменного угля, отличающийся тем, что перед загрузкой определяют термическую стойкость каменного угля и послереакционную прочность кокса, по их величинам в качестве контрольного параметра находят потенциал образования мелких фракций в топливной части шихты и определяют в ней максимальный расход каменного угля из следующего соотношения:![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176272/2176272-3t.gif)
где Yпом - потенциал образования мелких фракций в топливной части шихты, %;
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
У - максимальный расход угля в топливной части шихты, %;
А - коэффициент пропорциональности, доли ед.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам ведения доменной плавки. Известен способ доменной плавки, включающий частичную замену кокса каменным углем, загружаемым с шихтой, при этом контролируют содержание кремния в чугуне и при нахождении его в пределах 0,50-3,60% загружают в доменную печь уголь в количестве, пропорциональном содержанию кремния в чугуне и определяемом по зависимости:Y=5,0+1,39 (Si-0,5),
где Y - расход угля, % от массы кокса,
5,0 - расход угля при содержании кремния в чугуне 0,5%,
1,39 - рекомендуемое изменение расхода угля, % от изменения содержания кремния в чугуне на 1%,
Si - массовая доля кремния в чугуне [а.с. СССР N 1686004, кл. C 21 B 3/00, 1981]. Недостатком данного способа является то, что в условиях работы печи на передельном чугуне (Si = 0,5-1,0%) максимальное расчетное количество угля, определяемое по предлагаемому выражению, находится на низком уровне (в пределах 5,0-5,7%). При этом не учитываются физико-механические свойства кокса и каменного угля, что не обеспечивает достаточного снижения расхода кокса и себестоимости выплавляемого чугуна, повышения производительности доменной печи. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ доменной плавки, включающий загрузку в печь железорудной части шихты и топливной ее части, состоящей из кокса и каменного угля, расход которого в ней определяют по контрольным параметрам, и регулирование при загрузке расхода кокса и каменного угля, причем определяют количество фракций более 40 мм, более 25 мм и менее 10 мм для кокса и каменного угля, по этим величинам в качестве контрольных параметров находят коэффициенты физико-механических свойств кокса и каменного угля,
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176007/951.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176007/951.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176007/951.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176272/2176272-1t.gif)
где К - минимальный расход кокса в топливной части шихты, доли ед. [патент RU N 2083675, МПК6 C 21 B 3/00, 1997]. Недостатком данного способа является несоответствие контрольных параметров кокса и каменного угля, определенных в холодном состоянии, от получаемых в процессе обработки кокса и каменного угля горячими печными газами. Это способствует ошибкам в определении максимального расхода угля в топливной составляющей, приводит к повышению расхода кокса и себестоимости выплавляемого чугуна, снижению производительности доменной печи. Задачей изобретения является снижение удельного расхода кокса и себестоимости выплавляемого чугуна, повышение производительности доменной печи. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе доменной плавки, включающем загрузку в печь железорудной части шихты и топливной ее части, состоящей из кокса и каменного угля, расход которого в ней определяют по контрольным параметрам, и регулирование при загрузке расхода кокса и каменного угля, согласно изобретению перед загрузкой определяют термическую стойкость каменного угля и послереакционную прочность кокса, по их величинам в качестве контрольного параметра находят потенциал образования мелких фракций топливной части шихты и определяют в ней максимальный расход каменного угля из следующего соотношения:
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176272/2176272-2t.gif)
где
Yпом - потенциал образования мелких фракций топливной части шихты, %,
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
У - максимальный расход угля в топливной составляющей, %;
А - коэффициент пропорциональности, доли ед. Проведенными лабораторными и промышленными исследованиями установлено, что поведение каменного угля в доменной печи в большей мере определяется не показателями механической прочности, а его термической стойкостью. Это обусловлено значительным содержанием в нем летучих веществ, которые при нагреве до температуры 250-350oC начинают интенсивно выделяться, разрывая куски угля с образованием пыли. Поэтому при воздействии высоких температур и горячих печных газов превалирующее значение имеют показатели, характеризующие прочность кокса и каменного угля после тепловой обработки. Для оценки поведения каменного угля в печи наиболее объективным показателем является его термическая стойкость
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
- термическая стойкость угля
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
- послереакционная прочность кокса
![способ доменной плавки, патент № 2176272](/images/patents/295/2176088/964.gif)
- потенциал образования мелких фракций топливной части шихты Yпом = 54,4%;
- максимальный расход угля в топливной части шихты У = 15,0%. После взвешивания железорудной части шихты и топливной ее части, состоящей из кокса и каменного угля, определения расхода каменного угля, при загрузке регулировали расход кокса и каменного угля. Экспериментально установлено влияние изменения расхода угля, определенного по предлагаемой зависимости, на основные показатели работы доменной печи. При варьировании расхода каменного угля изменялись показатели процесса доменной плавки, достигался различный расход кокса и себестоимость выплавляемого чугуна, а также производительность печи. При вышеуказанных физико-механических свойствах загружаемых в доменную печь кокса и каменного угля, его расходе в топливной составляющей на уровне 15% обеспечивался пониженный расход кокса и себестоимость выплавляемого чугуна, повышенная производительность печи. Проведенные испытания подтвердили, что при соблюдении заявляемой последовательности операций обеспечивалось снижение расхода кокса и себестоимости выплавляемого чугуна, повышение производительности печи при использовании в топливной части шихты каменного угля, расход которого выдерживался по заявляемому соотношению. Предлагаемый способ доменной плавки промышленно применим на доменных печах металлургических предприятий, не требует капитальных затрат и обеспечивает снижение расхода кокса и себестоимости выплавляемого чугуна, повышение производительности при максимальном расходе каменного угля.
Класс C21B5/00 Получение чугуна в доменной печи