RU2058395C1 - Blast furnace - Google Patents
Blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2058395C1 RU2058395C1 RU93025793A RU93025793A RU2058395C1 RU 2058395 C1 RU2058395 C1 RU 2058395C1 RU 93025793 A RU93025793 A RU 93025793A RU 93025793 A RU93025793 A RU 93025793A RU 2058395 C1 RU2058395 C1 RU 2058395C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- slag
- cast iron
- furnace
- cast
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах, работающих с периодическим выпуском чугуна и шлака. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the smelting of pig iron in blast furnaces operating with the periodic production of pig iron and slag.
Выплавка чугуна осуществляется в доменных печах, основными элементами которых являются колошник, шахта, распар, заплечики и горн. Загрузка сыпучих материалов: железорудного сырья, кокса, флюсов производится засыпным устройством на колошнике доменной печи, а подача высоконагретого, обогащенного кислородом воздушного дутья, инжектирующих топлив осуществляется в горн печи через воздушные фурмы. Для выпуска жидких продуктов плавки используются чугунные и шлаковые летки, находящиеся в нижней части горна печи. Iron is smelted in blast furnaces, the main elements of which are the top, shaft, steamer, shoulders and forge. The loading of bulk materials: iron ore, coke, fluxes is carried out by the filling device on the top of the blast furnace, and the supply of highly heated, oxygen-enriched air blast, injecting fuels is carried out in the furnace hearth through air lances. To produce liquid smelting products, pig-iron and slag tap holes are used, which are located in the lower part of the furnace hearth.
На печах объемом 1000 м3 и более сооружают две и более чугунные летки. Н печах объемом 3000, 3200, 5000, 5500 м3 число чугунных леток увеличивают до 3-4, а расстояние между ними по окружности горна составляет 80-90о. Расстояние всех чугунных леток от лещади горна (высота мертвого слоя) для данной печи одинакова. По мере улучшения подготовки сырья и уменьшении количества шлака по 400-450 кг/т чугуна и менее шлаковые летки теряют свое значение. В условиях доменной плавки отработку верхнего шлака практически не проводят и устройство шлаковых леток становится не обязательным. Выпуск чугуна и шлака осуществляют совместно периодически через чугунные летки. Выпуск продуктов плавки производится до полного удаления шлака из печи, о чем свидетельствуют горячие газы, вырывающиеся из печи (продув летки). Совместный выпуск чугуна и шлака через чугунную летку способствует улучшению контакта шлака и чугуна, повышает степень использования обессеривающей способности шлака, снижает содержание серы в чугуне.On furnaces with a volume of 1000 m 3 or more, two or more cast-iron doors are built. In furnaces with a volume of 3000, 3200, 5000, 5500 m 3, the number of cast iron doors is increased to 3-4, and the distance between them along the circumference of the hearth is 80-90 about . The distance of all cast-iron notches from the bottom of the hearth (the height of the dead layer) is the same for this furnace. As the preparation of raw materials improves and the amount of slag decreases by 400-450 kg / t of pig iron and less slag tap holes lose their significance. In the conditions of blast-furnace smelting, the mining of the upper slag is practically not carried out and the construction of slag tap holes becomes optional. The production of pig iron and slag is carried out jointly periodically through pig iron notches. The melting products are released until the slag is completely removed from the furnace, as evidenced by hot gases escaping from the furnace (purge of letches). Joint production of pig iron and slag through a cast iron notch contributes to improved contact between slag and cast iron, increases the degree of utilization of the desulfurizing ability of slag, and reduces the sulfur content in cast iron.
Наиболее близкой по конструктивным признакам к заявляемому объекту является доменная печь, содержащая засыпной аппарат, колошник, шахту, распер, заплечики, горны, установленные в нем воздушные фурмы, чугунные и шлаковые летки расположенные в горне печи. Closest to the design features of the claimed object is a blast furnace containing a filling apparatus, a top, a shaft, rasper, shoulders, horns, air lances installed in it, cast-iron and slag slots located in the furnace hearth.
Однако такая конструкция доменной печи не обеспечивает в современных условиях рациональной тепловой и шлаковый режим доменной плавки и тем самым приводит к ухудшению качества чугуна перерасходу топлива и снижению производительности. However, this design of the blast furnace does not provide a rational thermal and slag regime of blast furnace smelting in modern conditions and thereby leads to a deterioration in the quality of cast iron, excessive consumption of fuel and a decrease in productivity.
В доменных печах, работающих на богатой по железу шихте, выход шлака существенно снижается. Так, например, при содержании в шихте 80% окатышей ССГОКа и 20% агломератов местных фабрик выход шлака для условий работы доменных печей MMК составляет 200-230 кг/т чугуна. Степень достижения коэффициента распределения по сере приближается к единице, поэтому не удается получить чугун с низким содержанием серы. При выходе шлака менее 220 кг/т чугуна, как показывает опыт работы доменных печей ММК, значительно возрастает колебание теплового режима доменной плавки, связанные с уменьшением аккумуляции тепла в горне, снижением тепловой инерции печи. При этом уменьшается регулирующее воздействие шлака на химический состав чугуна. Роль же шлака как одного из основных регуляторов распределения тепла и химического состава чугуна утвердилась в научной литературе и убедительно подтверждается практикой. In blast furnaces operating on a charge rich in iron, the output of slag is significantly reduced. So, for example, when the mixture contains 80% pellets of SSGOK and 20% agglomerates of local factories, the slag yield for the operating conditions of MMK blast furnaces is 200-230 kg / t of pig iron. The degree of achievement of the sulfur distribution coefficient is approaching unity, so it is not possible to obtain cast iron with a low sulfur content. When the slag output is less than 220 kg / t of pig iron, as the experience of the MMK blast furnaces shows, the fluctuation in the thermal regime of blast furnace smelting significantly increases, associated with a decrease in heat accumulation in the furnace and a decrease in the thermal inertia of the furnace. This reduces the regulatory effect of slag on the chemical composition of cast iron. The role of slag as one of the main regulators of heat distribution and the chemical composition of cast iron has been established in the scientific literature and is convincingly confirmed by practice.
Цель изобретения повышение качества чугуна и его температуры при выпуске из печи за счет разделения более качественного по составу и более физически нагретого чугуна от остальной массы чугуна, имеющей повышенное содержание серы и более низкую температуру. The purpose of the invention is to improve the quality of cast iron and its temperature when discharged from the furnace due to the separation of better quality and more physically heated cast iron from the rest of the mass of cast iron having a high sulfur content and lower temperature.
Поставленная цель достигается тем, что доменная печь, включающая основные элементы: засыпной аппарат, колошник, шахту, распер, заплечики и горн, воздушные фурмы, чугунные и шлаковые ленты, расположенные в горне печи, в отличие от прототипа снабжена дополнительными чугунными летками на расстоянии 0,1-0,2 высоты горна от уровня чугунной летки. This goal is achieved in that the blast furnace, which includes the main elements: filling apparatus, top, shaft, raspere, shoulders and forge, air tuyeres, cast-iron and slag tapes located in the furnace, unlike the prototype, is equipped with additional cast-iron notches at a distance of 0 , 1-0.2 heights of the hearth from the level of the cast iron notch.
Чугун, выпускаемый через дополнительные верхние чугунные летки, будет характеризоваться пониженным содержанием серы и более высоким физически и химическим нагревом чугуна. Основная масса серы переходит в шлак, когда через слой шлака фильтруются капли жидкого чугуна, скапливающегося в горне. Поэтому по мере накопления жидких продуктов плавки десульфурация протекает неравномерно сначала, когда в горне мало шлака, слабо, затем по мере накопления шлака в печи активность десульфурации возрастает. В связи с этим нижние слои чугуна будут иметь наибольшее содержание серы, а верхние слои будут характеризоваться пониженным содержанием серы. Температура расплава, поступающего в горн по ходу доменной плавки в цикле накопление-выпуск, изменяется циклически. По мере накопления жидких продуктов плавки скорость опускания коксовой насадки падает, вследствие этого растут температуры в печи, а следовательно и жидких продуктов плавки. Поэтому верхний чугун будет иметь на 50-100оС более высокую температуру, чем нижний чугун. Как показывают расчеты и результаты исследований, по мере накопления жидких продуктов плавки в горне кокс внедряется полностью в шлак и частично в чугун. Слой кокса находится во взвешенном состоянии, а нижняя граница этого слоя в ряде случаев может достигать района нижней чугунной летки, т.е. существенная часть верхнего чугуна будет находиться в коксовой насадке, что создает дополнительный резерв тепла в верхнем чугуне в виде нагретой массы кокса, имеющей на 50-100оС более высокую температуру, чем чугун. Как показывают исследования на относительно стабильно работающих печах, первые порции выпущенного чугуна из печи более холодные. При этом процессы восстановления кремния и марганца, так как же как и десульфурация, будет оставаться незавершенными и чугун будет содержать меньше кремния и марганца и больше серы.Cast iron, produced through additional upper cast-iron notches, will be characterized by a lower sulfur content and a higher physical and chemical heating of cast iron. The bulk of the sulfur goes into slag when drops of molten iron accumulated in the furnace are filtered through a slag layer. Therefore, with the accumulation of liquid smelting products, desulfurization proceeds unevenly, first, when there is little slag in the furnace, weakly, then, as slag accumulates in the furnace, the desulfurization activity increases. In this regard, the lower layers of cast iron will have the highest sulfur content, and the upper layers will have a lower sulfur content. The temperature of the melt entering the furnace during blast furnace smelting in the accumulation-release cycle changes cyclically. With the accumulation of liquid melting products, the lowering speed of the coke nozzle decreases, as a result of which the temperature in the furnace, and therefore the liquid melting products, increase. Therefore, the upper cast iron will be 50-100 ° C higher temperature than the lower iron. As calculations and research results show, as liquid smelting products accumulate in the furnace, coke is fully introduced into slag and partially into cast iron. The coke layer is in suspension, and in some cases the lower boundary of this layer can reach the region of the lower cast iron notch, i.e. substantial part of the upper iron will be in the coke nozzle that generates additional heat in the upper reserve iron in the form of heated coke mass having at 50-100 ° C higher temperature than cast iron. As studies on relatively stably working furnaces show, the first servings of cast iron from the furnace are colder. In this case, the processes of reduction of silicon and manganese, as well as desulfurization, will remain incomplete and pig iron will contain less silicon and manganese and more sulfur.
При дальнейшем совместном выпуске чугуна со шлаком через дополнительные чугунные летки, расположенные между шлаковыми и чугунными летками на расстоянии 0,1-0,2 высоты горна, происходит интенсивное перемешивание чугуна и шлака благодаря чему улучшается взаимный контакт, а следовательно, создаются дополнительные условия для развития процесса обессеривания чугуна. Обработка меньшего количества верхнего чугуна относительно большим количеством шлака в канале чугунной летки осуществляется и при более (на 50-100оС) высоких температурных чугуна и шлака, что также способствует повышению эффективности десульфурации, поскольку удаление серы из чугуна связано с эндотермическим эффектом реакции. Предложенная конструкция печи наиболее эффективна особенно в связи с сокращением выхода шлака. При малом выходе шлака в случае совместного выпуска чугуна и шлака через один нижний пояс чугунных леток, т.е. по способу-прототипу, степень достижения коэффициента распределения серы приближается к единице и резервы обессеривающей способности шлака на всю массу поступающего в горн чугуна как уже отмечалось, использованы практически полностью. В расчете же только на верхний чугун практически той же массы шлака его обессеривающая способность использована в меньшей степени.With further joint production of cast iron with slag through additional cast iron notches located between slag and cast iron notches at a distance of 0.1-0.2 heights of the furnace, intensive mixing of cast iron and slag occurs, which improves mutual contact, and therefore, additional conditions for development process of desulphurization of cast iron. The processing of a smaller amount of upper cast iron with a relatively large amount of slag in the channel of the cast iron notch is also carried out at higher (50-100 о С) high temperature cast iron and slag, which also helps to increase the desulfurization efficiency, since the removal of sulfur from the cast iron is associated with the endothermic effect of the reaction. The proposed furnace design is most effective especially in connection with a reduction in slag yield. With a small output of slag in the case of joint production of pig iron and slag through one lower zone of cast iron notches, i.e. according to the prototype method, the degree of achievement of the sulfur distribution coefficient approaches unity and the reserves of the desulfurizing ability of slag for the entire mass of pig iron entering the furnace are used almost completely. Based on only the top cast iron of practically the same slag mass, its desulfurization ability was used to a lesser extent.
В последующий период после продувки и закрытия дополнительной чугунной летки, открывается чугунная летка нижнего пояса и осуществляется выпуск жидких продуктов через этот пояс чугунных леток. При этом количество шлака, выпускаемое через нижний ряд леток совместно с чугуном, будет значительно меньше, чем отработанное количество через верхний пояс леток. Нижний чугун в среднем будет иметь повышенное содержание серы и пониженный физический и химический нагрев. In the subsequent period after the purge and closure of the additional cast-iron notch, the cast-iron notch of the lower belt opens and liquid products are released through this notch of cast-iron notches. At the same time, the amount of slag discharged through the lower row of the notches together with cast iron will be significantly less than the spent amount through the upper notch. Lower cast iron will, on average, have a higher sulfur content and lower physical and chemical heating.
Таким образом, предложенная конструкция доменной печи обеспечит выделение более качественного по составу и более физически нагретого чугуна, выпускаемого через верхний пояс чугунных леток от чугуна с повышенным содержанием серы и пониженным физическим нагревом, выпускаемого через нижний основной ряд чугунных леток. Появляется возможность дальнейшего повышения обессеривающей способности шлака и регулирующего воздействия шлака на химический состав чугуна. Thus, the proposed design of the blast furnace will provide the selection of a better composition and more physically heated cast iron, discharged through the upper zone of cast iron notches from cast iron with a high sulfur content and reduced physical heating, discharged through the lower main row of cast iron notches. There is a possibility of further increasing the desulfurization ability of slag and the regulatory effect of slag on the chemical composition of cast iron.
Максимальное расстояние чугунных леток верхнего пояса относительно существующего нижнего пояса, равное 0,2 высоты горна, обусловлено следующим обстоятельством. Высота слоя чугуна, расположенного выше оси нижнего ряда чугунных леток, в значительной степени зависит от глубины погружения в расплав столба кокса. Глубина же погружения кокса в чугун зависит от выхода шлака. Так, при выходе шлака 150 кг/т чугуна глубина погружения столба кокса в чугун составляет 1,2 м, а суммарная высота слоя чугуна над уровнем нижнего ряда чугунных леток 1,3 м, т.е. нижняя граница столба кокса находится практически на уровне нижнего ряда чугунных леток. При выходе шлака 450 кг/т чугуна столб кокса погружен полностью только в шлак и в значительно меньшей степени в чугун. Верхний уровень чугуна располагается на расстоянии 0,2 высоты горна от уровня чугунных леток. Если верхний ряд чугунных леток будет располагаться на расстоянии более 0,2 высоты горна, то при выходе шлака 400-450 кг/т чугуна и более выпуск чугуна через этот ряд леток становится затруднительным, т.к. уровень чугуна в горне ниже месторасположения верхнего ряда чугунных леток. Граничное значение выхода шлака, равное 450 кг/т чугуна, обусловлено тем, что при превращении этого значения выпуск жидких продуктов плавки без отработки верхнего шлака проблематичен. Это подтверждается теорией и практикой доменных печей. The maximum distance of the cast iron notches of the upper zone relative to the existing lower zone, equal to 0.2 of the height of the hearth, is due to the following circumstance. The height of the layer of cast iron, located above the axis of the lower row of cast iron notches, largely depends on the depth of immersion in the melt of the coke column. The depth of immersion of coke in cast iron depends on the output of slag. So, with a slag output of 150 kg / t of pig iron, the depth of immersion of a coke column in cast iron is 1.2 m, and the total height of the cast iron layer above the level of the lower row of cast iron notches is 1.3 m, i.e. the lower boundary of the coke column is almost at the level of the lower row of cast-iron notches. With a slag output of 450 kg / t of pig iron, a coke column is completely submerged only in slag and to a much lesser extent in cast iron. The upper level of cast iron is located at a distance of 0.2 the height of the hearth from the level of cast-iron notches. If the upper row of cast iron notches will be located at a distance of more than 0.2 heights of the hearth, then when slag leaves 400-450 kg / t of pig iron and more, the release of cast iron through this row of notches becomes difficult, because the level of cast iron in the furnace is lower than the location of the upper row of cast iron notches. The limit value of the slag yield equal to 450 kg / t of pig iron is due to the fact that when this value is converted, the release of liquid smelting products without mining the upper slag is problematic. This is confirmed by the theory and practice of blast furnaces.
Минимальное расстояние верхнего пояса чугунных леток относительно основного нижнего пояса чугунных леток, равное 0,1 высоты горна, обусловлено следующими обстоятельствами. Во-первых, характером движения расплава при выпуске через чугунную летку. Известно, что в процессе выпуска из печи к летке поступает примерно до 50% чугуна из области, расположенной ниже. В связи с этим минимальное расстояние выбрано из условия, что через верхний ряд леток не выпускался чугун, расположенный ниже оси нижней чугунной летки. Во-вторых, при понижении верхнего ряда чугунных леток, возрастает количество расплава, в том числе и чугуна, выпускаемое из печи через этот пояс леток. При этом чем меньше выход шлака, тем на большую глубину опускается столб кокса в чугун и большая доля чугуна будет выпускаться через этот верхний ряд чугунных леток. При выходе шлака 150 кг/т чугуна до 65-70% чугуна будет выпускаться через верхний ряд леток, расположенный на минимально возможном уровне. Такое увеличение массы чугуна при малом выходе шлака делает проблематичным достижение поставленной цели. The minimum distance of the upper belt of cast iron notches relative to the main lower belt of cast iron notches, equal to 0.1 of the height of the hearth, is due to the following circumstances. Firstly, the nature of the movement of the melt when released through a cast iron notch. It is known that in the process of exhausting from the furnace, up to about 50% of the pig iron from the area below is supplied to the tap hole. In this regard, the minimum distance is selected from the condition that through the upper row of notches, cast iron located below the axis of the lower cast-iron notch is not produced. Secondly, with a decrease in the upper row of cast iron notches, the amount of melt, including cast iron, released from the furnace through this notch belt increases. At the same time, the lower the slag yield, the deeper the coke column lowers into cast iron and a large proportion of cast iron will be released through this upper row of cast iron notches. When the slag leaves 150 kg / t of pig iron, up to 65-70% of pig iron will be produced through the upper row of notches located at the lowest possible level. Such an increase in the mass of cast iron with a small output of slag makes it difficult to achieve this goal.
Обессеривающая способность шлака в расчете только на верхний чугун будет использована практически полностью. В результате качество верхнего и нижнего чугуна будет одинаково, т.е. не обеспечивается выделение более качественного чугуна. The desulfurization capacity of the slag, calculated only on the upper cast iron, will be used almost completely. As a result, the quality of the upper and lower cast iron will be the same, i.e. the allocation of better cast iron is not ensured.
Не известна доменная печь с расположением чугунных леток на двух уровнях, отстоящих друг от друга на заявляемом расстоянии, кроме того указанные признаки не следуют явным образом из существующего уровня техники, следовательно, данное решение способствует критерию "изобретательский уровень". A blast furnace with an arrangement of cast-iron notches at two levels spaced apart at the claimed distance is not known, moreover, these features do not follow explicitly from the existing level of technology, therefore, this solution contributes to the criterion of "inventive step".
На чертеже дана схема предлагаемой доменной печи. The drawing shows a diagram of the proposed blast furnace.
Доменная печь содержит загрузочное устройство 1, установленное на колошнике 2, шахту 3, распар 4, заплечики 5, горн 6, в котором установлены воздушные фурмы 7, шлаковые летки 8 и чугунные летки 9 и 10, расположенные на разных уровнях по высоте горна на расстоянии 0,1-0,2 высоты горна от уровня чугунных леток. The blast furnace contains a
Доменная печь работает следующим образом. Загрузка железорудных материалов, кокса, флюсов производится засыпным устройством 1 на колошнике доменной печи 2, подача высоконагретого, обогащенного кислородом воздушного дутья осуществляется в горн 6 печи через воздушные фурмы 7. В результате восстановления и плавления железорудных материалов формируется в печи чугун и шлак, накапливающиеся в горне 6 печи. Blast furnace operates as follows. The loading of iron ore materials, coke, fluxes is carried out by the filling
В случае плавки бедного железорудного сырья и повышенном выходе шлака производится предварительное скачивание верхнего шлака через шлаковую летку 8. При пониженном выходе шлака после накопления расплава в горне открывается верхняя летка 9 и осуществляется совместный выпуск чугуна со шлаком. После окончания выпуска жидких продуктов плавки и продувки этой летки 9 производится ее закрытие. В дальнейшем открывается нижняя летка 10 и производится выпуск оставшейся массы расплава из печи. После окончания выпуска и закрытия нижней чугунной летки 10 вновь происходит накопление расплава в горне 6 и повторяется цикл открытия и закрытия леток 8, 9, 10. In the case of smelting of poor iron ore raw materials and an increased output of slag, the upper slag is preliminarily downloaded through the slag notch 8. When the slag output is reduced after the accumulation of the melt in the furnace, the
П р и м е р. Описание реализации приведено применительно к условиям работы доменной печи, объемом 2014 м3. Печь оборудована двумя литейными дворами, имеет две чугунные летки, расположенные на одном уровне. Рудная часть шихты состоит из 60% окатышей ССГОКа и 40% агломерата. Производительность печи составляет 4910 т/сут, выход шлака 320 кг/т чугуна при расходе кокса 410 кг/т чугуна. Печь работала на комбинированном дутье с вдуванием в воздушные фурмы 120 м3/т чугуна природного газа и обогащении дутья кислородом до 27% Печь выплавляла передельный чугун с температурой 1440оС с содержанием кремния 0,57% и серы 0,025% Скачивание верхнего шлака не производилось, а совместный выпуск чугуна и шлака осуществлялся поочередно через чугунные летки по 14-разовому графику выпуска чугуна и шлака.PRI me R. A description of the implementation is given in relation to the operating conditions of a blast furnace with a volume of 2014 m 3 . The furnace is equipped with two foundries, has two cast-iron notches located on the same level. The ore part of the charge consists of 60% of pellets SSGOK and 40% sinter. The furnace capacity is 4910 tons / day, the slag yield is 320 kg / ton of pig iron with a coke consumption of 410 kg / ton of pig iron. Oven worked in combination with the blast air blown into the tuyeres 120 m 3 / t of pig iron natural gas and oxygen enrichment of the blast furnace to 27% smelted pig iron with a temperature of about 1440 C with a silicon content of 0.57% and 0.025% sulfur Attached top slag was not made , and the joint production of pig iron and slag was carried out alternately through cast iron notches according to the 14-time schedule for the production of pig iron and slag.
Доменная печь дополнительно оборудована двумя верхними чугунными летками, расположенными на расстоянии 0,5 м выше оси основных леток, что составляет 0,14 высоты горна доменной печи. Дополнительные летки располагаются под нижними чугунными основными летками со смещением на 30-90, 180о (в зависимости от количества литейных дворов на печи и размеров литейного двора, если он один). На доменной печи два литейных двора, смещенных относительно друг друга на 180о, поэтому целесообразно одну летку (нижнего пояса) расположить на одном литейном дворе, а другую летку (верхнего пояса) на другом литейном дворе. Когда доменная печь оборудована одним литейным двором, то второй пояс с дополнительной (нижней и верхней) чугунной леткой целесообразно располагать со смещением угла как минимум 30о, иначе будут трудности в размещении оборудования для обслуживания чугунных леток и при производстве горновых работ на одной из леток во время выпуска продуктов плавки на другой чугунной летке. Когда печь оборудована круглым литейным двором, то пояса верхних и нижних чугунных леток целесообразно располагать со смещением 90о относительно друг друга, т.е. две верхних чугунных летки, диаметрально расположенных, смещаются на 90о относительно двух нижних чугунных леток, тоже расположенных диаметрально.The blast furnace is additionally equipped with two upper cast iron notches, located at a distance of 0.5 m above the axis of the main notches, which is 0.14 of the height of the hearth of the blast furnace. Additional slots are located under the lower cast-iron main slots with an offset of 30-90, 180 o (depending on the number of foundries in the furnace and the size of the foundry, if there is one). In the blast furnace casting yard two, shifted with respect to each other at about 180, so it is suitable one notch (lower belt) positioned at a casting yard and another notch (upper chord) on another casting yard. When the blast furnace is equipped with a cast house, the second belt with extra iron notch (lower and upper) useful to have an offset angle at least 30 degrees, otherwise there will be difficulties in the distribution of equipment to service the iron notches and in the manufacture of hearth works on one of the notches in release time of smelting products on another cast-iron notch. When the furnace is equipped with a round foundry, it is advisable to arrange the upper and lower cast iron notch belts with an offset of 90 ° relative to each other, i.e. two upper taphole, diametrically opposite, displaced by 90 ° relative to the bottom two iron notches, also diametrically.
После выпуска чугуна со шлаком через одну из леток нижнего уровня и ее продувки осуществляется ее закрытие. Примерно через 40 мин после закрытия этой летки и накопления расплава в горне производится открытие верхней летки, расположенной с противоположной стороны по отношению к ранее закрытой нижней чугунной летке, и осуществляется совместный выпуск чугуна и шлака через эту верхнюю летку в течение примерно 20-25 мин. После окончания выпуска жидких продуктов плавки и продувки верхней летки производится ее закрытие. В последующем через небольшой интервал времени, обусловленной технологическими причинами, открывают верхнюю чугунную летку, которая оборудована на диаметрально расположенном литейном дворе и осуществляют выпуск основной массы расплава, в основном чугуна, в течение примерно 25-30 мин. После окончания выпуска, продувки и закрытия этой верхней чугунной летки вновь происходит накопление жидких продуктов плавки в горне. В дальнейшем такой же цикл открытия и закрытия чугунных леток повторяется для нижнего уровня леток. При этом доля чугуна выпускаемого через верхнюю летку составит примерно 30% т.е. через основную нижнюю летку будет выпускаться 70% массы чугуна. Содержание серы в верхнем чугуне составит 0,020% а в нижнем 0,027% температура верхнего чугуна равна 1490оС, а нижнего 1420оС.After the release of pig iron with slag through one of the notches of the lower level and its purge, it is closed. About 40 minutes after the closure of this notch and the accumulation of melt in the furnace, the upper notch is opened, located on the opposite side with respect to the previously closed lower cast-iron notch, and the pig iron and slag are jointly released through this upper notch for about 20-25 minutes. After the release of liquid products of melting and purging of the upper notch, it is closed. Subsequently, after a short time interval due to technological reasons, open the upper cast iron notch, which is equipped at the diametrically located foundry and release the bulk of the melt, mainly cast iron, for about 25-30 minutes. After the release, purging and closing of this upper cast-iron notch, accumulation of liquid smelting products in the furnace again occurs. Subsequently, the same cycle of opening and closing of cast-iron notches is repeated for the lower level of notches. In this case, the proportion of pig iron produced through the upper notch will be approximately 30% i.e. 70% of the mass of cast iron will be produced through the main lower notch. The sulfur content in the top iron be 0.020% and 0.027% in the bottom of the upper cast iron temperature is 1490 C and 1420 C. Lower
Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает возможность выделения более качественного по составу и более физически нагретого чугуна, выпускаемого через верхнюю летку, от чугуна с повышенным содержанием серы и пониженным физическим нагревом, выпускаемого через нижнюю летку, при этом появляется возможность дальнейшего повышения обессеривающей способности шлака и его регулирующего воздействия на химический состав чугуна. Thus, the claimed technical solution provides the possibility of separating better quality and more physically heated cast iron produced through the upper notch, from cast iron with a high sulfur content and reduced physical heating, released through the lower notch, while there is the possibility of further increasing the desulfurization ability of slag and its regulatory effect on the chemical composition of cast iron.
При расположении верхней чугунной летки на расстоянии 0,8 м т.е. 0,22 высоты горна, через верхнюю чугунную летку будет выпускаться в основном шлак, а почти весь чугун будет выпускаться через нижнюю основную летку. Температура чугуна будет равна 1440оС, а содержание серы в чугуне составит 0,025% При расположении дополнительной верхней чугунной летки на расстоянии 0,3 м и 0,08 высоты горна от уровня нижней летки через верхнюю чугунную летку будет выпускаться 70-75% массы чугуна, накопившегося в горне за период между смежными выпусками. Температуры верхнего и нижнего чугуна, содержание в них серы будут примерно одинаковыми и составят соответственно 1440оС и 0,025%
Ниже приводятся расчеты работы доменной печи.With the location of the upper cast iron notch at a distance of 0.8 m i.e. 0.22 heights of the hearth, mainly slag will be released through the upper cast iron notch, and almost all cast iron will be released through the lower main notch. Iron temperature is equal to about 1440 C, and the sulfur content of the iron will be 0.025% By arranging additional top taphole at a distance of 0.3 m and height 0.08 hearth from the lower level of the tap hole through the upper taphole will produce 70-75 weight% iron accumulated in the hearth between adjacent releases. The temperatures of the upper and lower iron content of sulfur will be approximately the same and amount to about 1440 C, respectively, and 0.025%
Below are the calculations of the operation of the blast furnace.
Расчеты выполнены применительно к условиям работы доменной печи, выплавляющей передельный чугун, имеющей объем 2014 м3, оборудованной двумя чугунными летками. Площадь горна Sг 74,6 м2. Число выпусков 14 в сутки; выход шлака 300 кг/т чугуна. Плотность чугуна ρч 7,0 т/м3, шлака ρшл 2,7 т/м3.The calculations were carried out in relation to the operating conditions of a blast furnace smelting pig iron, having a volume of 2014 m 3 , equipped with two cast iron notches. The area of the furnace S g 74.6 m 2 . The number of issues is 14 per day; 300 kg / t pig iron slag yield. Density of cast iron ρ h 7.0 t / m 3 , slag ρ sl 2.7 t / m 3 .
1. По данным И.С.Куликова и А.Л.Галатонова степень достижения равновесия по сере определяется соотношением:
γ 22,4/Ш0,6, где γ степень достижения равновесия по сере; Ш выход шлака кг/т чугуна.1. According to the data of I. S. Kulikov and A. L. Galatonov, the degree of achieving equilibrium in sulfur is determined by the ratio:
γ 22.4 / Ш 0.6 , where γ is the degree of achievement of sulfur equilibrium; Ø slag output kg / t of pig iron.
Тогда при существующей технологии γ 0,73, а при Ш 220 кг/т чугуна γ 0,89; Ш=200;
γ 0,93.Then, with the existing technology, γ 0.73, and at Ш 220 kg / t of cast iron γ 0.89; W = 200;
γ 0.93.
2. Глубина погружения кокса в жидкие продукты плавки перед их выпуском рассчитывается по соотношению:
hпогр=h где β коэффициент заполнения горна β 0,41; ε 0,45 порозность слоя кокса;
Δ h расстояние между чугунной и шлаковой летками, равное 1,6 м.2. The depth of immersion of coke in liquid smelting products before their release is calculated by the ratio:
h burr = h where β horn fill factor β 0.41; ε 0.45 porosity of the coke layer;
Δ h the distance between the iron and slag tap holes, equal to 1.6 m
Тогда hпогр=1,6=1,72 м
3. Высота слоя шлака в горне:
hшл Vшл/(Sг ε), где Vшл объем шлака в горне.Then h bur = 1.6 = 1.72 m
3. The height of the slag layer in the furnace:
h sf V sl / (S g ε), where V sl is the slag volume in the furnace.
Vшл 38,1 м3; hшл 1,13 м
4. Высота слоя чистого чугуна в горне без кокса hчуг определяется из соотношения:
hпогрSг ε + hчугSг VΣ
или
hчуг 0,39 м где VΣ общий объем расплава в горне.V shl 38.1 m 3 ; h shl 1.13 m
4. The height of pure iron layer in the furnace without coke Chug h determined from the relations:
h burr S g ε + h cast iron S g V Σ
or
h cast 0.39 m where V Σ is the total volume of the melt in the furnace.
VΣ= Vчуг+Vшл + 87,1 м3 где Vчуг 49 м3 объем чугуна в горне.V Σ = V + V SHL Chug + 87.1 m 3 where V cast 49 m 3 the volume of pig iron in the furnace.
5. Высота слоя чугуна, расположенного в коксовой насадке:
h
h
6. Суммарная высота расплава в горне выше уровня основного ряда чугунных леток N 2. 6. The total height of the melt in the furnace above the level of the main row of cast-
hΣ hшл + h
+ 0,39 2,11 м.h Σ h sml + h
+ 0.39 2.11 m.
7. Доля чугуна, выпускаемого через верхний ряд чугунных леток:
приl′≅ hчуг, V
приl′≥ hчуг, V
В данном случае l' l·hг 0,1·3,6 0,36 м < hчуг,
V
Аналогичным образом рассчитываются указанные параметры для других условий работы печи. Результаты вычислений представлены в таблице.7. The proportion of cast iron produced through the upper row of cast iron notches:
for l′≅ h cast iron , V
for l′≥ h cast iron , V
In this case, l 'l · h g 0.1 · 3.6 0.36 m <h cast iron ,
V
Similarly, these parameters are calculated for other operating conditions of the furnace. The calculation results are presented in the table.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93025793A RU2058395C1 (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93025793A RU2058395C1 (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Blast furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93025793A RU93025793A (en) | 1996-03-20 |
RU2058395C1 true RU2058395C1 (en) | 1996-04-20 |
Family
ID=20141266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93025793A RU2058395C1 (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Blast furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2058395C1 (en) |
-
1993
- 1993-04-28 RU RU93025793A patent/RU2058395C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Вегман Е.Ф. и др. Металлургия чугуна. М.: Металлургия, 1989, с.353-355. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4913734A (en) | Method for preparing ferrocarbon intermediate product for use in steel manufacture and furnace for realization thereof | |
US4007034A (en) | Method for making steel | |
JPS61502899A (en) | Continuous steel making process and equipment | |
EP0074270B1 (en) | Process and apparatus for continuous steel-making | |
AU2007204927B2 (en) | Use of an induction furnace for the production of iron from ore | |
RU2127321C1 (en) | Method of steel making and device for its embodiment | |
EP0056644B1 (en) | Supersonic injection of oxygen in cupolas | |
US4537629A (en) | Method for obtaining high purity ductile iron | |
US3661561A (en) | Method of making aluminum-silicon alloys | |
US4419128A (en) | Continuous melting, refining and casting process | |
US4056262A (en) | Cupola furnace to enable continuous smelting and refining of cement copper and method therefor | |
US1357781A (en) | Blast treatment of metals | |
US3615351A (en) | Direct gaseous reduction of iron oxide | |
RU2058395C1 (en) | Blast furnace | |
US3528799A (en) | Process for continuously refining cast iron into steel | |
WO1991005879A1 (en) | Smelting of nickel laterite and other iron containing nickel oxide materials | |
EP0382900B1 (en) | Method for manufacturing molten pig iron | |
US2688535A (en) | Metallurgical process | |
US2788964A (en) | Metallurgical furnace | |
US1888312A (en) | Metallurgical process for the making of ferrous metals | |
US1063486A (en) | Method of obtaining values from copper-bearing material. | |
AU633153B2 (en) | Recovery of ferro nickel from laterite and other oxide minerals | |
RU2071974C1 (en) | Method of draining melting products from blast furnace | |
Williams et al. | Production of sponge iron | |
EP0349167B1 (en) | Method of desulfurizing molten metal in a plasma fired cupola |