SU1154332A1 - Способ доменной плавки - Google Patents
Способ доменной плавки Download PDFInfo
- Publication number
- SU1154332A1 SU1154332A1 SU833615882A SU3615882A SU1154332A1 SU 1154332 A1 SU1154332 A1 SU 1154332A1 SU 833615882 A SU833615882 A SU 833615882A SU 3615882 A SU3615882 A SU 3615882A SU 1154332 A1 SU1154332 A1 SU 1154332A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- furnace
- coke
- consumption
- blast
- blast furnace
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 33
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий вдувание нагретого дуть и восстановительного газа в горн доменной печи и подвод электроэнергии, отличающийс тем, что, с целью снижени расхода кокса и увеличени производительности, электроэнергию ввод т в количестве 285510 вКт-ч/т чугуна в коксовую насадку при соотношении объемных расходов воздушного дуть и природного газа
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к производству чугуна, и может быть также использовано в цветной металлургии при выплавке металлов в шахтных печах. Известен промышленный способ получени чугуна (доменна плавка), прин тый за базовый объект, при котором основным восстановителем и источником тепла вл етс кокс. При подаче нагретого дуть в горн доменной печи на фурмах формируютс высокотемпературные зоны горени кокса. Эти зоны обеспечивают интенсивный сход и плавление материалов, а отход щие из них газы - подогрев и частичное восстановление окислов. В лучших услови х плавки при использовании подготовленной шихты с содержанием железа 56-58%, нагретого до 1100-1200°С дуть с повышенным содержанием кислорода (25,7-34,6%) и с подачей в печь 100-149 чугуна природного газа расход кокса в базовом объекте снижают до 418-438 кг/т чуугуна 1. Недостатком способа вл етс высокий расход кокса (коксующиес угли очень дороги и запасы их ограничены). Известен способ доменной плавки с вдуванием нагретого до 1200°С конвертированного газа и технологического кислорода , позвол ющий снизить степень пр мого восстановлени до минимального уровн 0,1 и уменьшить расход кокса до 365 кг/т чугуна 2. Недостатками способа вл ютс высокотемпературный нагрев восстановительного газа и большой расход кокса. Дальнейшее снижение расхода кокса возможно только при замене его как источника высокопотенциального тепла другими видами энергии. Известен также способ подачи высокопотенциального тепла, при котором в нижней части печи устанавливают графитовые электроды и электроэнергию преобразуют в тепло на электросопротивлении шихтовых материалов. Расход кокса снижают до 175 кг/т чугуна путем рециркул ции 50- 75% колошникового газа, вдувани нагретого до 1200-1500°С генераторного газа и подачи 890 кВт- ч/т чугуна электроэнергии 3. Недостатками способа вл ютс большой расход электроэнергии (890 кВт-ч/т чугуна) при относительно .высоком расходе кокса (175 кг/т чугуна) и низка производительность печи, что обусловлено размещением легкоокисл емых углеродистых электродов в объеме печи. При наличии графитовых электродов невозможно присутствие окислителей в зоне нагрева, а следовательно , исключаетс существенное развитие в ней процессов восстановлени и частичный подвод тепла за счет горени кокса. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс способ доменной плавки, включающий использование нагретого дуть , восстановительного газа и ацектроэнергии, вводимых в горн 4. Недостатком известного способа вл етс очень мала величина максимального снижени расхода кокса, достигаема при регулировании теплового состо ни горна, составл юща по расчетным данным не более 2,5%. Вследствие высокого расхода кокса производительность печи при работе-остаетс низкой, близкой к величине, получаемой в базовом объекте. Цель изобретени - снижение расхода кокса и увеличение производительности способа . Поставленна цель достигаетс тем, что при способе доменной плавки, включающем вдувание нагретого дуть и восстановительного газа в горн доменной печи и подвод электроэнергии, электроэнергию ввод т в количестве 285-510 кВт-ч/т чугуна в коксовую насадку при соотношении объемных расходов воздущного дуть и природного газа (2,8-3,8):. Максимальные снижение расхода кокса и увеличение производительности печи при выбранных пределах расхода электроэнергии (285-510 кВт-ч/т чугуна) и величины отношений расходов дуть и природного газа (2,8-3,8) :1 достигаетс при предлагаемом способе тем, что электроэнергию используют только в качестве высокопотенциального тепла в высокотемпературной зоне (горне печи) при максимальном использовании теплосодержани дуть и восстановительной способности газа. При расходе электроэнергии меньше нижнего предела (285 кВт ч/т чугуна) расход кокса возрастает на величину, обусловленную не только уменьшением расхода электроэнергии, но и дополнительными затратами тепла на пр мое восстановление, св занное с увеличением расхода кокса. При этом производительность печи снижаетс обратно-пропорционально выходу колошникового газа. При расходе электроэнергии свыше верхнего предела (510 кВт ч/т чугуна) расход кокса уменьшаетс незначительно, поскольку избыток высокопотенциального тепла передаетс в этом случае из горна печи в низкотемпературные зоны при одновременном снижении прихода тепла за счет теплосодержани дуть . Производительность при этом также возрастает незначительно. Оптимальные соотношени расходов дуть и природного газа (2,8-3,8): обусловлены обеспечением максимальных степеней использовани восстановительной способности газов. Величина соотношени определ етс в основном содержанием железа
в проплавл емых материалах. При этом нижний предел 2,8 соответствует шихте с содержанием железа 58%, а верхний 3,8- 50/о. При величине отношени расхода дуть к расходу природного газа меньше нижнего предела (2,8) возникает дефицит тепла в низкотемпературной зоне печи, покрываемый за счет увеличени расхода электроэнергии.
При величине отношени больше верхнего предела (3,8) возрастают затраты тепла на пр мое восстановление окислов железа .
На чертеже изображена схема осуш,ествлени способа предлагаемой доменной плавки.
Подвод электроэнергии к расплавленному металлу 1 осуществл етс от токоподвода 2 через углеродистую леш,адь 3, не имеющих пр мого электрического контакта с кожухом печи. Вторым электродом служат покрытые металлизованным гарнисажем холодильники 4 заплечиков и распара и металлизованна щихта. Электрическа энерги преобразуетс в тепловую на электросопротивлении коксовой насадки 5, частично заполненной расплавом.
Пример. Доменна плавка с применением электроэнергии на печи № 5 объемом 212 м Серовского металлургического завода им. А. К. Серова.
Дл проверки возможности нагрева коксовой насадки при пропускании через нее электрического тока провод т эксперимент на вагранке производительностью 3 т/ч в фасонночугунолитейном цехе ММК. Слой кокса и чушкового чугуна толщиной до 1,5 м за 85 мин нагрет от 1000 до 1400°С. При по влении жидкой фазы отмечают резкое падение сопротивлени насадки и возрастание тока
При среднем диаметре доменной печи объемом 212 М 4 м и среднем рассто нии от металла до зоны плавлени металлизованной шихты 3 м общее сопротивление зоны составл ет 4,810 Ом. (Удельное сопротивление зоны, заполненной коксом и щлаком, равно 0,2 Ом см). Вследствие малого сопротивлени зоны нагрева (4,8-« ) дл выбранной печи используют трансформатор с низким выходным напр жением 40-70 В мощностью 10000 кВА, выпускаемый промышленностью дл установок электрошлакового переплава.
Дл работы печи по предлагаемому способу используют существующее оборудование доменных цехов с дополнительной установкой трансформатора и токоподводов. Применение в качестве токоподводов внутри печи холодильников с металлизованной. щихтой и углеродистой лещади с металлом, обладающим низким электросопротивлением (примерно на два пор дка меньшим, чем сопротивление насадки), позвол ет
передать электроэнергию в коксовую насадку и практически без потерь на ее сопротивлении преобразовать в высокопотенциальное тепло. Используемые токоподводы имеютс в каждой доменной печи, и в св зи с этим они не накладывают каких-либо ограничений на технологию доменной плавки (например, не исключают подачу окислительного газа в горн печи), а следовательно , позвол ют при малом расходе кокса реализовать все преимущества доменного процесса, например высокую степень использовани восстановительной способности газа, большую производительность печи и другие.
При задувке доменной печи углеродистую лещадь и холодильники заплечиков закрывают слоем огнеупорного кирпича дл защиты от разрушени . С целью получени токопровод щего гарнисажа плавку начинают по доменной технологии, используемой в базовом варианте, т.е. без применени электроэнергии с подачей нагретого до 1100-1200°Своздущно-кислородного
дуть с вдуванием 100-149 чугуна природного газа. При плавке офлюсованного агломерата с содержанием железа 57% с вдуванием в горн 1300 м нагретого до 1200°С дуть с содержанием кислорода 25% и подаче в горн 100 м природного газа расход кокса составл ет 420 кг/т чугуна , а выход влажного колошникового газа - 1980 чугуна. При этом производительность печи равна 560 т/сут.
Через мес ц работы печи после формировани токопровод щего железистого гарнисажа на холодильниках заплечиков и вымывани изолирующего сло кирпичей на углеродистой лещади в коксовую насадку подают электроэнергию при минимальном напр жении (30 В) на вторичной обмотке трансформатора. Затем напр жение постепенно (ступен ми по 5 В) поднимают до оптимальных расходов 285-510 кВт-ч/т чугуна , однако без превышени номинальной мощности трансформатора (10000 кВА). При этом отношение расходов дуть к природному газу устанавливают в пределах (2,8-3,8):.
В таблице прииведены показатели работы доменной печи при различных способах плавки.
При плавке офлюсованной железорудной щихты, содержащей 50-58% железа; с вдуванием нагретого до 1000-1300°С воздушного дуть с подачей 300-340 м/т чугуна природного газа расход кокса при предлагаемом способе уменьшаетс по сравнению с базовым объектом в среднем на 63% (с 420 до 120-190 кг/т чугуна) при увеличении производительности печи по сравнению с базовым объектом на 3,6% (с 560 до 570-590 т/сут). При работе печи по предлагаемому способу экономи расхода кокса на единицу затраченной электроэнергии имеет максимальное значение..
Таким образом, установленные пределы по расходу электроэнергии 285-510 кВт-ч/т
чугуна и соотношению расходов дуть к природному газу (2,8-3,8): 1 соответствуют максимальному использованию электроэнергии в доменной плавке.
По известному способу расход кокса свинца снижен по сравнению с базовьм на 13 кг/т чугуна, т.е. на величину, максимальную из полученных при регулировании теплового состо ни доменной печи. Расход злектроэнергии 44 кВт ч/т чугуна получен дл синусоидального характера изменени нагрева печи. Производительность увеличена пропорционально снижению выхода газа.
Claims (4)
- СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий вдувание нагретого дутья и восстановительного газа в горн доменной печи и подвод электроэнергии, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода кокса и увеличения производительности, электроэнергию вводят в количестве 285510 вКт-ч/т чугуна в коксовую насадку при соотношении объемных расходов воздушного дутья и природного газа (2,8-3,8):1.нина (53) 669.162.263.2(088.8) (56) 1. «Сталь», 1981, № 8, с. 11 — 16.
- 2. «Сталь», 1970, № 4, с. 290—293.
- 3. Патент СРР № 67480, кл. С 21 В 5/06, 1978.
- 4. Авторское свидетельство СССР № 132651, кл. С 21 В 5/00, 1959.SU ...Л 154332
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833615882A SU1154332A1 (ru) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | Способ доменной плавки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833615882A SU1154332A1 (ru) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | Способ доменной плавки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1154332A1 true SU1154332A1 (ru) | 1985-05-07 |
Family
ID=21072295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833615882A SU1154332A1 (ru) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | Способ доменной плавки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1154332A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2409681C1 (ru) * | 2009-06-10 | 2011-01-20 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Способ выплавки чугуна |
-
1983
- 1983-07-04 SU SU833615882A patent/SU1154332A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. «Сталь, 1981, № 8, с. 11 - 16. 2.«Сталь, 1970, № 4, с. 290-293. 3.Патент СРР № 67480, кл. С 21 В 5/06, 1978. 4.Авторское свидетельство СССР № 132651, кл. С 21 В 5/00, 1959. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2409681C1 (ru) * | 2009-06-10 | 2011-01-20 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Способ выплавки чугуна |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102830692B1 (ko) | Dri 제품으로 액상 선철의 제조 방법 | |
| CN105838838B (zh) | 一种煤制气直接还原一步法制取纯净钢的方法 | |
| CN103667590B (zh) | 电弧炉冶炼渣钢渣铁转炉化工艺 | |
| US6693947B1 (en) | Method to protect the anode bottoms in batch DC electric arc furnace steel production | |
| US4119454A (en) | Smelting method | |
| CN101481757A (zh) | 富锰渣电炉冶炼工艺 | |
| US4147887A (en) | Electric smelting furnace | |
| CA1107515A (en) | Continuous smelting and refining of cement copper | |
| CN103333979A (zh) | 电煤法熔分还原炼铁系统及其工艺流程 | |
| SU1154332A1 (ru) | Способ доменной плавки | |
| CN117280048A (zh) | 电炉及制钢方法 | |
| Toulouevski et al. | Modern steelmaking in electric arc furnaces: history and development | |
| CN103276278B (zh) | 一种用于红土镍矿冶炼的熔融还原炉 | |
| US4514219A (en) | Method of producing molten metal | |
| US1934082A (en) | Reduction of ore | |
| CN114921648B (zh) | 一种矿热炉生产高硅炉料铬铁的方法 | |
| US3413113A (en) | Method of melting metal | |
| CA1077721A (en) | Method for increasing the use of scrap and iron oxides by basic oxygen furnace | |
| JP7637319B1 (ja) | 金属原料の溶解方法 | |
| CA1115515A (en) | Cupola furnace to enable continuous smelting and refining of cement copper and method therefor | |
| SU1740469A1 (ru) | Способ получени чугуна | |
| US882417A (en) | Process of producing ferrosilicon. | |
| CN2041688U (zh) | 分离式硅铁高温冶炼炉 | |
| AU2024345821A1 (en) | Operation method for electric furnace | |
| Toulouevski et al. | Modern Steelmaking in Electric Arc Furnaces: History and Prospects for Development |