SU909092A1 - Method of shaping charge pillar in blast furnace - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использова но в доменных печах дл  создани  высокогазопроницаемой структуры столба шихты.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in blast furnaces to create a highly gas-permeable structure of the charge column.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ формировани  столба шихты в доменной печи , включающий загрузку по станци м вращающимс  распределителем шихты с корректировкой угла смещени . Формирование столба шихты в печи осуществл етс  в соответствии с заданной программой загрузки и под вли нием особенностей конструкции загрузочного устройства. Загрузка шихты ведетс  отдельными скипами агломерата и кокса, например, по системе ААКК, тогда материалы в печи располагаютс  послойно. Во врем  ссыпани  шихты из скипов в воронку малого конуса происходит сегрегаци  материалов.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method of forming a charge column in a blast furnace, including loading the stations by a rotating charge distributor with an offset angle adjustment. The formation of the charge column in the furnace is carried out in accordance with a given loading program and under the influence of the design features of the charging device. The charge is charged with separate sinter skips and coke, for example, by the AAKK system, then the materials in the furnace are arranged in layers. When the charge is poured from the skips into the small cone funnel, the materials are segregated.

При это.м крупные фракции частично отдел ютс  от мелких; по окружности малого конуса все врем  постепенно измен етс  неравномерность материалов по гранулометрическому составу. Ее частично устран ют в печи за счет поворота и разгрузки гребней на определенные станции. Из-за подачи шихты на колошник двум  скипами и несовпадени  их по местоположению в верхto ней точке в момент разгрузки происходит образование двух отдельных гребней материалов в воронке малого конуса от левого и правого скипов. Указанна  особенность гранулометрической At this, the coarse fractions are partially separated from the smaller ones; along the circumference of the small cone, the unevenness of the materials in terms of grain size distribution gradually changes all the time. It is partially eliminated in the furnace due to the rotation and unloading of the ridges to certain stations. Due to the supply of charge to the top of the furnace by two skips and their discrepancy in location at the top point at the moment of unloading, two separate crests of materials form in the funnel of a small cone from the left and right skips. The indicated feature of the particle size

15 неравномерности обычно не учитываетс  программной загрузкой дл  ее выравнивани  в печи. Существенное вли ние на формирование структуры столба шихты оказывает программа загрузки. 15 unevenness is usually not taken into account by software loading for its alignment in the furnace. The loading program has a significant effect on the formation of the structure of the charge column.

20 Так, по доли распределени  первых, вторых, третьих и четвертых пор дковых скипов агломерата в полном цикле повторени  загрузки, например. проста  раздельна  система КААК + ААКК (где К - кокс, А - агломерат) почти одинакова с цикличной 6 КААК + + 5 ААКК. Однако эти системы дают разное распределение материалов и газов в печи, так как циклична  система сравнительно большими участками по высоте печи подгружает периферию агломератом (участки из 5 подач по системе ААКК, чем сравниваема  с ней проста  1 . Недостаток известного способа распределени  шихты состоит в том, что в доменной печи одинаковые фракции материалов (кокса, агломерата и др.) располагаютс  в различных сло х вперемежку и по высоте, и по окружности столба шихты. Это позвол ет создавать равномерную газопроницаемость столба шихты по всем секторам, но при этом газопроницаемость столба шихты ограничиваетс  аэродинамическим сопротивлением мелких фракций Материалы в печи по всем вертикал м движени  газового потока распредел ютс  неоднородно. Крупные фракции все врем  переслаиваютс  мелкими. Пе реслаивание происходит с постепенным увеличением или уменьшением среднего размера кусков шихты. Это ограничивает просыпь мелких фракций в нижние слои шихты из более крупных кусков. Слои шихты в печи создают то большую (кокс), то меньшую (агломерат) газопроницаемость . Резко отличаютс  в пе чи по газопроницаемости слои агломе рата в пределах каждого поворота распределител  из-за ранее происход щей сегрегации в воронке малого конуса. Смещение одного сло  относительно другого с помощью ВРШ не толь ко не устран ет гранулометрической неравномерности, а еще Сольше ее соз дает по одним и тем же вертикал м хода печного газа. . В таких услови х количество газа, проход щего через столб шихты в печи определ етс , главным образом, участками из мелких фракций, где меньше газопроницаемость . Участки из крупных фракций, где больше газопроницаемость , как бы тер ютс  в многочисленном чередовании слоев. Они не в полной мере сказываютс  на улучшений газопроницаемости всего столба шихты в печи. В этом главный недостаток распределени  шихты известным двухконусным аппаратом. Недоиспользование максимально возможной газопроницаемости столба шихты не позвол ет подавать увеличенное количество технологического иоздуха в горн печи, и, как следствие, нельз  еще больше повысить производительность агрегата по выплавке чугуна. Цель изобретени  - повышение интенсивности доменной плавки путем увеличени  газопроницаемости шихты при сегрегации шихтовых материалов на малом конусе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе формировани  столба шихты в доменной печи, включающем загрузку по станци м вращающимс  распределителем шихты с корректировкой угла смещени , загрузку материалов в печь ведут группами подач на каждой станции распределител , в которых суммарный объем материалов соответствует частному от делени  3- объемов ne4ki на число станций вращений распределител . Дл  этого полный цикл повторени  загрузки удлин ют в 10-30 раз с кажущимс  выходом его подач из печи на полезных объема, т.е. в печи разместитс  только часть полного цикла повторени  загрузки. Чтобы это сделать достаточно загружать, например , на каждой из 6 станций вращающегос  распределител шихты (ВРШ) не одну подачу по системе ААКК, а группу из 30 подач той же системе ААКК (30 ААКК). Если в печи весь полезный объем равен -объему 90 подач, то по предлагаемой групповой загрузке в печи разместитс  1/3 от одного полного цикла повторени . При этом изменитс  ход печных газов. Увеличенный поток газов пройдет по более газопроницаемому участку - пр спирали с углом поворота по всей высоте печи (от горна до колошника) 60°; по другим участкам останетс  таким и при известном способе загрузки. Предлагаемый способ предусматривает также об зательной работу ВРШ с компенсацией углов смещени  объемных гребней материалов левого и правого скипов в воронке малого конуса. Формирование столба шихты в печи при такой загрузке ведетс  циклами, принадлежещими отдельным радиальным секторам . По предлагаемому способу загрузки одинаковые фракции материалов размещаютс  в печи по спирал м.В секторе из крупных фракций создаетс  повышенна  газопроницаемость столба шихты, в других секторах она остаетс  такой же, как и при обычной загрузке печи. В целом столб шихты, сформированный по предлагаемому способу , имеет повышенную газопропускную способность. Дл  эффективного ее использовани  на печи необходимо, чтобы воздушные фурмы работали на полное сечение. Испытани  на модели доменной печи показывают, что при .предлагаемом способе загрузки газопроницаемость столба шихтовых материалов увеличиваетс  на 15-17i - Выполнены теоретические и экспериментальные исследова ни  на действующей доменной печи с целью сравнени  двух способов загруз ки. В качестве обычного способа загрузки исследуют структуру столба шихты при работе вращающегос  распределител  на 6 станций с изменением углов поворота на 60 после каждой подачи, загружаемой по системе ЛАКК (два скипа агломерата и два ски па кокса. При предлагаемом способе загрузки исследуют структуру столба .шихты при работе вращающегос  распре делител  на 6 станций с изменением углов поворота на 60° после 30 подач производ т загрузку печи по групповой системе, котора  обозначена 30 ААКК. Составл ют схематическую циклограмму повторени  с указанием размещени  фракций различного размера под вли нием сегрегации по секторам печи С табл.1), пор док размещени  их по секторам печи соответствует факти ческому с учетом вли ни   влени  сегрегации в воронке малого конуса. При обычном способе загрузки объемные гребни расположены в воронке малого конуса в секторе 2АС от лево120 - от праГО скипа и в секторе Сравнение распределенм способах вого скипа. Дл  предлагаемого способа загрузки примен етс  компенсаци  углов смещени , поэтому объемные гребни от левого и правого скипов располагаютс  в секторе . Распределение шихты на станции О ВРШ приведено в табл. 2. Из табл. 1 видно, что распределение материалов в печи при применении различных способов загрузки резко отличаетс . Если на предлагаемом способе загрузки наблюдаетс  концентраци  одинаковых крупных фракций в секторах на большом участке высоты печи , то при обычном способе только в пределах одной подачи можно обнаружить такое скопление этих фракций. Даже в пределах небольшой высоты печи (из 6 подач по объему в каждом радиальном секторе существует послойность столба шихты из многообрази  ее гранулометрического состава. В отличие от известного способа по предлагаемому способу загрузки в секторе о, например, посто нно скопл ютс  крупные фракции на высоте печи по объему 30 подач (табл. 2). Затем эти фракции смещаютс  на 60 °. Однако резкого увеличени  сопротивлени  движению восход щего газа между 2-  полпроисхоными циклами повторени  не секторе О дит, так как их место в занимают крупные фракции (1) вперемежку с фракци ми меньше средних (А). Повышенна  газопроницаемость столба шихты в этих секторах способствует значительному увеличению газопропускной способности печи. Использование предлагаемого способа загрузки позвол ет существенно увеличить количество подаваемого в горн доменной печи гор чего дуть , что дает соответственно прирост выплавки чугуна на 10-15 Т в б л м ц t иало при РАЗЛИЧНЫХ ц печи20 Thus, according to the share of distribution of the first, second, third and fourth order skips of an agglomerate in a full cycle of load repetition, for example. The KAAK + AAKK system is simply separate (where K is coke and A is an agglomerate) is almost the same as cyclic 6 KAAK + + 5 AAKK. However, these systems give different distribution of materials and gases in the furnace, since the cyclic system with relatively large sections along the height of the furnace loads the periphery with agglomerate (sections of 5 feeds through the AACC system than is comparable with it is simple. 1 that in a blast furnace, the same fractions of materials (coke, sinter, etc.) are arranged in different layers, interleaved both in height and around the circumference of the charge column. This makes it possible to create a uniform gas permeability of the column S in all sectors, but the gas permeability of the charge column is limited by the aerodynamic resistance of the fine fractions The materials in the furnace are not uniformly distributed throughout the vertical movement of the gas flow. The coarse fractions are interlayered by the fine ones. This limits the spillage of small fractions in the lower layers of the mixture of larger pieces.The layers of the mixture in the furnace create a large (coke), then a smaller (agglomerate) gas permeability. In gas permeability, the layers of agglomerate differ sharply within each turn of the distributor due to earlier segregation in the small cone funnel. The displacement of one layer relative to another with the help of CPP not only does not eliminate the granulometric irregularity, but even more, it creates it by the same vertical m of the furnace gas flow. . Under such conditions, the amount of gas passing through the charge column in the furnace is determined mainly by areas of small fractions where gas permeability is less. Areas of coarse fractions, where there is more gas permeability, are lost in a numerous alternation of layers. They do not fully affect the gas permeability of the entire charge column in the furnace. This is the main disadvantage of the distribution of the charge by the known double cone apparatus. The underutilization of the maximum possible gas permeability of the charge column does not allow an increased amount of process air to be fed into the furnace hearth, and, as a result, it is not possible to further increase the productivity of the unit for the smelting of iron. The purpose of the invention is to increase the intensity of blast-furnace smelting by increasing the gas permeability of the charge during segregation of charge materials on a small cone. The goal is achieved by the fact that in the method of forming a charge column in a blast furnace, which includes loading the stations with a rotating charge distributor with offset angle adjustment, materials are loaded into the furnace by groups of feeds at each station of the distributor, in which the total volume of materials corresponds to the partial 3 - volumes ne4ki on the number of stations of rotation of the distributor. For this, the full cycle of the repetition of the load is extended by a factor of 10-30 with an apparent output of its feeds from the furnace to the useful volume, i.e. Only part of the full repetition cycle will be placed in the furnace. To do this, it is enough to load, for example, at each of the 6 stations of the rotating charge distributor (CPM), not one feed through the AACC system, but a group of 30 feeds with the same AACC system (30 AACC). If in the furnace the entire usable volume is equal to a volume of 90 innings, then according to the proposed group load, 1/3 of one full repetition cycle will be placed in the furnace. This will change the course of the furnace gases. Increased gas flow will pass through a more gas-permeable section - spirals with a rotation angle along the entire height of the furnace (from the horn to the top) 60 °; in other areas will remain so with a known method of loading. The proposed method also provides for the mandatory operation of the CPP with compensation for the displacement angles of the bulk crests of the materials of the left and right skips in the small cone funnel. The formation of the charge column in the furnace during such loading is carried out by cycles belonging to individual radial sectors. According to the proposed method of loading, the same fractions of materials are placed in the furnace in spirals. In the sector of large fractions, the gas permeability of the charge column is increased, in other sectors it remains the same as in the case of ordinary furnace loading. In general, the charge column formed by the proposed method has an increased gas transmission capacity. For its effective use on the furnace, it is necessary that the air tuyeres work at full cross section. Tests on the blast furnace model show that with the proposed loading method, the gas permeability of the charge material column increases by 15-17i. Theoretical and experimental studies have been carried out on the existing blast furnace in order to compare the two loading methods. As a standard loading method, the charge column structure is operated when the rotating distributor is operated at 6 stations with rotation angles changed by 60 after each feed loaded through the LAKK system (two skips of sinter and two coke skips. With the proposed loading method, the charge column structure is examined operation of the rotating distributor at 6 stations with a rotation angle of 60 ° after 30 feeds, the furnace is loaded according to the group system, which is designated 30 AACC. Kazan accommodate various size fractions under the effect of segregation Niemi furnace sector C. Table 1), the order of arranging them in the furnace sector of the relevant facts Ceska considering the effect of segregation phenomena in small cone funnel. In the usual method of loading, volume combs are located in the small cone funnel in sector 2АС from left 120 - from the RIGHT skip and in the sector Comparison of the distribution of the method skip. For the proposed loading method, offset angles are applied, so the volume crests from the left and right skips are located in the sector. The distribution of the charge at the station CPP is given in Table. 2. From table. 1, it can be seen that the distribution of materials in the furnace varies dramatically with different loading methods. If, on the proposed loading method, concentrations of identical coarse fractions are observed in sectors over a large portion of the furnace height, then with the usual method only within one feed can such a collection of these fractions be detected. Even within a small height of the furnace (out of 6 innings by volume, in each radial sector there is a layering of the charge column from the variety of its particle size distribution. In contrast to the known method of the proposed loading method, large fractions constantly accumulate in sector o at the height of the furnace over a volume of 30 feeds (Table 2). Then these fractions are shifted by 60 °. However, a sharp increase in the resistance to movement of the rising gas between 2-half natural cycles of repetition in the O sector does not take place, since large spaces occupy their place in ktsii (1) interspersed with fractions less than the average (A). The increased permeability of the charge column in these sectors contributes to a significant increase in the gas transmission capacity of the furnace. Using the proposed method of loading allows you to significantly increase the amount of blown into the furnace, which increases iron smelting by 10–15 T in lblm I t ialo with different furnaces

6 6 66 6 6

30thirty

Продолжение табл. 1 Понмеч I О 60 Станции ВРШContinued table. 1 Poncheme I About 60 VRSh stations

909092909092

10 Лооволмемие таб . t амие. Условные фракции по .размеру обоэначенм индексами: 1 - самые крупные; 2 - «срупные; 3 - средние; 4 - меньше средних; 5 мелкие; 6 - меиь«е мелких; Я П прмий скип. Преобладающее размещение различных фракций ( показаны условно цифрами) по окружности печи при загрузке на станции О Та6лица2 120° 1 180° I 1 30010 Lovolmemie tab. t amie. Conditional fractions according to size with indices: 1 - the largest; 2 - “mortal; 3 - medium; 4 - less than average; 5 small; 6 - mei "e small; I n pmy skip. The predominant placement of various fractions (shown conventionally in figures) around the kiln circumference when loaded at station O Ta6lita2 120 ° 1 180 ° I 1 300

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Способ формирования столба шихты в доменной печи, включающий загрузку по станциям шихты путем вращения распределителя с корректировкой угла смещения, отличающийс я тем, что, с целью повышения интенсивности доменной плавки путем увеличения газопроницаемости шихты при сегрегации шихтовых материалов на малом конусе, загрузку материаВНИИПИ Заказ 796/42A method of forming a charge column in a blast furnace, including loading at a charge station by rotating the distributor with an adjustment of the offset angle, characterized in that, in order to increase the intensity of blast furnace smelting by increasing the gas permeability of the charge during segregation of charge materials on a small cone, material loading VNIIIPI Order 796 / 42 SO f лов в печь ведут группами подач на каждой станции распределителя, в которых суммарный объем материалов соответствует частному от деленияSO f fishing into the furnace is carried out by feed groups at each station of the distributor, in which the total volume of materials corresponds to the quotient of the division 3-4 объемов печи на число станций вращений распределителя.3-4 furnace volumes per number of stations of rotation of the distributor.