RU2094470C1 - Method of conducting blast furnace smelting - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method involves periodically changing type of material in loading hoppers to load mixed portions of charge with periodicity 2-7 portions in one loading cycle. Circular distributor is used, direction of rotation of which is reversed on each following portion and beginning of discharging hopper into furnace corresponds to positions on distributor at 0, 120, and 240 deg. EFFECT: facilitated process control. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к доменному производству и может быть применено при загрузке шихтовых материалов в печь лотковым распределителем. The invention relates to blast furnace production and can be applied when loading charge materials into the furnace by a tray distributor.

Известен способ загрузки шихтовых материалов с помощью лоткового распределителя. Порция шихтовых материалов из бункеров шихтоподачи выдается на конвейер, который транспортирует эту порцию на колошник доменной печи в приемную воронку и через нее заполняет один из двух загрузочных бункеров печи. Под порцией понимается количество шихтового материала, располагающегося на конвейере без разрыва и загружаемого в один бункер загрузочного устройства доменной печи [1] Причем один вид шихтового материала, например кокс, загружается только в загрузочный бункер N1, а железорудная часть только в загрузочный бункер N2. Смена вида шихтовых материалов в бункерах производится один раз в двое суток. A known method of loading charge materials using a tray distributor. A portion of the charge materials from the bunkers of the charge supply is fed to the conveyor, which transports this portion to the top of the blast furnace in the receiving funnel and through it fills one of the two loading bins of the furnace. By a batch is meant the amount of charge material located on the conveyor without breaking and loaded into one hopper of the blast furnace loading device [1] Moreover, one type of charge material, for example coke, is loaded only into loading hopper N1, and the iron ore part only into loading hopper N2. The type of charge materials in the bunkers is changed once every two days.

Изменение направления вращения лоткового распределителя по часовой и против часовой стрелки происходит через 4 ч. Управление изменением вращения и сменой вида шихтовых материалов в бункерах осуществляется вручную. Есть три гаражных положения лоткового распределителя, т.е. положения ожидания после выгрузки очередной порции и определяющих положение, откуда начинает выгружаться шихтовой материал, в градусном измерении составляют 0, 120, 240^o. Лотковый распределитель занимает любое ближайшее гаражное положение от точки, где происходит остановка после выгрузки порции шихтовых материалов, что приводит зачастую к длительным периодам работы лоткового распределителя с началом выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь из одного гаражного положения. Длительность выгрузки шихтового материала одной порции из загрузочного бункера около 1,5 мин. Временный интервал между выгрузкой смежных порций составляет в среднем 0,5 -3,0 мин.The change in the direction of rotation of the tray distributor clockwise and counterclockwise occurs after 4 hours. The change in rotation and the change in the type of charge materials in the bins are controlled manually. There are three garage positions of the tray dispenser, i.e. the waiting position after unloading the next portion and determining the position from where the charge material begins to be unloaded, in degree measurement are 0, 120, 240 ^o . The tray distributor occupies any nearest garage position from the point where a stop occurs after unloading a portion of the charge materials, which often leads to long periods of operation of the tray distributor with the beginning of the discharge of charge materials from the bunkers into the furnace from one garage position. The duration of unloading the charge material of one portion from the loading hopper is about 1.5 minutes The time interval between the unloading of adjacent portions averages 0.5 to 3.0 minutes.

Недостатком этого способа является то, что существующая сегрегация шихтовых материалов по крупности, которая присутствует на всем протяжении пути от воронки-весов до загрузочных бункеров не устраняется в ходе выгрузки шихтовых материалов в печь. На это накладываются и известные конструктивные особенности бесконусного загрузочного устройства [2] что определяет структуру столба шихтовых материалов и газопотока по окружности, способствует смещению центра укладки шихтовых материалов в печи и частым перекосам в уровне засыпи шихтовых материалов. The disadvantage of this method is that the existing segregation of charge materials by size, which is present along the entire distance from the funnel-scales to the loading bins, is not eliminated during the discharge of charge materials into the furnace. The well-known design features of a coneless loading device [2] are superimposed on this, which determines the structure of the column of charge materials and gas flow around the circumference, contributes to the displacement of the center for laying charge materials in the furnace and frequent distortions in the level of charge charge charge.

Все это приводит к значительному разбросу температур по периферии (от 200 до 600^oC), неравномерности в работе горна по выдаче продуктов плавки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ загрузки доменной печи с изменением загрузочных бункеров по виду шихтовых материалов и изменением вращения лоткового распределителя с периодом от 20 до 70 мин [2]
Недостатками данного способа являются слишком большие смены бункеров по виду шихтовых материалов и изменения вращения лоткового распределителя, что не способствует в печи оптимальному формированию структуры столба шихтовых материалов с учетом имеющейся сегрегации и не достигает нужного эффекта по организации газодинамических условий, стабилизации и выравниванию температуры газопотока по периферии.All this leads to a significant dispersion of temperatures around the periphery (from 200 to 600 ^o C), uneven operation of the hearth for the production of smelting products. Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of loading a blast furnace with a change in the loading hoppers in the form of charge materials and a change in the rotation of the tray distributor with a period of from 20 to 70 minutes [2]
The disadvantages of this method are too large changes in the bins in the form of charge materials and changes in the rotation of the chute distributor, which does not contribute to the optimal formation of the structure of the column of charge materials in the furnace taking into account the existing segregation and does not achieve the desired effect on the organization of gas-dynamic conditions, stabilization and equalization of the gas flow temperature at the periphery .

Период смены вида шихтовых материалов в бункерах и вращения лоткового распределителя, вероятно, выбран из условий ручного управления. The period of changing the type of charge materials in the bunkers and the rotation of the tray distributor is probably selected from the conditions of manual control.

При условии высокого темпа загрузки шихтовых материалов ручное управление неизбежно приводит к сбою и задержкам в загрузке, что отрицательно скажется на полноте и ходе печи и ее технико-экономических показателях. Given the high loading rate of the charge materials, manual control will inevitably lead to a failure and delays in loading, which will negatively affect the completeness and progress of the furnace and its technical and economic indicators.

Цель изобретения экономия кокса, повышение производительности печи, окружная равномерность в работе горна по выдаче продуктов плавки за счет повышения равномерности в загрузке и оптимизации структуры столба шихтовых материалов, стабилизации и выравнивания температуры периферийного газового потока. Это достигается изменением вида шихтового материала в загрузочных бункерах, изменением направления вращения лоткового распределителя и началом выгрузки шихтового материала из бункеров в печь при окружных положениях лоткового распределителя в диапазоне до 360^o в заданной последовательности.The purpose of the invention is the saving of coke, increasing furnace productivity, circumferential uniformity in the hearth work on the output of melting products by increasing the uniformity in loading and optimizing the structure of the column of charge materials, stabilizing and equalizing the temperature of the peripheral gas stream. This is achieved by changing the type of charge material in the loading hoppers, changing the direction of rotation of the chute dispenser and starting unloading the charge material from the hoppers into the furnace at circumferential positions of the chute dispenser in the range up to 360 ^o in a predetermined sequence.

Указанная цель достигается тем, что в цикле порций шихтовых материалов вводятся 2 7 порций, состоящих из смеси агломерата и кокса, что автоматически приведет к смене вида шихтовых материалов в бункерах. Период смены вида шихтовых материалов в бункерах составит от 8-10 мин при выгрузке смешанных видов шихтовых материалов в цикле через 2 порции до 16-18 мин при выгрузке смешанных видов шихтовых материалов в цикле через 6 порций. This goal is achieved by the fact that in the cycle of servings of charge materials, 2 7 servings are introduced, consisting of a mixture of agglomerate and coke, which will automatically lead to a change in the type of charge materials in the bunkers. The period of changing the type of charge materials in bunkers will be from 8-10 minutes when unloading mixed types of charge materials in a cycle after 2 servings to 16-18 minutes when unloading mixed types of charge materials in a cycle after 6 servings.

Изменение вращения лоткового распределителя происходит после выгрузки 2-7 порций шихтовых материалов, а начало выгрузки шихтового материала из бункера в печь осуществляется, например, с последовательного изменяющегося окружного положения лоткового распределителя в 0, 120, 240^o.Changing the rotation of the chute distributor occurs after unloading 2-7 servings of the charge materials, and the beginning of unloading of the charge material from the hopper to the furnace is carried out, for example, from a successively changing circumferential position of the chute distributor at 0, 120, 240 ^o .

Таким образом, заявляемый способ ведения доменной плавки соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the claimed method of conducting blast furnace smelting meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что совокупные признаки заявляемого способа проявляют новые качественные свойства, такие как максимальная окружная и радиальная равномерность в загрузке шихтовых материалов, сведение к минимальному воздействию на ведение плавки существующей сегрегации шихтовых материалов при загрузке в печь, формирование оптимальных газодинамических условий плавки и структуры столба шихтовых материалов, существенная стабилизация температуры газопотока по периферии, не присущие ранее известным техническим решениям, достигаемые применением порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле, что приводит к автоматической смене вида шихтовых материалов в загрузочных бункерах с заданной периодичностью, изменением вращения лоткового распределителя после выгрузки определенного количества порций и началом выгрузки шихтового материала, осуществляемого на выбранных окружных положениях в заданной последовательности. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень". Comparison of the proposed method not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art shows that the combined features of the proposed method exhibit new qualitative properties, such as maximum circumferential and radial uniformity in the loading of charge materials, minimizing the impact on the conduct of melting existing segregation of charge materials when loading into the furnace, the formation of optimal gas-dynamic conditions of melting and the structure of the column of charge materials, a significant hundred peripheralization of gas flow temperature, not inherent in previously known technical solutions, achieved by using portions of mixed types of charge materials in a cycle, which leads to an automatic change in the type of charge materials in loading bins with a given frequency, rotation of the tray distributor after unloading a certain number of portions and the beginning of unloading charge material carried out at selected circumferential positions in a predetermined sequence. This allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of the invention "inventive step".

Ниже приведены примеры реализации способа со сменой вращения лоткового распределителя после выгрузки двух порций и началом выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь через 120^o.The following are examples of the implementation of the method with changing the rotation of the tray distributor after unloading two portions and the beginning of unloading of charge materials from the bunkers into the furnace through 120 ^o .

На доменной печи, оснащенной лотковым распределителем, шихтовые материалы (кокс и железорудное сырье) загружают отдельными порциями в цикле, состоящем, например, из 14 порций. В случае использования в цикле 2 порций смешанных видов шихтовых материалов смена вида шихтовых материалов в бункерах будет выглядеть так, как показано ниже. В скобках показан момент начала выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь в градусах положения лоткового распределителя по окружности. Стрелки вокруг номеров порций показывают направление вращения и смену вращения лоткового распределителя (см.табл.1). In a blast furnace equipped with a tray distributor, charge materials (coke and iron ore) are loaded in separate portions in a cycle consisting, for example, of 14 portions. In the case of using 2 servings of mixed types of charge materials in a cycle, a change in the type of charge materials in the bins will look as shown below. In brackets, the moment of the beginning of unloading of charge materials from the bunkers into the furnace in degrees of the circumferential position of the tray distributor is shown. The arrows around the portion numbers indicate the direction of rotation and the change in rotation of the tray distributor (see table 1).

Пример загрузки шихты с использованием 4 порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле из 20 порций приведен в табл. 2. An example of the charge loading using 4 servings of mixed types of charge materials in a cycle of 20 servings is given in table. 2.

При работе доменной печи объемом 3200 м³ и смене вида шихтовых материалов в бункерах с периодичностью один раз в 2 суток и изменением вращения лоткового распределителя через 4 ч имелся разброс температуры в контролируемых точках периферийного газа от 230^oC минимум до 580^oC максимум.When operating a 3200 m ³ blast furnace and changing the type of charge materials in the bunkers with a frequency of once every 2 days and changing the rotation of the tray distributor after 4 hours, there was a temperature dispersion at controlled points of the peripheral gas from 230 ^o C to a minimum of 580 ^o C maximum.

После перехода в загрузке шихтовых материалов на предлагаемый способ с использованием в цикле из 14 порций двух порций смешанных видов шихтовых материалов, изменения вращения лоткового распределителя после выгрузки двух порций и начала выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь с последовательно изменяющегося окружного положения лоткового распределителя 0, 120, 240^o интервал температуры периферийных точек стал сужаться, низкотемпературные точки повысили температуру на 20 40^oC, высокотемпературные точки понизили температуру на 90 250^oC. Через сутки температура периферийных газов стабилизировалась и интервал температур составлял от 260^oC минимум до 370^oC максимум.After the transition in the loading of charge materials to the proposed method using a mixed cycle of 14 servings of two servings of mixed types of charge materials, changing the rotation of the tray distributor after unloading two portions and starting to discharge the charge materials from the bunkers into the furnace from the consecutively changing circumferential position of the tray distributor 0, 120 , 240 ^o the temperature range of the peripheral points began to narrow, low-temperature points increased the temperature by 20 40 ^o C, high-temperature points lowered the temperature by 90 250 ^o C. After a day, the temperature of the peripheral gases stabilized and the temperature range was from 260 ^o C minimum to 370 ^o C maximum.

Работа при таком способе загрузки шихтовых материалов в течение 2 недель показала высокую стабильность температурного интервала периферийных газов, не менявшуюся в ходе работы. Work with this method of loading charge materials for 2 weeks showed a high stability of the temperature range of peripheral gases, which did not change during operation.

Регулярные отборы проб колошникового газа на 4 радиусах показывали идентичное значение содержания CO, CO₂ в центре, что говорит о более точном совпадении центра укладки шихтовых материалов с геометрической осью печи.Regular sampling of blast furnace gas at 4 radii showed an identical value of the content of CO, CO ₂ in the center, which indicates a more accurate coincidence of the center for laying charge materials with the geometric axis of the furnace.

Контроль уровня засыпи по трем зонам показал высокое совпадение измерений по трем точкам, разница составляла 150 200 мм, в то время как до использования предлагаемого способа разброс измерений уровня засыпи по зондам составлял стабильно 300 600 мм. Одновременно с указанными положительными изменениями по верху доменной печи повысилась равномерность отработки продуктов плавки по массе через 4 летки доменной печи. Monitoring the level of the mound in three zones showed a high coincidence of measurements at three points, the difference was 150 200 mm, while before using the proposed method, the spread of measurements of the level of mound in the probes was stably 300 600 mm. Simultaneously with the indicated positive changes along the top of the blast furnace, the uniformity of the processing of melting products by mass increased after 4 years of the blast furnace.

Все эти изменения подтверждают высокую равномерность загрузки шихтовых материалов и возможность организации необходимых газодинамических условий для высокоэффективной работы печи. В ходе испытания достигалось снижение удельного расхода кокса на печи на 1,3% и повышение производительности печи на 2% All these changes confirm the high uniformity of loading of charge materials and the possibility of organizing the necessary gas-dynamic conditions for highly efficient operation of the furnace. During the test, a reduction in the specific consumption of coke in the furnace by 1.3% and an increase in furnace productivity by 2% were achieved

Claims (2)

1. Способ ведения доменной плавки, включающий набор шихтовых материалов в загрузочные бункера, периодическую смену вида шихтовых материалов в бункерах, периодическую выгрузку шихтовых материалов отдельными порциями в цикле из бункеров в печь лотковым распределителем с периодическим изменением направления вращения лоткового распределителя, отличающийся тем, что осуществляют выгрузку 2 7 порций смешанных видов шихтовых материалов в цикле, а начало выгрузки шихтовых материалов из бункеров в печь производят при окружных положениях лоткового распределителя в диапазоне до 360^o в заданной последовательности.1. The method of blast furnace smelting, including a set of charge materials in the loading hoppers, periodically changing the type of charge materials in the hoppers, periodically unloading the charge materials in separate portions in a cycle from the hoppers to the furnace with a tray distributor with a periodic change in the rotation direction of the tray distributor, characterized in that unloading of 2 7 servings of mixed types of charge materials in a cycle, and the beginning of the discharge of charge materials from bins into the furnace is carried out at circumferential positions of the tray th distributor in the range up to 360 ^o in a predetermined sequence. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение направления вращения лоткового распределителя производят после выгрузки 2 7 порций шихтовых материалов, а начало выгрузки материалов из загрузочных бункеров в печь производят при окружных положениях лоткового распределителя 0^o, 120^o, 240^o последовательно.2. The method according to p. 1, characterized in that the change in the direction of rotation of the chute dispenser is made after unloading 2 7 portions of charge materials, and the beginning of unloading of materials from loading hoppers into the furnace is performed at the circumferential positions of the chute dispenser 0 ^o , 120 ^o , 240 ^o sequentially .

Images