[go: up one dir, main page]

RU2429298C2 - Device for destruction of deadman in blast furnace - Google Patents

Device for destruction of deadman in blast furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2429298C2
RU2429298C2 RU2009101723/02A RU2009101723A RU2429298C2 RU 2429298 C2 RU2429298 C2 RU 2429298C2 RU 2009101723/02 A RU2009101723/02 A RU 2009101723/02A RU 2009101723 A RU2009101723 A RU 2009101723A RU 2429298 C2 RU2429298 C2 RU 2429298C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
blast furnace
oxygen
cooled gas
burner
Prior art date
Application number
RU2009101723/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009101723A (en
Inventor
Владимир Георгиевич Лисиенко (RU)
Владимир Георгиевич Лисиенко
Андрей Владимирович Сучков (RU)
Андрей Владимирович Сучков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2009101723/02A priority Critical patent/RU2429298C2/en
Publication of RU2009101723A publication Critical patent/RU2009101723A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2429298C2 publication Critical patent/RU2429298C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: device consists of tuyere apparatus and water cooled gas-oxygen burner transferred into air tuyere of blast furnace along its axis through orifice with seal in movable elbow. The water cooled gas-oxygen burner is made of four pipes set one into another with axial symmetry and has four side nozzles. Side nozzles are arranged perpendicular to lengthwise axis of the said burner or at angle to it equal to 45-60°. Outlets of internal and intermediate pipes of water cooled gas-oxygen burner form end nozzles for supply of correspondingly oxygen and gas.
EFFECT: active and timely destruction of deadman on bed of blast furnace resulting in normalisation of gas-dynamic mode in hearth, increased resistance of wall accretion and lining of hearth and water cooled tuyeres.
6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах с образовавшимся тотерманом.The invention relates to metallurgy, in particular to blast furnace production, and can be used in the smelting of pig iron in blast furnaces with the resulting toterman.

Известны способы разрушения и предотвращения образования тотермана (загромождения осевой части горна) в доменной печи [1-4]. В [1] представлена расчистка горна доменной печи от тотермана во время капитального ремонта печи, однако недостатком этого способа является невозможность его использования по ходу функционирования доменной печи. Известны способы предотвращения образования тотермана путем наведения разжижающих шлаков (добавка в шихту оксидов железа и марганца), уменьшения содержания оксидов титана в шихте [2-6]. При переработке титаномагнетитов прибегают к уменьшению объема доменных печей [5, 6]. Недостатком этих способов является недостаточное воздействие на процессы образования и разрушения тотермана.Known methods of destruction and prevention of the formation of toterman (clutter of the axial part of the hearth) in a blast furnace [1-4]. In [1], clearing the hearth of a blast furnace from the toterman during the overhaul of the furnace is presented, however, the disadvantage of this method is the inability to use it during the operation of the blast furnace. Known methods of preventing the formation of toterman by inducing thinning slag (the addition of iron and manganese oxides to the mixture), reducing the content of titanium oxides in the mixture [2-6]. During the processing of titanomagnetites, a reduction in the volume of blast furnaces is resorted to [5, 6]. The disadvantage of these methods is the insufficient effect on the processes of formation and destruction of toterman.

Устройства, позволяющие эффективно разрушать тотерман во время работы доменной печи, неизвестны.Devices that effectively destroy toterman during blast furnace operation are unknown.

Задача заключается в следующем: необходимо эффективное разрушение тотермана, который образуется в осевой части горна доменной печи в результате оседания недовосстановленного материала и тугоплавких соединений и препятствует нормальному движению газов и расплавов в нижней части печи.The task is as follows: effective destruction of the toterman, which is formed in the axial part of the hearth of the blast furnace, as a result of the settling of unreduced material and refractory compounds and impedes the normal movement of gases and melts in the lower part of the furnace, is necessary.

При помощи заявленного устройства обеспечивается следующий технический результат: разрушение тотермана во время функционирования доменной печи, что, в свою очередь, способствует нормализации хода доменной печи, предотвращению аварийных ситуаций и улучшению показателей доменной плавки.Using the claimed device provides the following technical result: the destruction of toterman during the operation of the blast furnace, which, in turn, helps to normalize the course of the blast furnace, prevent accidents and improve the performance of blast furnace smelting.

Для этого используется водоохлаждаемая газокислородная горелка, с помощью высокотемпературного пламени которой достигается расплавление тела тотермана. Предлагаемое расстояние, на которое может перемещаться водоохлаждаемая газокислородная горелка вглубь горна, позволяет достаточно глубоко проникать в тело тотермана для его разрушения. Использование кислорода и газа позволяет получить высокотемпературное пламя, разрушающее материал тотермана. Применение торцевого сопла в водоохлаждаемой газокислородной горелке позволяет ей продвигаться вперед по мере разрушения тотермана, а четырех боковых сопел - эффективно разрушать тотерман в соответствующих направлениях.To do this, a water-cooled gas-oxygen burner is used, with the help of a high-temperature flame, the melting of the toterman body is achieved. The suggested distance that a water-cooled gas-oxygen burner can move deep into the hearth allows you to penetrate deep enough into the body of the toterman for its destruction. The use of oxygen and gas makes it possible to obtain a high-temperature flame that destroys the toterman material. The use of the end nozzle in a water-cooled gas-oxygen burner allows it to move forward as the toterman collapses, and the four side nozzles effectively destroy the toterman in the corresponding directions.

Предлагаемое устройство для разрушения тотермана в доменной печи включает фурменный прибор и водоохлаждаемую газокислородную горелку с приводом, выполненную с возможностью перемещения вдоль оси воздушной фурмы через отверстие с сальником в подвижном колене в воздушную фурму доменной печи, причем максимальное перемещение вглубь горна доменной печи определяют из соотношения:The proposed device for the destruction of toterman in a blast furnace includes a tuyere device and a water-cooled gas-oxygen burner with a drive made with the possibility of moving along the axis of the air tuyere through an opening with an oil seal in the movable elbow into the air tuyere of the blast furnace, and the maximum depth of the blast furnace hearth is determined from the ratio:

L=Dг/2+0,5 м,L = D g / 2 + 0.5 m,

где Dг - диаметр горна доменной печи на уровне осей воздушных фурм, а водоохлаждаемая газокислородная горелка выполнена из четырех труб, установленных одна в другую с осевой симметрией, выходы внутренней и промежуточной газовой образуют торцевое сопло для подачи соответственно кислорода и газа и четыре боковых сопла, направленных перпендикулярно продольной оси водоохлаждаемой газокислородной горелки или расположенных к ней под углом α=45-60°, при этом расстояние от торца горелки до выходных отверстий боковых сопел составляет Lc=(1,5-2)D - диаметра водоохлаждаемой газокислородной горелки.where D g is the diameter of the hearth of the blast furnace at the level of the axes of the air tuyeres, and the water-cooled gas-oxygen burner is made of four pipes installed one into the other with axial symmetry, the outputs of the internal and intermediate gas form an end nozzle for supplying oxygen and gas, respectively, and four side nozzles, directed perpendicularly to the longitudinal axis of the water-cooled oxy-fuel burner or spaced thereto at an angle α = 45-60 °, and the distance from the burner face to the outlet openings of the side nozzle is L c = (1,5-2) D - di meter of a water-cooled oxy-fuel burner.

Рассмотрим ряд заявленных количественных признаков. Максимальное перемещение вглубь горна доменной печи при разрушении тотермана принято равным L=Dг/2+0,5 м, так как меньшие значения перемещения недостаточны для гарантированного разрушения тотермана. Большие значения этого перемещения могут привести к изгибу корпуса водоохлаждаемой газокислородной горелки, а также ее пламя может повредить гарнисаж и футеровку противоположной стенки горна. Диапазон возможных наклонов боковых сопел под углом α=45-60° обусловлен тем, что при меньших значениях пламя боковых сопел недостаточно проникает в боковых (поперечных) направлениях, что при большом размере тотермана может не позволить разрушить его полностью. Большие значения наклона дают слишком малый наклон пламени в направлении движения водоохлаждаемой газокислородной горелки, фактически не способствуя продольному продвижению. В таком случае актуальным является использование перпендикулярного расположения боковых сопел. Расположение выходных отверстий боковых сопел на расстоянии Lc=(1,5-2)D от торца водоохлаждаемой газокислородной горелки обусловлено тем, что при большем расстоянии необходимо значительное продвижение водоохлаждаемой газокислородной горелки внутрь тотермана для начала воздействия пламени боковых сопел. Учитывая ограничение на максимальное перемещения ее вглубь горна, часть тотермана при этом может остаться неразрушенной. При меньшем расстоянии от боковых сопел до ее торца конструктивно не обеспечивается достаточное охлаждение из-за нарушения циркуляционных потоков воды.Consider a number of claimed quantitative features. The maximum movement deep into the hearth of the blast furnace during the destruction of toterman is assumed to be L = D g / 2 + 0.5 m, since lower values of displacement are insufficient for guaranteed destruction of toterman. Large values of this displacement can lead to bending of the body of the water-cooled gas-oxygen burner, and its flame can damage the skull and lining of the opposite wall of the furnace. The range of possible slopes of the side nozzles at an angle α = 45-60 ° is due to the fact that, at lower values, the flame of the side nozzles does not penetrate sufficiently in the lateral (transverse) directions, which, if the toterman is large, may not allow it to be completely destroyed. Large slopes give too small a slope of the flame in the direction of movement of the water-cooled gas-oxygen burner, without actually contributing to longitudinal advancement. In this case, it is relevant to use the perpendicular arrangement of the side nozzles. The location of the outlet openings of the side nozzles at a distance L c = (1.5-2) D from the end face of the water-cooled gas-oxygen burner is due to the fact that, at a larger distance, a significant advancement of the water-cooled gas-oxygen burner inside the toterman is necessary to initiate the action of the flame of the side nozzles. Given the restriction on its maximum movement deep into the hearth, part of the toterman may remain undestructed. At a shorter distance from the side nozzles to its end, adequate cooling is not structurally ensured due to the violation of the circulating water flows.

Водоохлаждаемая газокислородная горелка (см. фиг.1-5) является многосопловной газокислородной горелкой, развивающей температуру пламени не менее 2500-2800°С, что является необходимым условием разрушения материала тотермана. Водоохлаждаемая газокислородная горелка имеет выходные сопла: одно сопло расположено по оси воздушной фурмы доменной печи (торцевое) и четыре боковых сопла, расположенных либо перпендикулярно этой оси во взаимоперпендикулярных направлениях (см. фиг.4), либо под углом α=45-60° к продольной оси водоохлаждаемой газокислородной горелки (фиг.5).A water-cooled gas-oxygen burner (see FIGS. 1-5) is a multi-nozzle gas-oxygen burner developing a flame temperature of at least 2500-2800 ° C, which is a necessary condition for the destruction of the toterman material. A water-cooled gas-oxygen burner has outlet nozzles: one nozzle is located along the axis of the blast furnace air tuyere (end) and four side nozzles located either perpendicular to this axis in mutually perpendicular directions (see Fig. 4) or at an angle α = 45-60 ° to the longitudinal axis of a water-cooled gas-oxygen burner (figure 5).

Сопла обеспечены центральным подводом кислорода и периферийным подводом топлива, например природного газа. Периферийный подвод топлива осуществляется кольцевым каналом или отдельными отверстиями.The nozzles are provided with a central oxygen supply and a peripheral supply of fuel, for example natural gas. Peripheral fuel supply is carried out by an annular channel or individual openings.

Общая длина водоохлаждаемой газокислородной горелки составляетThe total length of a water-cooled oxy-fuel burner is

Lг=L+Lп.к.+Lс+Lф,L g = L + L s.c. + L c + L f

где Lп.к, Lс и Lф - длины подвижного колена, сопла и воздушной фурмы фурменного аппарата доменной печи соответственно.where L NK , L with and L f - the length of the movable elbow, nozzle and air tuyere of the tuyere apparatus of the blast furnace, respectively.

Водоохлаждаемая газокислородная горелка вводится в фурменный аппарат через торцевую часть подвижного колена и встраиваемый сальник (см. фиг.1 и 3). Ее движение от сальника в подвижном колене до боковой поверхности тотермана и далее вглубь его тела должно обеспечиваться приводом; предлагается вариант такой системы, включающий двигатель постоянного тока, лебедку, тросы, держатели, монорельс и тележку монорельса (см. фиг.3).A water-cooled gas-oxygen burner is introduced into the tuyere through the end part of the movable elbow and the built-in gland (see figures 1 and 3). Its movement from the omentum in the movable knee to the lateral surface of the toterman and further into its body should be provided by a drive; a variant of such a system is proposed, including a DC motor, a winch, cables, holders, a monorail and a monorail carriage (see figure 3).

Известно, что сила тока в обмотке якоря двигателя постоянного тока зависит от нагрузки (механического момента) двигателя [7]. При встрече с препятствием в виде тотермана нагрузка на двигатель резко возрастает, что приводит в режиме электромагнитного торможения к скачкообразному увеличению тока в обмотке якоря двигателя. Этот сигнал является импульсом для включения подачи топлива и кислорода на водоохлаждаемую газокислородную горелку.It is known that the current strength in the armature winding of a DC motor depends on the load (mechanical moment) of the motor [7]. When faced with an obstacle in the form of a toterman, the load on the motor increases sharply, which leads in an electromagnetic braking mode to an abrupt increase in current in the motor armature winding. This signal is a pulse to turn on the supply of fuel and oxygen to a water-cooled gas-oxygen burner.

Расположение сопел водоохлаждаемой газокислородной горелки обеспечивает ее проникновение внутрь тотермана и его разрушение как в продольном направлении, так и разрушение в поперечном направлениях. После разрушения тотермана подача кислорода и природного газа отключается. Устройство также оборудовано датчиком давления подаваемой на охлаждение воды и отсечки ее подачи в случае падения давления воды, что является признаком возможного прогара водоохлаждаемой газокислородной горелки.The location of the nozzles of the water-cooled gas-oxygen burner ensures its penetration into the toterman and its destruction both in the longitudinal direction and destruction in the transverse directions. After the destruction of the toterman, the supply of oxygen and natural gas is turned off. The device is also equipped with a pressure sensor supplied for cooling water and cut off its supply in the event of a drop in water pressure, which is a sign of a possible burnout of a water-cooled gas-oxygen burner.

Как вариант, боковые сопла водоохлаждаемой газокислородной горелки расположены под углом α=45-60° к ее продольной оси. Такое расположение сопел облегчает ее проникновение вглубь тотермана в случае большой твердости его материала благодаря направленному кумулятивному действию боковых сопел на материал тотермана.As an option, the side nozzles of a water-cooled gas-oxygen burner are located at an angle α = 45-60 ° to its longitudinal axis. This arrangement of nozzles facilitates its penetration deep into the toterman in the case of a high hardness of its material due to the directional cumulative effect of the side nozzles on the toterman material.

Водоохлаждаемая газокислородная горелка используется на доменной печи периодически, например, один раз в месяц. После ее использования место ее ввода в подвижное колено фурменного аппарата (у сальника) закрывается герметичной крышкой.A water-cooled gas-oxygen burner is used on a blast furnace periodically, for example, once a month. After its use, the place of its entry into the movable knee of the tuyere apparatus (at the gland) is closed by a sealed cover.

Предлагаемое устройство показано на фиг.1-6. На фиг.1 изображена доменная печь с устройством для разрушения тотермана: горн доменной печи 1, тотерман 2, элементы фурменного прибора: неподвижное колено 3, подвижное колено 4, сопло 5, воздушная фурма 6, а также водоохлаждаемая газокислородная горелка 7, сальник 8, подача топлива и кислорода 9, кольцевой воздухонагреватель 10, привод горелки 11. Фиг.2 - фурменный очаг 12, исходная поверхность тотермана 13. На фиг.3 представлено устройство привода: подвеска 14, зажимы 15, тележка монорельса 17, монорельс 16, лебедка 18, электродвигатель постоянного тока 19, тянущие тросы 20.The proposed device is shown in figures 1-6. Figure 1 shows a blast furnace with a device for the destruction of toterman: the hearth of a blast furnace 1, toterman 2, elements of the tuyere device: fixed knee 3, movable knee 4, nozzle 5, air lance 6, as well as a water-cooled gas-oxygen burner 7, stuffing box 8, fuel and oxygen supply 9, annular air heater 10, burner drive 11. FIG. 2 — tuyere center 12, initial surface of toterman 13. FIG. 3 shows the drive device: suspension 14, clamps 15, monorail carriage 17, monorail 16, winch 18 , DC motor 19, ta support cables 20.

На фиг.4 и 5 представлена конструкция водоохлаждаемой газокислородной горелки. Она включает водоохлаждаемый кожух 21, сопла для подачи кислорода 22 и топлива 23 осевой части водоохлаждаемой газокислородной горелки и боковые сопла для подачи кислорода 24 и топлива 25.Figures 4 and 5 show the design of a water-cooled gas-oxygen burner. It includes a water-cooled casing 21, nozzles for supplying oxygen 22 and fuel 23 of the axial part of the water-cooled gas-oxygen burner and side nozzles for supplying oxygen 24 and fuel 25.

На фиг.6 представлена блок-схема включения и отключения подачи топлива и кислорода, а также отсечки подачи воды в водоохлаждаемую газокислородную горелку. Она включает двигатель 26, амперметр 27 в обмотке якоря двигателя, программный контроллер 28, исполнительные механизмы 31, регулирующие краны 32;Figure 6 presents a block diagram of the on and off of the fuel and oxygen supply, as well as the cutoff of the water supply to the water-cooled gas-oxygen burner. It includes a motor 26, an ammeter 27 in the motor armature winding, a program controller 28, actuators 31, control valves 32;

подачу в водоохлаждаемую газокислородную горелку: топлива 29, кислорода 30 и воды 33, датчик давления воды 34 и отсечной клапан 35.supply to a water-cooled gas-oxygen burner: fuel 29, oxygen 30 and water 33, water pressure sensor 34 and shut-off valve 35.

Устройство работает следующим образом (фиг.1-6).The device operates as follows (Fig.1-6).

Водоохлаждаемая газокислородная горелка 7 диаметром D=(0,5-0,7)Dф (Dф - диаметр выходного сечения воздушной фурмы 6 доменной печи) через сальник 8 вставляется в отверстие в подвижном колене 4). В водоохлаждаемую газокислородную горелку подаются через гибкие шланги топливо, кислород 9 и охлаждающая вода.A water-cooled gas-oxygen burner 7 with a diameter of D = (0.5-0.7) D f (D f is the diameter of the outlet section of the air tuyere 6 of the blast furnace) is inserted through the stuffing box 8 into the hole in the movable elbow 4). Fuel, oxygen 9 and cooling water are fed through a flexible hose to a water-cooled gas-oxygen burner.

Водоохлаждаемая газокислородная горелка снабжена торцевым соплом, направленным вдоль оси воздушной фурмы и боковыми соплами, расположенными перпендикулярно этой оси (фиг.4) или под углом α=45-60° к продольной оси фурмы (фиг.5). За счет воздействия высокотемпературного пламени обеспечивается прохождение водоохлаждаемой газокислородной горелки внутрь тела тотермана, срез его верхней части и одновременно разрушение верхней и нижней частей тотермана. С использованием электродвигателя 19, лебедки 18, тросов 20, держателей 14 монорельса 16 и монорельсовой тележки 17 (фиг.3) водоохлаждаемая газокислородная горелка вводится через воздушную фурму 6 в рабочее пространство горна 2 доменной печи и движется вглубь горна по оси воздушной фурмы. При встрече водоохлаждаемой газокислородной горелки 7 с телом тотермана 2 (фиг.3) ток якоря обмотки двигателя 26 (фиг.6) резко возрастает из-за увеличения нагрузки на двигатель вследствие входа его в режим торможения, что фиксируется амперметром 27 (фиг.6). При этом программный контроллер 28 через исполнительные механизмы 31 и регулирующие краны 32 обеспечивает подачу топлива и кислорода, необходимые для работы водоохлаждаемой газокислородной горелки. Происходит разрушение тотермана под действием высокотемпературного пламени. Ход водоохлаждаемой газокислородной горелки внутри горна составляет

Figure 00000001
, где Dг - диаметр горна.The water-cooled gas-oxygen burner is equipped with an end nozzle directed along the axis of the air lance and side nozzles located perpendicular to this axis (Fig. 4) or at an angle α = 45-60 ° to the longitudinal axis of the lance (Fig. 5). Due to the influence of a high-temperature flame, a water-cooled gas-oxygen burner passes through the body of the toterman, a cut of its upper part and at the same time the destruction of the upper and lower parts of the toterman. Using an electric motor 19, a winch 18, cables 20, holders 14 of a monorail 16 and a monorail carriage 17 (Fig. 3), a water-cooled gas-oxygen burner is introduced through the air lance 6 into the working space of the furnace 2 of the blast furnace and moves deep into the furnace along the axis of the air lance. When the water-cooled gas-oxygen burner 7 meets the body of the toterman 2 (Fig. 3), the armature current of the motor winding 26 (Fig. 6) increases sharply due to an increase in the load on the motor due to its entering the braking mode, which is recorded by ammeter 27 (Fig. 6) . In this case, the program controller 28 through the actuators 31 and control valves 32 provides the supply of fuel and oxygen necessary for the operation of a water-cooled gas-oxygen burner. The destruction of toterman occurs under the influence of a high-temperature flame. The stroke of a water-cooled gas-oxygen burner inside the hearth is
Figure 00000001
where D g is the hearth diameter.

В случае падения давления при подаче воды 33 для водоохлаждаемой газокислородной горелки (фиг.6), что является признаком прогара горелки, отсечные клапаны 34 и 35 прекращают подачу воды, одновременно дается команда двигателю 26 на экстренный вывод водоохлаждаемой газокислородной горелки.In the event of a pressure drop during the supply of water 33 for a water-cooled gas-oxygen burner (Fig. 6), which is a sign of burnout of the burner, shut-off valves 34 and 35 stop the water supply, while the engine 26 is given an emergency output of the water-cooled gas-oxygen burner.

После разрушения тотермана подача топлива, кислорода и электроэнергии на водоохлаждаемую газокислородную горелку прекращается и она выводится из рабочего пространства горна, а отверстие в торце подвижного колена перекрывается герметичной крышкой.After the destruction of the toterman, the supply of fuel, oxygen and electricity to the water-cooled gas-oxygen burner stops and it is removed from the working space of the hearth, and the hole in the end of the movable elbow is blocked by a sealed cover.

Необходимо отметить, что указанные действия, описывающие работу предлагаемого устройства, осуществляются во время функционирования доменной печи в обычных условиях. Упомянутые улучшения, такие как нормализация хода доменной печи, снижение аварийной опасности и улучшение показателей доменной плавки обеспечиваются за счет устранения тотермана. В этом случае улучшается газодинамика процесса в горне, восстанавливается тепловой режим, прекращаются прогары воздушных фурм. В качестве улучшения показателей доменной плавки в результате разрушения тотермана можно отметить снижение расхода кокса, снижение содержания серы в чугуне, стабилизация состава и температуры чугуна.It should be noted that these actions describing the operation of the proposed device are carried out during the operation of the blast furnace in normal conditions. The mentioned improvements, such as normalization of the blast furnace, reduction of emergency hazard and improvement of blast furnace performance are provided by eliminating toterman. In this case, the gas dynamics of the process in the furnace improves, the thermal regime is restored, burnouts of air tuyeres cease. As an improvement in blast furnace smelting as a result of the destruction of toterman, a decrease in coke consumption, a decrease in the sulfur content in cast iron, and stabilization of the composition and temperature of cast iron can be noted.

Операцию разрушения тотермана проводят периодически, например, 1 раз в месяц, при этом следует учитывать, что симптомами появления тотермана на лещади доменной печи являются: повышение перепада температур охлаждающего воздуха на фурмах доменной печи, нарушение центрального хода доменной печи, повышенный износ футеровок горна [1].The operation of toterman destruction is carried out periodically, for example, once a month, while it should be borne in mind that the symptoms of the appearance of toterman on the bottom of the blast furnace are: an increase in the temperature difference of the cooling air on the tuyeres of the blast furnace, a violation of the central course of the blast furnace, increased wear of the furnace linings [1 ].

Пример реализации.Implementation example.

Доменная печь объемом 2200 м3.Blast furnace with a volume of 2200 m 3 .

Диаметр горна Dг=6 м. Высота образовавшегося тотермана над уровнем оси воздушных фурм 1 м.The diameter of the hearth D g = 6 m. The height of the formed toterman above the axis of the air tuyeres is 1 m.

Диаметр выходного сечения воздушной фурмы Dф=200 мм.The diameter of the output section of the air lance D f = 200 mm

Наружный диаметр водоохлаждаемой газокислородной горелки D=0,65·Dф=130 мм. Расстояние от ее торца до выходных отверстий боковых сопел составляет Lc=1,75·D=1,75·130=227,5 мм.The outer diameter of the water-cooled gas-oxygen burner D = 0.65 · D f = 130 mm The distance from its end to the outlet openings of the side nozzles is L c = 1.75 · D = 1.75 · 130 = 227.5 mm.

Водоохлаждаемая газокислородная горелка через сальник и отверстие в подвижном колене фурменного аппарата выдвигается с помощью механизма к боковой поверхности тотермана на расстояние от боковой поверхности горна 2,6-2,7 м. Это расстояние только начального перемещения до боковой поверхности тотермана, которое меньше максимального, определяемого соотношением L=Dг/2+0,5 м. При соприкосновении торца водоохлаждаемой газокислородной горелки с боковой поверхностью тотермана возрастает нагрузка на двигатель постоянного тока, при этом возрастает ток в обмотке якоря двигателя, фиксируемый амперметром. При этом программный контроллер включает исполнительные механизмы подачи природного газа и кислорода. Расход природного газа - до 2000 м3/ч, расход кислорода для стехиометрического соотношения 4000 м3/ч. При этом температура пламени водоохлаждаемой газокислородной горелки составляет 2500-2800°С. По мере прорезания тела тотермана и его разрушения водоохлаждаемая газокислородная горелка продвигается вперед на расстояние до 3,5 м от боковой стенки горна и при этом подача природного газа и кислорода прекращается. Водоохлаждаемая газокислородная горелка выводится из горна доменной печи. При необходимости повторного разрушения тела тотермана водоохлаждаемая газокислородная горелка используется повторно, в этом случае подача природного газа и кислорода осуществляется вручную. При затруднениях с продвижением водоохлаждаемой газокислородной горелки вглубь тотермана (например, если он состоит из твердых тугоплавких соединений) используется ее вариант с боковыми соплами, расположенными под углом α=50° к продольной оси горелочной фурмы, что позволяет усилить воздействие в продольном направлении.A water-cooled gas-oxygen burner is advanced through the gland and the hole in the movable knee of the tuyere apparatus by a mechanism to the lateral surface of the toterman at a distance from the side surface of the hearth 2.6-2.7 m. This is the distance of only the initial movement to the side surface of the toterman, which is less than the maximum determined the relation L = D r / 2 + 0.5 m. in contact end water-cooled oxy-fuel burner with the side surface totermana increases the load on the DC motor, the age t the current in the armature winding of the motor, fixed ammeter. In this case, the program controller includes actuators for supplying natural gas and oxygen. Natural gas consumption - up to 2000 m 3 / h, oxygen consumption for a stoichiometric ratio of 4000 m 3 / h. In this case, the flame temperature of a water-cooled gas-oxygen burner is 2500-2800 ° C. As the toterman’s body is cut and destroyed, the water-cooled gas-oxygen burner moves forward up to 3.5 m from the side wall of the hearth, and the flow of natural gas and oxygen stops. A water-cooled gas-oxygen burner is discharged from the hearth of a blast furnace. If it is necessary to repeatedly destroy the toterman body, a water-cooled gas-oxygen burner is reused, in this case, the supply of natural gas and oxygen is carried out manually. In case of difficulties with moving the water-cooled gas-oxygen burner deep into the toterman (for example, if it consists of solid refractory compounds), its version with side nozzles located at an angle α = 50 ° to the longitudinal axis of the burner lance is used, which allows to increase the effect in the longitudinal direction.

В случае невозможности проникновения водоохлаждаемой газокислородной горелки глубоко в тело тотермана устройство используется для частичного разрушения тотермана вблизи фурменного очага. Это позволяет освободить пространство вблизи фурменного очага и улучшить ход доменной печи (фиг.2). В этом случае ход водоохлаждаемой газокислородной горелки внутрь горна составляет 1,5-2 м.If it is impossible for a water-cooled gas-oxygen burner to penetrate deep into the body of the toterman, the device is used to partially destroy the toterman near the tuyere source. This allows you to free up space near the tuyere center and improve the progress of the blast furnace (figure 2). In this case, the stroke of the water-cooled gas-oxygen burner inside the hearth is 1.5-2 m.

Применение предлагаемого устройства позволяет активно и своевременно разрушать тотерман на лещади доменной печи, что приводит к нормализации газодинамического режима в горне, повышению стойкости гарнисажа и футеровки горна и водоохлаждаемых фурм, обеспечивает снижение расхода кокса и улучшение других технико-экономических показателей доменной плавки.The application of the proposed device allows you to actively and timely destroy the toterman on the flames of the blast furnace, which leads to the normalization of the gas-dynamic regime in the furnace, increase the resistance of the skull and lining of the furnace and water-cooled tuyeres, reduces coke consumption and improves other technical and economic indicators of blast furnace smelting.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИBIBLIOGRAPHIC SOURCES

1. Жеребин Б.Н., Пареньков А.Е., Бабанаков В.В. Неполадки и аварии в работе доменных печей / Под ред. В.Г.Лисиенко. Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2001. - 397 с.1. Zherebin BN, Parenkov A.E., Babanakov VV Problems and accidents in the operation of blast furnaces / Ed. V.G. Lisienko. Yekaterinburg: USTU - UPI, 2001 .-- 397 p.

2. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвистнов А.Н. и др. Металлургия чугуна. Учебник для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. - 774 с.2. Vegman EF, Zherebin BN, Pokhvistnov AN and others. Iron metallurgy. Textbook for high schools. M.: IKC "Akademkniga", 2004. - 774 p.

3. Марсуверский Б.А., Рудин B.C., Филиппов В.В. и др. Совершенствование технологии выплавки ванадиевого чугуна регулированием процесса восстановления оксидов титана // Сталь, 1995, №1. С.7-10.3. Marsuversky B.A., Rudin B.C., Filippov V.V. and others. Improving the technology of smelting vanadium cast iron by regulating the process of reduction of titanium oxides // Steel, 1995, No. 1. S.7-10.

4. Гаврилюк Г.Г., Леконцев Ю.А., Абрамов С.Д. Доменная плавка титаномагнетитов. Тула: АССОД, 1997. - 216 с.4. Gavrilyuk GG, Lekontsev Yu.A., Abramov S.D. Blast furnace smelting of titanomagnetites. Tula: ASSOD, 1997 .-- 216 p.

5. Лисиенко В.Г., Соловьева Н.В., Трофимова О.Г. Альтернативная металлургия: проблема легирования, модельные оценки эффективности. М.: Теплотехник, 2007. - 440 с.5. Lisienko V.G., Soloviev N.V., Trofimova O.G. Alternative metallurgy: the problem of alloying, model estimates of effectiveness. M.: Heat engineer, 2007 .-- 440 p.

6. Смирнов Л.А., Дерябин Ю.А., Шаврин С.В. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990. - 256 с.6. Smirnov L.A., Deryabin Yu.A., Shavrin S.V. Metallurgical processing of vanadium-containing titanomagnetites. Chelyabinsk: Metallurgy, Chelyabinsk Branch, 1990. - 256 p.

7. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 с.7. Kasatkin A.S., Nemtsov M.V. Electrical Engineering Textbook for universities. M .: Energoatomizdat, 1983 .-- 440 p.

8. Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Плавильные агрегаты: теплотехника, управление и экология. Справочное издание в 4-х книгах. Кн. 1 / Под ред. В.Г.Лисиенко. М.: Теплотехник, 2005. - 768 с.8. Lisienko V.G., Schelokov Y.M., Ladygichev M.G. Melting units: heat engineering, management and ecology. Reference edition in 4 books. Prince 1 / Ed. V.G. Lisienko. M.: Heat engineer, 2005 .-- 768 p.

Claims (1)

Устройство для разрушения тотермана в доменной печи, содержащее фурменный прибор и водоохлаждаемую газокислородную горелку с приводом, выполненную с возможностью перемещения в воздушную фурму доменной печи вдоль ее оси через отверстие с сальником в подвижном колене с максимальным перемещением вглубь горна доменной печи, равным L=Dг/2+0,5 м, где Dг - диаметр горна доменной печи на уровне осей воздушных фурм, м, при этом водоохлаждаемая газокислородная горелка выполнена из четырех труб, установленных одна в другую с осевой симметрией, выходы ее внутренней и промежуточной труб образуют торцевые сопла для подачи, соответственно, кислорода и газа, и имеет четыре боковых сопла, направленных перпендикулярно продольной оси водоохлаждаемой газокислородной горелки или под углом к этой оси α=45-60°, при этом расстояние от торца водоохлаждаемой газокислородной горелки до выходных отверстий боковых сопел составляет Lc=(1,5-2)D, где D - диаметр водоохлаждаемой газокислородной горелки. A device for the destruction of toterman in a blast furnace containing a tuyere device and a water-cooled gas-oxygen burner with a drive made with the possibility of moving into the air tuyere of the blast furnace along its axis through an opening with an oil seal in the movable elbow with a maximum movement in the hearth of the blast furnace equal to L = D g / 2 + 0.5 m, where D g is the diameter of the hearth of the blast furnace at the level of the axes of the air tuyeres, m, while the water-cooled gas-oxygen burner is made of four pipes installed one into the other with axial symmetry, outputs its inner and intermediate pipes form end nozzles for supplying oxygen and gas, respectively, and has four side nozzles directed perpendicular to the longitudinal axis of the water-cooled gas-oxygen burner or at an angle to this axis α = 45-60 °, while the distance from the end of the water-cooled gas-oxygen the burner to the outlet openings of the side nozzles is L c = (1.5-2) D, where D is the diameter of the water-cooled gas-oxygen burner.
RU2009101723/02A 2009-01-20 2009-01-20 Device for destruction of deadman in blast furnace RU2429298C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101723/02A RU2429298C2 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Device for destruction of deadman in blast furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101723/02A RU2429298C2 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Device for destruction of deadman in blast furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009101723A RU2009101723A (en) 2010-07-27
RU2429298C2 true RU2429298C2 (en) 2011-09-20

Family

ID=42697778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101723/02A RU2429298C2 (en) 2009-01-20 2009-01-20 Device for destruction of deadman in blast furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2429298C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU46267A1 (en) * 1934-07-25 1936-03-31 В.А. Сорокин Domain oven
SU1235898A1 (en) * 1984-09-24 1986-06-07 Пензенский Политехнический Институт Method of performing blast furnace melting
RU2119958C1 (en) * 1997-07-29 1998-10-10 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of washing blast furnace hearth
RU2343199C1 (en) * 2007-04-02 2009-01-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of blust-furnace hearth flushing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU46267A1 (en) * 1934-07-25 1936-03-31 В.А. Сорокин Domain oven
SU1235898A1 (en) * 1984-09-24 1986-06-07 Пензенский Политехнический Институт Method of performing blast furnace melting
RU2119958C1 (en) * 1997-07-29 1998-10-10 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method of washing blast furnace hearth
RU2343199C1 (en) * 2007-04-02 2009-01-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Method of blust-furnace hearth flushing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009101723A (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101662376B1 (en) Top submerged injecting lances
CA2066455C (en) Top submerged injection with a shrouded lance
EP1857760B1 (en) Improved burner panel and related methods
KR101616212B1 (en) Lances for top submerged injection
PL170853B1 (en) Method of obtaining sponge or pig iron
CA2260181C (en) A top injection lance
BR112015000912B1 (en) Method for initiating a melt bath-based casting process for a metalliferous material in a foundry container that defines a casting chamber and a melt metal production chamber
KR101321653B1 (en) Blast furnace operation method
RU2429298C2 (en) Device for destruction of deadman in blast furnace
US10018419B2 (en) Solids injection lance
US4792125A (en) Consumable lance
CN110475881B (en) Method for operating metal refining furnace
EP3642370B1 (en) Process fluid injection into shaft furnace with injector status test
JP3615673B2 (en) Blast furnace operation method
AU640955B2 (en) Top submerged injection with a shrouded lance
Kirschen et al. Latest developments in gas purging systems for EAF
CN116034169A (en) Device for injecting reducing gas into shaft furnace
EP3690066A1 (en) Method for adjusting melting-refining furnace and melting-refining furnace
US803737A (en) Furnace for smelting ore.
US9617610B2 (en) Cokeless reverberatory furnace for melting iron with separate hearth and melting chamber
EP3642369B1 (en) Shaft furnace and injection of oxidizing agent therein
US1362570A (en) Ore-reducing process and furnace
JP6939829B2 (en) Cooling method and cooling device for converter iron skin
RU2621208C1 (en) Method of steel making in arc-type steel-making furnace
RU2532243C1 (en) Complex steel processing facility

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20101203

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110225

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140121