СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАДИАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ШИХТЫ И ГАЗОВ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАДИАЛЬНЫМ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ШИХТЫ И ГАЗОВ В
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Мариуполь
1
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
1. Наименование: «Способ управления радиальным распределением шихты и газов в
доменной печи».
2. Ключевые слова: РУДНЫЙ МАТЕРИАЛ, КОКС, ГАЗОВЫЙ ПОТОК, КОЛОШНИК,
ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ.
3. Назначение: Способ предназначен для реализации в доменных печах, оборудованных
конусными загрузочными устройствами.
4. Область применения: Черная металлургия, производство чугуна.
5. Описание и основные технико-экономические показатели: Способ включает подачу
рудных материалов и кокса, при этом увеличение рудной нагрузки и уменьшение
интенсивности газового потока возле стен колошника осуществляют путем загрузки рудных
материалов при большем уровне засыпки, чем кокса.
Управление распределением газового потока осуществляют, используя разную
газопроницаемость двух основных компонентов доменной шихты: рудных материалов и
кокса. Большей газопроницаемостью обладает механически более прочный кокс, из которого
перед загрузкой отсевают фракцию – 25 мм. Менее прочные рудные материалы,
разрушающиеся в печи, из которых перед загрузкой лишь частично отсевают фракцию – 5
мм, придают проходу газов повышенное сопротивление. В зонах колошника, куда подают
большее количество рудных материалов и меньшее количество кокса, то есть увеличивают
рудную нагрузку, интенсивность газового потока понижается. В зонах колошника, куда
подают большее количество кокса и меньшее количество рудных материалов, то есть
уменьшают рудную нагрузку, интенсивность газового потока увеличивается.
Способ управления радиальным распределением шихты и газов в доменной печи
 КККК 
осуществляют таким образом. Исходная система загрузки 
 АААА 
 1,50 м с постоянным
уровнем засыпки 1,50 м и для кокса, и для агломерата. Осуществляют контроль содержания
СО2 в колошниковом газе или температуры газа возле стен. При уменьшении содержания
СО2 в периферийной зоне ниже 10 %, или увеличении температуры колошникового газа
возле стен больше 180 °С принимается решение о подзагрузке периферийной зоны рудными
материалами.
 КККК   1,50 м
Переходят к системе загрузки 
 АААА   1,75 м
с уровнем засыпки при загрузке кокса 1,50 м
и 1,75 м для рудного материала – агломерата. После набора на большой конус четырех
скипов кокса система управления загрузкой находится в ожидании, пока поверхность шихты
опускается на расстояние 1,50 м от кромки большого конуса в опущенном положении. После
достижения заданного уровня засыпки большой конус открывается, и кокс ссыпается на
колошник, образуя слой кокса. Большой конус закрывается. На его поверхность загружают
четыре скипа агломерата. Система управления загрузкой находится в ожидании, пока
поверхность засыпки не опустится на заданные 1,75 м. После этого большой конус
опускается, и агломерат ссыпается на колошник, образуя слой агломерата. Потом цикл
загрузки четырех скипов кокса и четырех скипов агломерата повторяется. При увеличении
содержания СО2 в газе возле стен колошника свыше 16 % или уменьшении температуры
колошникового газа на периферии ниже 140 °С при тугом сходе шихты принимают решение
 КККК  1,75 м
о разгрузке осевой зоны и переходят к системе загрузки 
 АААА  1,50 м
.
2
В промышленных условиях способ управления радиальным распределением шихты и
газов был испытан на доменной печи № 4 ОАО «ММК им. Ильича» полезным объемом
2002 м3. Эта доменная печь не оснащена средствами забора проб доменного газа и измерения
его температуры по радиусу колошника. Развитие периферийного газового потока
контролировали по температуре под защитными плитами колошника. После перехода от
 КККК 
базовой системы загрузки 
 АААА 
 КККК  1,50 м
 1,50 м до 
 АААА  1,75 м
наблюдалось уменьшение
средней температуры под защитными плитами с 566 до 474 °С, что свидетельствует о
значительном сокращении газового потока возле стен. После перехода к системе загрузки
 КККК  1,75 м
снова наблюдалось увеличение средней температуры под защитными плитами

 АААА  1,50 м
колошника с 474 до 563 °С, то есть интенсивность периферического потока газов
увеличилась.
Опыт эксплуатации доменных печей показывает, что расширение возможностей
управления радиальным распределением шихты и газов позволяет дополнительно снизить на
1,05…2,0 кг затраты кокса на 1 т чугуна при повышении производительности. За счет
снижения удельного расхода кокса в доменной печи с полезным объемом 2002 м 3 годовой
экономический эффект по предварительной оценке составляет: 0,0011,53501200=630 тыс.
грн., где 350 – стоимость 1 т кокса, грн.; 1200 – годовая производительность, тыс. т,
доменной печи полезным объемом 2002 м3.
6. Иллюстрации: Не приведены.
7. Сопоставление с аналогами и преимущества:
Наиболее близким к предложенному способу загрузки доменной печи является известный
способ, включающий раздельную загрузку рудных материалов и кокса АА КК, КК АА, в
том числе увеличенными порциями КККК АААА (Патент Украины №51584А, МКИ
С21В7/00//Промышленная собственность. – 2002.  №11).
Известный способ раздельной загрузки доменной печи увеличенными порциями
обеспечивает более равномерное распределение рудных материалов и газов в радиусе
рабочего пространства; перераспределение газового потока в сечении печи в слоях кокса и
устранение нарушений газового потока, связанных с нерациональным распределением
рудной шихты; повышение газопроницаемости зоны размягчения за счет лучшего
формирования коксовых окон. Это позволяет снизить удельные затраты кокса на 25…35 кг/т
чугуна при одновременном увеличении продуктивности доменной печи. Однако известный
способ загрузки не позволяет управлять радиальным распределением материалов и газов в
доменной печи.
Предложенный способ управления радиальным распределением шихты и газов в
доменной печи путем изменения условий засыпания шихтовых материалов при раздельной
загрузке позволяет целенаправленно перераспределять газовый поток и за счет этого
повысить степень использования восстановительной способности газов и снизить удельный
расход кокса на выплавку 1 т чугуна.
8. Потребители: Предприятия черной металлургии.
9. География предполагаемого рынка: Украина, страны СНГ, Германия, Англия,
Бразилия и др.
10. Правовая охрана: Патент Украины № 69655А, 11/11/2003.
11. Предлагаемые условия реализации технологического предложения: Контракт.
3
12. Срок действия предложения: Не ограничен.
13. Контакты:
Телефон: (0629) 44-64-98
Факс: (0629) 52-99-24; 34 52 94
Электронная почта: omid@pstu.edu
4