Способ доменной плавки щелочь- и цинксодержащих шихт

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменной плавке. В способе, включающем загрузку шихты, содержащей цинк и щелочь, подачу дутья, контроль температуры и выхода колошникового газа, формируют буферный слой загрузкой в доменную печь фракционированного шлакового щебня и кокса, опускают уровень засыпи до горизонта с температурой газа 750-800С, а для предотвращения перегрева металлических конструкций верха доменной печи и перевода паров щелочей и цинка в твердое состояние на колошнике газ охлаждают до температуры 480-500С путем подачи воды в колошниковое пространство. Использование изобретения обеспечивает эффективное удаление из печи цинка и щелочи. 3 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменной плавке материалов, содержащих щелочи и цинк.

Известен способ доменной плавки цинксодержащих шихт [1], включающий загрузку шихты, содержащей цинк, подачу дутья, контроль температуры и выхода колошникового газа, загрузку кокса с определением высоты слоя, периодическое опускание уровня засыпи шихты.

Недостатком данного способа является то, что на формирование буферного слоя единовременно расходуется значительное количество (45-90 т) дефицитного кокса и выход щелочей, при высоком выходе цинка, недостаточно эффективен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ доменной плавки цинксодержащих шихт [2], включающий загрузку шихты, содержащей цинк, подачу дутья, контроль температуры и выхода колошникового газа, загрузку и формирование буферного слоя определенной высоты, периодическое опускание уровня засыпи шихты до повышения температуры колошникового газа до 450-500С, причем буферный слой формируют из слоя кокса и фракционного шлакового щебня.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая степень удаления цинка и низкая степень удаления щелочей.

Предлагаемым изобретением решается задача эффективного удаления из печи цинка и накапливающихся щелочей.

Для достижения указанного результата в способе доменной плавки щелочь- и цинксодержащих шихт, включающем загрузку шихты, содержащей цинк, подачу дутья, контроль температуры и выхода колошникового газа, загрузку кокса и фракционного шлакового щебня, формирование буферного слоя определенной высоты, периодическое опускание уровня засыпи шихты, уровень засыпи опускают до горизонта с температурой газа 750-800С, а для охлаждения газа на колошнике до 480-500С в его рабочее пространство подают воду.

Предлагаемый способ основан на том, что повышение температуры газа (до 500С для цинка и до 750-800С для щелочей) приводит к тому, что процессы перехода из парообразного, жидкого состояния в твердое происходят за пределами столба и это приводит к более значительному разрушению контуров циркуляции веществ. Вынос их из печи по отношению к выносу при нормальной работе доменной печи увеличивается в десятки раз. Для обеспечения таких условий уровень засыпи необходимо опустить до горизонта с температурой, обеспечивающей максимальный вынос щелочей - 750-800С.

Необходимость охлаждения газа на колошнике до 500С и ниже обусловлена ограничением, налагаемым технологической инструкцией ведения доменного процесса, согласно которому работа засыпного аппарата в среде с температурой выше 500С возможна не более 10 минут.

Предлагаемый способ был испытан на доменной печи объемом 1373 м3.

Перед испытанием способа печь работала со следующими параметрами. Загружали шихту, состоящую из местного агломерата (57%), окатышей Соколовско-Сарбайского ГОКа (39%) и Михайловского ГОКа (4). Выход газа составлял 1385 м3/т чугуна с температурой 280С. Рабочее положение уровня засыпи шихты 2,75 м от кромки большого конуса. Расчетная высота буферного слоя 8 м, для чего было загружено 24 скипа фракционированного шлакового щебня (12 т/скип) и 18 скипов кокса (3,7 т/скип).

В 9 ч 15 мин прекратили загрузку щелочь- и цинксодержащей шихты, в 9 ч 30 мин изменили параметры дутья, в результате чего выход газа уменьшился с 235 до 195 тыс.м3/ч (табл.1). В 9 ч 35 мин начали формирование буферного слоя загрузкой 12 подач, в том числе 6 подач с 1 скипом фракционного шлакового щебня и с 2 скипами кокса и 6 подач с 3 скипами щебня и 1 скипом кокса. Загрузку производили, ориентируясь по температуре колошникового газа 480-500С.

Последнюю подачу щебня и кокса загрузили в 11 ч 40 мин. В 11 ч 50 мин в колошниковое пространство начали подавать воду в количестве 22 м3/мин. Уровень засыпи опускали до горизонта с температурой газа 750-780С в течение 20 мин.

В 12 ч 10 мин прекратили подачу воды и в печь загрузили 1 скип щебня и 2 скипа кокса, после чего начали загружать нормальную железорудную шихту. В 13 ч 50 мин рабочее положение уровня засыпи, параметры дутья, расход природного газа и кислорода были восстановлены.

На этом мероприятие по удалению щелочей и цинка из доменной печи было завершено. За весь его период через каждые 5 мин отбирались пробы шламовой воды, выходящей из системы мокрой газоочистки. Результаты их анализа приведены в табл.2.

На основании полученных данных определено, что из доменной печи при использовании способа было удалено 0,7 т калия, 0,6 т натрия и 1,4 т цинка. Показатели работы доменной печи до и после мероприятия приведены в табл.3.

Таким образом, приведенные экспериментальные данные подтверждают, что применение предлагаемого способа обеспечивает эффективное удаление щелочей и цинка из доменной печи, проплавляющей содержащую их шихту.

Источники информации

1. RU патент №2058394, МПК С 21 В 5/00, 20.04.1996.

2. RU патент №2074893, МПК С 21 В 5/00, 1997.

Формула изобретения

Способ доменной плавки щелочь- и цинксодержащей шихты, включающий загрузку шихты, содержащей цинк, подачу дутья, контроль температуры и выхода колошникового газа, загрузку кокса и фракционированного шлакового щебня, формирование буферного слоя определенной высоты, периодическое опускание уровня засыпи шихты, отличающийся тем, что уровень засыпи опускают до горизонта с температурой газа 750-800С, а для охлаждения газа на колошнике до 480-500С в его рабочее пространство подают воду.