RU2291199C1 - Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace - Google Patents
Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291199C1 RU2291199C1 RU2005139986/02A RU2005139986A RU2291199C1 RU 2291199 C1 RU2291199 C1 RU 2291199C1 RU 2005139986/02 A RU2005139986/02 A RU 2005139986/02A RU 2005139986 A RU2005139986 A RU 2005139986A RU 2291199 C1 RU2291199 C1 RU 2291199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- lining
- titanium
- blast furnace
- skull
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002893 slag Substances 0.000 title abstract description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- -1 agglomerate Substances 0.000 claims abstract 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 39
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 241001519451 Abramis brama Species 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для повышения срока службы футеровки доменных печей в процессе выплавки передельных и литейных чугунов, а также ферросплавов.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and can be used to increase the service life of the lining of blast furnaces in the smelting process of foundry and foundry irons, as well as ferroalloys.
Известен способ создания защитного гарнисажа в горне доменной печи [1], включающий загрузку в нее железорудной части шихты и кокса, подачу в печь комбинированного дутья, выпуск чугуна и шлака. В процессе кампании печи периодически, через 30-75 суток проплавки железорудной части шихты, в течение 32-48 часов проплавляют шихту, содержащую 0,30-1,00 мас.% V2O5 и 1,00-3,00 мас.% TiO2.A known method of creating a protective skull in the hearth of a blast furnace [1], including loading into it the iron ore part of the charge and coke, feeding the combined blast into the furnace, the release of pig iron and slag. During the campaign of the furnace periodically, after 30-75 days of smelting the iron ore part of the charge, the mixture containing 0.30-1.00 wt.% V 2 O 5 and 1.00-3.00 wt. % TiO 2 .
В процессе проплавки гарнисажеобразующих добавок, содержащих TiO2, на стенках горна и лещади доменной печи образуется гарнисаж, состоящий из соединений титана. Гарнисаж обеспечивает уменьшение тепловых потерь с охлаждающей водой, уменьшение расхода топлива, защищает футеровку печи от размывания и химического разрушения под воздействием жидкого металла и шлака, находящихся в печи в процессе плавки, позволяет повысить срок службы футеровки и продолжительность кампании доменной печи.In the process of melting skull-forming additives containing TiO 2 , a skull consisting of titanium compounds is formed on the walls of the hearth and on the bottom of the blast furnace. The skull provides a reduction in heat loss with cooling water, a decrease in fuel consumption, protects the lining of the furnace from erosion and chemical destruction under the influence of liquid metal and slag in the furnace during the melting process, and allows to increase the lining life and the duration of the blast furnace campaign.
Недостатком способа является то, что гарнисаж в процессе образования сразу же размывается жидким металлом и не образует достаточно толстый и прочный слой на стенках печи, что не позволяет существенно повысить стойкость футеровки, ее долговечность и снизить потери тепла с охлаждающей водой. Кроме того, для получения гарнисажа с заданными свойствами необходимо осуществлять проплавку гарнисажеобразующих добавок в течение длительного времени - 30-50 часов через каждые 30-75 суток работы печи, что снижает производительность печи, уменьшает количество и снижает качество чугуна, полученного за время кампании печи между ремонтами футеровки.The disadvantage of this method is that the skull in the process of formation is immediately washed away by liquid metal and does not form a sufficiently thick and strong layer on the walls of the furnace, which does not significantly increase the resistance of the lining, its durability and reduce heat loss with cooling water. In addition, to obtain a skull with desired properties, it is necessary to melt the skull-forming additives for a long time - 30-50 hours after every 30-75 days of operation of the furnace, which reduces the productivity of the furnace, reduces the quantity and quality of the iron obtained during the campaign between lining repairs.
В качестве прототипа данного изобретения принят наиболее близкий к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату способ создания защитного гарнисажа в доменной печи [2]. Способ включает ввод в шихту, содержащую железорудную часть и кокс, гарнисажеобразующей добавки, содержащей оксиды титана, кальция, кремния, магния и алюминия, загрузку шихты в печь и ее проплавку с образованием гарнисажа. При реализации способа гарнисажеобразующую добавку загружают в периферийное кольцо колошника, ограниченное радиусами 1,0-0,8 радиуса колошника. Кроме того, гарнисажеобразующую добавку вводят в шихту и загружают в печь в течение 3-8 суток, причем повторяют эту операцию через 1,5-3,0 месяца и поддерживают при этом долю гарнисажеобразующей добавки в шихте на уровне 3-10% от массы железорудной части шихты.As a prototype of the present invention, the method of creating a protective skull in a blast furnace [2], which is closest to the proposed technical solution according to the technical essence and the achieved result, was adopted. The method includes introducing into the charge containing the iron ore part and coke a skull-forming additive containing oxides of titanium, calcium, silicon, magnesium and aluminum, loading the charge into the furnace and melting it with the formation of a skull. When implementing the method, the skull-forming additive is loaded into the peripheral ring of the top, limited by the radii of 1.0-0.8 radius of the top. In addition, the skull-forming additive is introduced into the charge and loaded into the furnace for 3-8 days, and this operation is repeated after 1.5-3.0 months and the proportion of the skull-forming additive in the charge is maintained at a level of 3-10% by weight of iron ore parts of the charge.
Такой способ направлен на получение на стенках горна печи гарнисажного слоя, который должен выполнить функцию защиты футеровки от размывания и химического разрушения, вызванных воздействием жидких продуктов плавки.This method is aimed at obtaining a skull layer on the walls of the furnace of the furnace, which should fulfill the function of protecting the lining from erosion and chemical destruction caused by exposure to liquid smelting products.
Недостатком данного способа является то, что в процессе создания гарнисажного слоя одновременно наблюдается его растворение тем же жидким металлом, который участвует в его создании. Этот факт подтверждается исследованиями, которые показали, что баланс титана и ванадия в плавке нарушается незначительно, т.е. сколько титана и ванадия загружено в печь, столько же и удалено из нее с чугуном и шлаком. Гарнисажный слой не наращивается, а образуется и тут же растворяется, не успевая в достаточной степени застыть, упрочниться и достичь достаточной для выполнения своих функций толщины. При длительной (3-8 суток) проплавке титансодержащей шихты в тех местах, где создались условия, необходимые для образования защитного гарнисажа, но нет эффекта одновременного его размывания, наблюдается формирование настылей, нестабильных шлаков, образование и накопление в горне печи гренали и тугоплавких масс, что вызывает неровность в сходе шихты и потерю производительности печи. Кроме того, при проплавке титансодержащих материалов наблюдаются повышенные потери металла со шлаком, плохая дренажная способность горна и затруднения в отработке шлака. Без применения специальных мер образование достаточного слоя защитного титанистого гарнисажа в печи не происходит. Существенного увеличения срока службы футеровки не наблюдается.The disadvantage of this method is that in the process of creating the skull layer at the same time it is dissolved by the same liquid metal that is involved in its creation. This fact is confirmed by studies that showed that the balance of titanium and vanadium in the melting is slightly disturbed, i.e. how much titanium and vanadium are loaded into the furnace, the same amount is removed from it with cast iron and slag. The skull layer does not build up, but forms and dissolves immediately, not having time to sufficiently solidify, harden and achieve sufficient thickness to perform its functions. During prolonged (3-8 days) melting of a titanium-containing mixture in those places where the conditions were created necessary for the formation of a protective skull, but there is no effect of its simultaneous erosion, formation of accretions, unstable slags, formation and accumulation of granule and refractory masses in the furnace chamber are observed, which causes unevenness in the charge and loss of furnace productivity. In addition, when smelting titanium-containing materials, there is an increased loss of metal with slag, poor drainage ability of the furnace and difficulties in the processing of slag. Without the use of special measures, the formation of a sufficient layer of protective titanic skull in the furnace does not occur. A significant increase in the lining life is not observed.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача повышения срока службы футеровки, уменьшения тепловых потерь с охлаждающей водой и снижения расхода топлива в доменной печи путем формирования и поддержания на внутренней поверхности футеровки горна и лещади печи защитного гарнисажа.The basis of the invention is the task of increasing the service life of the lining, reducing heat loss with cooling water and reducing fuel consumption in the blast furnace by forming and maintaining a protective skull on the inner surface of the lining of the hearth and the bottom of the furnace.
Задача решается посредством устранения недостатков известных технических решений и создания условий, при которых защитный гарнисаж активно "намораживается" на стенках горна и лещади печи и не размывается жидкими продуктами плавки.The problem is solved by eliminating the disadvantages of the known technical solutions and creating the conditions under which the protective skull is actively "frozen" on the walls of the hearth and the bottom of the furnace and is not washed away by liquid smelting products.
В предлагаемом способе создания защитного гарнисажа на футеровке горна и лещади доменной печи, включающем загрузку печи шихтой, содержащей железорудные материалы, в том числе агломерат и железную руду, кокс и периодически подаваемую гарнисажеобразующую титансодержащую добавку, загружаемую в периферийную зону печи, проплавку шихты, загрузку в доменную печь титансодержащей добавки в смеси с агломератом и железной рудой начинают за 24-36 часов и заканчивают за 6-10 часов до начала технологической остановки печи, при этом путем снижения рудной нагрузки увеличивают нагрев чугуна, характеризующийся повышением содержания в нем кремния на 0,2-0,5% по сравнению с проплавкой шихты без титансодержащей добавки.In the proposed method of creating a protective skull on the lining of the hearth and the bottom of the blast furnace, comprising loading the furnace with a charge containing iron ore materials, including sinter and iron ore, coke and a periodically fed skull-forming titanium-containing additive, loaded into the peripheral zone of the furnace, smelting the charge, loading into A blast furnace of a titanium-containing additive mixed with agglomerate and iron ore begins in 24-36 hours and ends 6-10 hours before the technological shutdown of the furnace begins, while reducing ore heating the iron load increase, characterized by an increase in the silicon content therein 0.2-0.5% compared to the batch without proplavkoy titanium-containing additive.
Ввод титансодержащей добавки прекращают за 6-10 часов до технологической остановки печи (например, на капитальный ремонт 3-го разряда или замену лотка на БЗУ), что соответствует времени от загрузки шихты до образования из нее расплава в зависимости от форсировки ведения плавки. Это позволяет избежать остатка нерасплавившихся тугоплавких масс на горизонтах выше горна и облегчить последующую за технологической остановкой задувку печи.The introduction of a titanium-containing additive is stopped 6-10 hours before the technological shutdown of the furnace (for example, for overhaul of the 3rd category or replacing the tray with a BZU), which corresponds to the time from loading the charge to the formation of a melt depending on the forcing of the melt. This avoids the remainder of the unmelted refractory masses at horizons above the hearth and facilitates the subsequent blowing of the furnace after the technological stop.
Технический результат, наблюдающийся при использовании изобретения, - активное образование стойкого гарнисажа на внутренней поверхности футеровки горна и на лещади печи, обеспечивающего уменьшение тепловых потерь с охлаждающей водой, уменьшение расхода топлива, защиту футеровки печи от размывания и химического разрушения, повышение срока службы футеровки и увеличение продолжительности кампании доменной печи.The technical result observed when using the invention is the active formation of a stable skull on the inner surface of the lining of the hearth and on the bottom of the furnace, which reduces heat loss with cooling water, reduces fuel consumption, protects the lining of the furnace from erosion and chemical destruction, increases the service life of the lining and increases blast furnace campaign duration.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Создание на огнеупорной футеровке печи гарнисажного слоя, состоящего из тугоплавких оксидов и карбонитридов титана, является одним из наиболее широко используемых методов повышения долговечности футеровки печи, позволяющих продлить кампанию работы доменной печи между ремонтами. От длительности кампании доменной печи существенно зависят ее экономические показатели и эффективность эксплуатации.The creation of a skull layer on refractory lining of a furnace, consisting of refractory oxides and titanium carbonitrides, is one of the most widely used methods to increase the durability of a furnace lining, allowing to extend the blast furnace operation campaign between repairs. From the duration of the campaign blast furnace significantly depend on its economic performance and operational efficiency.
Для образования и поддержания гарнисажного слоя обычно в процессе доменной плавки на нормальный передельный чугун к загружаемой в печь шихте периодически добавляют гарнисажеобразующие титансодержащие материалы, которые в процессе проплавки и образуют гарнисаж в виде оксидов или карбонитридов титана.To form and maintain a skull layer, usually during blast furnace smelting, normal skull iron is periodically added to the charge loaded into the furnace with skull-forming titanium-containing materials, which in the process of melting form a skull in the form of titanium oxides or carbonitrides.
Для защиты футеровки горна и лещади необходимо введение в печь от 5 до 10 кг TiO2 на тонну чугуна, что позволяет получить гарнисажный слой толщиной 400-600 мм.To protect the lining of the hearth and bream, it is necessary to introduce from the furnace 5 to 10 kg of TiO 2 per tonne of cast iron, which makes it possible to obtain a skull layer with a thickness of 400-600 mm.
Доменная плавка, в которой участвуют титансодержащие материалы, усложняется. Образуя гамму тугоплавких соединений, титан в восстановительных условиях способствует формированию нестабильных шлаков, образованию и накоплению в горне печи гренали и тугоплавких масс. С этим, в основном, связывают повышенные потери металла со шлаком, плохую дренажную способность горна и затруднения с отработкой продуктов плавки. По этим причинам рекомендуется не повышать содержание титана в чугуне и поддерживать его не выше 0,2%.Blast furnace smelting, in which titanium-containing materials are involved, is becoming more complicated. Forming a gamut of refractory compounds, titanium under reducing conditions promotes the formation of unstable slags, the formation and accumulation in the furnace hearth of granale and refractory masses. This is mainly associated with increased loss of metal with slag, poor drainage ability of the furnace and difficulties with the development of smelting products. For these reasons, it is recommended not to increase the titanium content in cast iron and maintain it no higher than 0.2%.
Образование оксидов либо карбонитридов титана в доменной печи является необходимым, но недостаточным условием для получения стойкого долговечного гарнисажа. Исследования, проведенные на доменных печах ОАО "Северсталь" в условиях продолжительной работы с содержанием в шихте 0,24-0,26% TiO2 (4,0-4,2 кг/т чугуна), показали, что невязка баланса титана (приход-выход) стабильна и незначительна, что свидетельствует о том, что без применения специальных мер образование защитного титанистого гарнисажа не происходит. Гарнисаж, образующийся в процессе проплавки шихты с титансодержащими добавками, разрушается (размывается) продуктами плавки сразу же после его образования.The formation of titanium oxides or carbonitrides in a blast furnace is a necessary but not sufficient condition for obtaining a stable, durable skull. Studies conducted on Severstal blast furnaces under continuous operation with 0.24–0.26% TiO 2 in the charge (4.0–4.2 kg / t of cast iron) showed that the discrepancy in titanium balance (income -out) is stable and insignificant, which indicates that without the use of special measures, the formation of a protective titanic skull does not occur. The skull, formed in the process of melting the mixture with titanium-containing additives, is destroyed (washed away) by the smelting products immediately after its formation.
Так как непосредственные измерения состава и свойств гарнисажа в доменной печи во время работы провести невозможно, а отобранные образцы при ремонтах первого разряда отличаются значительным разнообразием и не позволяют сделать однозначных выводов, в лабораторных условиях моделировали процессы формирования жидких фаз из различных железорудных материалов и их смесей.Since direct measurements of the composition and properties of the skull in a blast furnace during operation are impossible, and the samples taken during the first-category repairs are very diverse and do not allow unambiguous conclusions, the processes of formation of liquid phases from various iron ore materials and their mixtures were simulated in laboratory conditions.
Промоделированы условия взаимодействия титансодержащих расплавов с углеродистым футеровочным материалом с различным уровнем нагрева. Эксперименты проводили в высокотемпературной печи, позволяющей оценить склонность расплава к взаимодействию с углеродистым материалом. По условию эксперимента образец, состоящий из смеси агломерата, руды, титансодержащей добавки (титанистого шлака или доменного присада фракции 5-12 мм) и кокса, загружается в секционированный по высоте графитовый тигель, в верхней части которого имеется коническое отверстие с притертым графитовым стержнем. Эта часть тигля расположена в зоне максимальной температуры опыта и представляет собой реакционную камеру, где происходит восстановление и плавление материалов. Нижерасположенные секции тигля выполнены в виде углеродистых сит с двадцатью отверстиями диаметром 3,5 мм. Нагрев и плавление материала проводится в атмосфере восстановительного генераторного газа. Затем из верхней секции удаляется затвор и расплав протекает через отверстие в реакционной камере и через сита, расположенные в температурном диапазоне от максимума до 1450°С. По массе расплава на ситах, расположенных в различных температурных зонах, проводится оценка склонности расплава к гарнисажеобразованию.The conditions for the interaction of titanium-containing melts with carbon lining material with different levels of heating are modeled. The experiments were carried out in a high-temperature furnace, which makes it possible to assess the tendency of the melt to interact with carbon material. According to the experimental conditions, a sample consisting of a mixture of agglomerate, ore, a titanium-containing additive (titanium slag or a blast furnace additive of a fraction of 5-12 mm) and coke is loaded into a graphically crucible with a height section, in the upper part of which there is a conical hole with a ground graphite rod. This part of the crucible is located in the zone of the maximum temperature of the experiment and is a reaction chamber, where the reduction and melting of materials takes place. The lower sections of the crucible are made in the form of carbon sieves with twenty holes with a diameter of 3.5 mm. Heating and melting of the material is carried out in an atmosphere of reducing generator gas. Then, the shutter is removed from the upper section and the melt flows through the hole in the reaction chamber and through sieves located in the temperature range from a maximum of 1450 ° C. The mass of the melt on screens located in different temperature zones assesses the tendency of the melt to skull formation.
В таблице 1 приведены составы исследованных материалов, где приняты следующие условные обозначения:Table 1 shows the compositions of the investigated materials, where the following conventions are accepted:
А - агломерат;A is an agglomerate;
Р - железная руда;P - iron ore;
Ш - шлак от проплавки титаномагнетитовых железорудных материалов;W - slag from the smelting of titanomagnetite iron ore materials;
П - присад доменный, представленный сбрикетированным офлюсованным ильменитовым концентратом.P - domain additive, represented by briquetted fluxed ilmenite concentrate.
Результаты лабораторных испытаний даны в таблице 2.The results of laboratory tests are given in table 2.
Из опытов следует, что "намораживание" титансодержащего гарнисажа на поврежденную футеровку наиболее эффективно происходит из смеси агломерата, железной руды или титансодержащего шлака и присада доменного в соотношениях, отраженных в опытах №№3-4 и 6-7. В этих опытах повышение нагрева металлоуглеродистого расплава характеризовалось увеличением содержания кремния в нем на 0,2-0,5%.From the experiments it follows that the “freezing” of a titanium-containing skull on a damaged lining most effectively occurs from a mixture of agglomerate, iron ore or titanium-containing slag and a domain binder in the ratios reflected in experiments Nos. 3-4 and 6-7. In these experiments, an increase in the heating of the metal – carbon melt was characterized by an increase in the silicon content in it by 0.2–0.5%.
Следует отметить, что образование гарнисажа происходит наиболее активно на участках с более высокой разницей температур между расплавом и футеровкой печи, т.е. в местах, где футеровка разрушена в наибольшей степени и теплоотвод с охлаждающей водой максимальный.It should be noted that the formation of the skull occurs most actively in areas with a higher temperature difference between the melt and the lining of the furnace, i.e. in places where the lining is destroyed to the greatest extent and the heat sink with cooling water is maximum.
Наблюдения за формированием "намороженного" гарнисажа показали, что его количество повышается, если повышается температура в реакционной зоне печи, где происходит плавление смеси за счет повышенного при этом перехода титана в чугун с образованием нитридов и карбонитридов. Эффективность использования настоящего изобретения заключается в том, что перегретый и насыщенный титаном чугун будет "наморожен" в горне и лещади при последующем понижении температур при технологической остановке печи.Observations of the formation of a “frozen” skull showed that its amount increases if the temperature in the reaction zone of the furnace increases, where the mixture melts due to an increased transition of titanium to cast iron with the formation of nitrides and carbonitrides. The effectiveness of the use of the present invention lies in the fact that overheated and saturated with titanium cast iron will be “frozen” in the furnace and bream with a subsequent decrease in temperature during technological shutdown of the furnace.
В промышленных условиях способ создания защитного гарнисажа на футеровке горна и лещади доменной печи реализуется следующим образом.In industrial conditions, the method of creating a protective skull on the lining of the hearth and the bottom of the blast furnace is implemented as follows.
В обычном режиме на доменной печи объемом 2000 м3, оборудованной скиповой загрузкой с конусным засыпным аппаратом, плавка ведется циклично. Цикл загрузки состоит из пяти подач по два скипа в каждой. Одна подача состоит из 10 тонн кокса и 38 тонн железорудного сырья. Система загрузки железорудного сырья показана в таблице 3. Содержание кремния в чугуне составляло 0,45%.In normal mode, on a blast furnace with a volume of 2000 m 3 equipped with skip loading with a conical filling apparatus, melting is carried out cyclically. The loading cycle consists of five feeds with two skips in each. One feed consists of 10 tons of coke and 38 tons of iron ore. The iron ore feed loading system is shown in Table 3. The silicon content in cast iron was 0.45%.
В соответствии с изобретением, для создания защитного гарнисажа в горне и лещади доменной печи, за 24-36 часов до плановой остановки печи количество агломерата в первом скипе каждой подачи, попадающей в периферийную зону, уменьшили на две тонны, что позволило снизить рудную нагрузку на 5% (2:38·100=5). Состав опытной шихты установили в соответствии с табл.4. Содержание кремния в чугуне повысилось до 0,78%, т.е. на 0,33%.In accordance with the invention, in order to create a protective skull in the hearth and bottom of the blast furnace, 24-36 hours before the planned stop of the furnace, the amount of sinter in the first skip of each feed falling into the peripheral zone was reduced by two tons, which allowed to reduce the ore load by 5 % (2: 38 · 100 = 5). The composition of the experimental mixture was established in accordance with table 4. The silicon content in cast iron increased to 0.78%, i.e. by 0.33%.
Система загрузки доменной печи при работе в обычном режимеTable 3
Normal blast furnace loading system
Система загрузки доменной печи с созданием гарнисажа в горнеTable 4
Blast furnace loading system with a skull in the furnace
Положительный эффект по "намораживанию" гарнисажа наблюдался также при снижении рудной нагрузки начиная с 2%, а выше 10% эффект уже не увеличивался.A positive effect on the “freezing” of the skull was also observed when the ore load decreased from 2%, and above 10% the effect did not increase.
За 7 часов до остановки печи на капитальный ремонт 3-го разряда титансодержашую добавку вывели из состава шихты.7 hours before the furnace stopped for the overhaul of the 3rd discharge, the titanium-containing additive was removed from the mixture.
После задувки печи результатом применения предложенного способа создания защитного гарнисажа в доменной печи было снижение (после вывода печи на стационарный режим) показаний термопар лещади на 30-50°С и уменьшение температуры охлаждающей воды холодильников горна в сравнении с показаниями до технологической остановки.After blowing the furnace, the application of the proposed method for creating a protective skull in a blast furnace resulted in a decrease (after putting the furnace into stationary mode) of the thermocouple readings of the flask by 30-50 ° C and a decrease in the temperature of the cooling water of the hearth refrigerators in comparison with the readings before the process stop.
Приведенные данные свидетельствуют об образовании гарнисажа на футеровке горна и лещади доменной печи или его утолщении. Использование предлагаемого способа позволило повысить производительность печи на 1,5% и снизить расход кокса на 2,5 кг/т чугуна за счет снижения тепловых потерь вследствие образования стабильного гарнисажа.The data presented indicate the formation of a skull on the lining of the hearth and the bottom of the blast furnace or its thickening. Using the proposed method allowed to increase the productivity of the furnace by 1.5% and reduce the consumption of coke by 2.5 kg / t of pig iron due to the reduction of heat loss due to the formation of a stable skull.
На доменной печи объемом 5500 м3, оборудованной конвейерной шихтоподачей и БЗУ, проплавляющей шихту из агломерата, железной руды и окатышей, система набора порции на конвейер была следующей: головная часть порции состояла из 35 тонн агломерата, затем на остальные 40 тонн агломерата равномерно укладывались 35 тонн окатышей и 3 тонны руды. Содержание кремния в чугуне составляло 0,55%. При повышении тепловых нагрузок на холодильники горна и лещадь и за 24 часа до остановки печи на замену лотка БЗУ в шихту ввели титансодержащий шлак при следующем наборе порции на конвейере: в головную часть порции из 35 тонн агломерата, попадающую на периферию печи, выгружались 3 тонны титансодержащего шлака и 3 тонны железной руды, на остальные 40 тонн агломерата равномерно укладывались окатыши. Рудная нагрузка была снижена на 5% путем увеличения расхода кокса. Содержание кремния в чугуне повысилось до 0,95%. За 8 часов до остановки печи перешли на обычный режим загрузки без использования титансодержащей добавки и вернулись к прежней рудной нагрузке. Через сутки после задувки печи тепловые нагрузки вошли в норму и расход кокса снизился на 2 кг\т чугуна из-за снижения тепловых потерь.On a blast furnace with a volume of 5500 m 3 , equipped with a conveyor charge mixture and a batch control unit, smelting a mixture of sinter, iron ore and pellets, the system for collecting a portion on a conveyor was as follows: the head part of a portion consisted of 35 tons of sinter, then 35 were evenly packed on the remaining 40 tons of sinter tons of pellets and 3 tons of ore. The silicon content of cast iron was 0.55%. With increasing heat loads on the hearth and bream refrigerators and 24 hours before the furnace stopped, a titanium-containing slag was introduced into the charge to replace the BZU tray with the next set of servings on the conveyor: 3 tons of titanium-containing slag were discharged into the head of the portion from the 35 tons of sinter onto the periphery of the furnace slag and 3 tons of iron ore; pellets were evenly packed on the remaining 40 tons of sinter. Ore loading was reduced by 5% by increasing coke consumption. The silicon content in cast iron increased to 0.95%. 8 hours before the furnace stopped, they switched to the normal loading mode without using a titanium-containing additive and returned to the previous ore load. A day after blowing the furnace, heat loads became normal and coke consumption decreased by 2 kg \ t of pig iron due to lower heat losses.
Таким образом, применения предлагаемого способа позволяет восстановить гарнисаж в короткий промежуток времени без продолжительного использования в шихте титансодержащей добавки с перерасходом кокса в период ее использования.Thus, the application of the proposed method allows you to restore the skull in a short period of time without prolonged use in the charge of a titanium-containing additive with excessive consumption of coke during its use.
ЛитератураLiterature
1. Авторское свидетельство 1401046, СССР, МКИ4 С 21 В 5/00, Способ доменной плавки, Заявлено 21.08.85, опубликовано 07.06.88, бюл. №21.1. Copyright certificate 1401046, USSR, MKI 4 C 21 V 5/00, Method of blast furnace smelting, Claimed 08.21.85, published 07.06.88, bull. No. 21.
2. Патент 2179583, Российская Федерация, МКИ6 С 21 В 5/00, Способ создания защитного гарнисажа в доменной печи. Заявлено 28.11.00, опубликовано 20.02.02, бюл. №5.2. Patent 2179583, Russian Federation, MKI 6 C 21 V 5/00, Method for creating a protective skull in a blast furnace. Announced on 11/28/00, published on 2/20/02, bull. No. 5.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139986/02A RU2291199C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139986/02A RU2291199C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2291199C1 true RU2291199C1 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005139986/02A RU2291199C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291199C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445375C2 (en) * | 2010-06-16 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") | Method for creating protective slag lining in shaft of blast furnace |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1401046A1 (en) * | 1985-08-21 | 1988-06-07 | Московский институт стали и сплавов | Blast furnace melting process |
| RU2179583C1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-02-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of creating protective skull in blast furnace |
| RU2223330C1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of forming protective skull in blast furnace hearth |
| RU2223329C1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of forming protective skull in blast furnace hearth |
-
2005
- 2005-12-22 RU RU2005139986/02A patent/RU2291199C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1401046A1 (en) * | 1985-08-21 | 1988-06-07 | Московский институт стали и сплавов | Blast furnace melting process |
| RU2179583C1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-02-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of creating protective skull in blast furnace |
| RU2223330C1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of forming protective skull in blast furnace hearth |
| RU2223329C1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of forming protective skull in blast furnace hearth |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445375C2 (en) * | 2010-06-16 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Северсталь-Проект" (ООО "Северсталь-Проект") | Method for creating protective slag lining in shaft of blast furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2734853C2 (en) | Cast iron production method, device for its production and cast iron produced by said method | |
| US8287837B2 (en) | Titanium-containing additive | |
| RU2067998C1 (en) | Method of blast furnace washing | |
| RU2291199C1 (en) | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace | |
| RU2699468C1 (en) | Steel production method | |
| RU2131467C1 (en) | Process of reclamation of lining of converter | |
| RU2410447C1 (en) | Mix material for production of manganese-containing staflux | |
| RU2255114C1 (en) | Method of forming protective slag lining in blast furnace | |
| RU2270266C2 (en) | Addition alloy for inoculation and doping of alloys | |
| RU2233890C1 (en) | Method of making low-carbon steel in oxygen converter | |
| RU2223330C1 (en) | Method of forming protective skull in blast furnace hearth | |
| RU2223329C1 (en) | Method of forming protective skull in blast furnace hearth | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| RU2251575C1 (en) | Method for creating protection lining slag in shaft of blast furnace | |
| AU2014201184B2 (en) | Titanium-containing additive | |
| RU2223331C1 (en) | Method of forming protective skull in blast furnace | |
| SU1361181A1 (en) | Method of producing method of modifying cast steel | |
| SU1186635A1 (en) | Method of washing blast furnace hearth and walls | |
| SU1668406A1 (en) | Method of wear protection of basic oxygen furnace lining | |
| RU2343202C2 (en) | Charge for cast iron smelting in cupola furnace | |
| SU1371970A1 (en) | Method of preventing formation of skull on walls of cast iron ladle | |
| RU2068000C1 (en) | Method of steel heating | |
| SU1252347A1 (en) | Method of desulforizing cast iron | |
| RU2090621C1 (en) | Method of preparing blowing-in blast furnace | |
| RU2075515C1 (en) | Method of steel melting |