Способ выплавки доменного ферромарганца

Способ выплавки доменного ферромарганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ДОМЕННОГО ФЕРРОМАРГАНЦА, включающий подачу технологического кислорода через обычные и удлиненные фурмы, о т л ичающийся тем, что, с целью снижения расхода KQKca и повьщ|ения производительности печи, уменьшают отношение расхода кислорода на удлиненные и обычные фурмы до 0,4-0,7 от закрытия чугунной летки до открытия верхнего шлака и увеличивают указанное отношение до 0,9-1,2 от открытия верхнего шлака до закрытия чугунной летки. О)

341 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЦ ЦЯВ

РЕСПУБЛИК ((9l (И)

SU за

ГОСУДДРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ14 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCNOMV СЕ((((((ЕЛЬСТВУ (21) 3499752/22-02 (22) 11.10.82 (46) 30.11 ° 84. Бюл. В 44 (72) Н.М.Хорошилов, Н.Н.Попов, В.А.Гордиенко, В.И.Варава,.

К.А.Николаев, Г.Г.Васюра,В.Ф.Спиктаренко, В. П.Осадчий, Ю,Ф.Никулин, В.В.Коробов, Ю.В.Анищенко и

О.Н.Гончаров (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669.162.168.1(088.8) (56) 1. Ефименко Г.Г. и др. Металлургия чугуна. Киев, 1974,с. 286

2. Абрамченко Е.Т. и др. Опыт завода Запорожсталь — всем металлургам страны. М., 1962, с. 63. (54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ДОМЕННОГО

ФЕРРОМАРГАНЦА, включающий подачу технологического кислорода через обычные и удлиненные фурмы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода кокса и повышения производительности печи, уменьшают отношение расхода кислорода на удлиненные и обычные фурмы до 0,4-0,7 от закрытия чугунной летки до открытия верхнего шлака и увеличивают указанное отношение до 0,9-1,2 от открытия верхнего шлака до закрытия чугунной летки.

1126341

Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к выплавке ферромарганца в доменных печах с подачей технического кислорода через воздушные фурмы и фурмы-интенсифика- 5 торы.

Известен способ выплавки доменного ферромарганца с подачей технического кислорода в дутье через воздушные фурмы. В этом случае увеличивается 1О интенсивность плавки пропорционально количеству введенного кислорода, производительность доменной печи возрастает на 2,5-3,0 Hà IX концент. рации кислорода в дутье; удельный 15 расход кокса нри этом снижается на 1,5-2,5Х вследствие .концентрации высоких температур в горне, где .происходит преимущественное восстановление окислов марганца 1.1 1. 20

Однако вследствие применения при выплавке ферромарганца шлаков повышенной осиовности по сравнению с другими видами чугуна высокая концентрация кислорода в дутье сопровождается столь же высокой температурой фурменных очагов(природный газ и .увлажнение дутья при выплавке ферромарганца не применяются ), что приводит к частому горению воздушных З< и шлаковых фурм, иногда со взрывом и выбросом раскаленных материалов.

Кроме того, центральная часть ! орна доменных печей, главным образом больШого объема, загромождается неплавкими массами. .35

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выплавки доменного ферромарганца, включающий подачу технологического кислорода через обычные и удлиненные фурмы. Расход кислорода на воздушные фурмы поддерживается на уровне, обеспечивающем его концентрацию в дутье не выше 23;5-24,0 при расходе его на фурмы-интенсифи- 45 каторы в пределах 80-110 м /мин.

Распределение технического кислорода мезду воздушными фурмами и фурмами— интенсификаторами позволяет не только поддерживать на необходимом 50 уровне температуру в, фурменных очагах, но и повысить эффективность применения кислорода за счет. дополнительного увеличения производительности печи и снижения расхода кокса. 55

Кроме того, значительно снижается опасность загромождения горна и горение фурм Е23.

Недостатком указанного способа является. то, что в промежутки време-1 ни работы печи, когда температурный уровень процессов в горне близок к 1 инимуму(сразу после выпуска чугуна )или, наоборот, близок к максимуму (.перед началом очередного выпуска.) количество кислорода, подаваемого на воздушные фурмы и фурмы-интенсификаторы, сохраняется постоянным, в результате чего не представляется возможным сразу после выпуска сконцентрировать высокие температуры в области преимущественного восстановления марганца; а накануне очередного выпуска несколько снизить, так как черезмерно высокие температуры могут оказывать отрицательное влияние(повышаются потери марганца с газами через колошник печи), что совпровождается повышением расхода кокса и снижением производительности печи.

Цель изобретения — снижение расхода кокса и повышение производиI тельности печи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавки доменного .ферромарганца, включающему подачу технологического кислорода через обычные н удлиненные фурмы, уменьшают отношение расхода кислорода ва удлиненные и обычные фурмы до 0,4- 0,7 от закрытия чугунной летки до открытия верхнего шлака и увеличивают указанное отношение до 0,9-1,2 от открытия верхнего шлака до закрытия чугунной летки, Как показывают исследования, температура ферромарганца в течение выпуска увеличивается на 30-50 С, ь а содержание закиси марганца снижается на 3-4Х, что связано с колебаниями температурного уровня в горне доменной печи из-за периодичности процесса наполнение — выпуск продуктов плавки.

После выпуска в освободившийся объем горна приходят неподготовленные материалы, на нагрев и восстановление которых требуется дополнительное количество тепла. Кроме того, значи-. тельное количество тепла выносится продуктами плавки. Снижение температуры в горне в этот период приводит к ухудшению процессов восстановления марганца, к снижению температуры продуктов плавки и к увеличению потерь металла со шлаком в виде

Восстановление расхода кислорода на фурмы-интенсификаторы после откры" тия верхнего шлака с 4000до 6000м /ч способствует активизации горения и теплопередачи в осевой части горна. При этом не уменьшается приход тепла и в зонах горения у воздушных фурм(хотя расход 0 здесь снижен иа 2000 мЗ/ч ) за счет поступления в них кокса, вытесняемого из металлоприемника накопляющимися в нем продуктами плавки. Результатом такого перераспределения кислорода является уменьшение содержания мар» ганца в шлаке во второй половине очередного выпуска на 0,4Х.

>.

В среднем за выпуск применение циклического регулирования соотношения расходов кислорода на фурмыинтенсификаторы и воздушные фурмы способствует снижению содержания марганца в шлаке на 1,2Х или на

12,6 кг/т сплава(при выходе шлака

1050 кг/т сплава), что при суммарном расходе (базовом)марганце

1020 кг/т сплава и степени его утилизации 71 соответствует увеличению производительности печи на

1,74, повышению степени утилизации марганца до 71,9 . Повышение-степени утилизации марганца на 1Х способствует снижению расхода кокса на 1,8Х.

Снйжение расхода марганца на выплавку 1,0 т сплава на 12,6 кг эквивалентно уменьшению расхода марганцевой руды(содержание МЬ =

=43,5Х и влаги 15,0Х )на 34,1 кг/тсплава.

3 11263 корольков. Увеличение расхода кислорода на воздушные фурмы за счет фурм-интенсификаторов позволяет увеличить приход тепла и температурный уровень в зоне воздушных фурм и тем самым повысить нагрев продуктов плавки и снизить потери марганца со шлаком в виде ИпО и корольков металла, В условиях Коммунарского металлургического завода это позволя. !0 ет снизить потери марганца на 1,01,5Х, сэкономить на т сплава

25-40 кг марганцевой руды и 25-38 кг кокса, повысить производительность печи на 1,5-2,0 и снизить себестои- 15 мость чугуна на 2,6-4,! руб.

Пределы регулирования соотношения расходов кислорода на фурмы-. интенсификаторы и воздушные фурмы установлены эмпирическим путем. Ниже величины соотношения 0,4-0,7.при общем расходе кислорода-8-12 мз/ч на 1 мЗ полезного объема наблюдается

1 ухудшение стойкости фурм-интенсификаторов из-эа черезмерного приближе25 ния к ним высокотемпературных (3000-3300 С)очагов горения. Верхний предел регулирования этого соотношения 0,9-1,2 соответствует достижению звуковой скорости истечения кислорода из фурм-интенсификаторов, выше которой получает черезмерное развитие. осевой гаэопоток, приводящий к резкому увеличению потерь марганца через колошник, при этом снижается стойкость фурм-интенсификаторов . З5 из-за вибраций.

Пример. Расход дополнительного кислорода на доменную печь объемом 1020 м, где установлены фурми-интенсификаторы, составляет 40

12000 ими/ч. В первую половину межвыпускного периода соотношение расходов дополнительного кислорода на фурмы-интенсификаторы(числитель) и воздушные фурми(знаменатель) устанавли вают дискретно или плавно после закрытия чугунной летки

4000 нм /ч рави 8000 нмъ/ч †---0 5 и по еР50 живают таким до открытия верхнего шлака, затем устанавливают это сооТ

6000 нмз ношение равным — — — — = 1,0 и

6000 нм-. подцерживают его до закрытия чугунной55 летки. Далее процесс повторяется с каждым выпуском.

Увеличение расхода кислорода на воздушные фурмы после закрытия чугунной летки с 6000 до 8000 м /ч эквивалентно росту концентрации кислорода в дутье на 2;1Х,что позволяет повысить температуру в очагах горения у воздушных фурм и усилить теплопередачу к продуктам плавки, стекающим в периферийной зоне горна.

Последнее способствует ускорению реакции восстановления NnO из шлака, с одной стороны, и снижению вязкости шлака за счет повышения температуры, с другой, что улучшает условия осаждения корольков сплава.В результате содержание марганца в шлаке в первой половине очередного выпуска уменьшается на 1,8 .