новое оборудование Б/у оборудование каталог предприятий выставки

Способ защиты футеровки горна доменной печи

Способ включает введение в шихту доменных печей в качестве гарнисажеобразующей добавки в виде кускового крупностью 10-100 мм шунгита, содержащего 28-32% углерода и 58-60% кремнезема. Подачу гарнисажеобразующей добавки производят по результатам контроля температуры футеровки на уровне стыка горна и лещади. При положительном отклонении тренда температуры от установленного уровня более чем на 20 ^o С шунгит в количестве 3,0-8,0% от массы кокса загружают в узкое периферийное кольцо, ограниченное радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника. Для локальной защиты футеровки горна контролируют ее температуру по секторам горна, определяют сектор с максимальной температурой и при ее отклонении более чем на 25 ^o С от средней температуры по окружности шунгит периодически порциями по 0,15-0,35 порции железорудной части шихты загружают в сектор колошника, расположенный над сектором горна с максимальной температурой футеровки. Применение предложенного технического решения обеспечивает создание защитного гарнисажа на стенках печи и увеличивает длительность кампании печи.

В известном способе защиты футеровки горна доменной печи, включающем загрузку в печь гарнисажеобразующей добавки, в качестве гарнисажеобразующей добавки в печь загружают шунгит фракции 10-100 мм, содержащий 28-32% углерода и 58-60% SiO ₂ , контролируют температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади и при положительном отклонении тренда средней температуры футеровки по окружности горна от установленного уровня более чем на 20 ^o С осуществляют загружу шунгита в количестве 3-8% от массы кокса, причем загрузку шунгита производят в узкую периферийную зону колошника, ограниченную радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника.

Контролируюя температуру периферийных углеродистых блоков футеровки на уровне стыка горна и лещади по секторам его окружности, определяют сектор с максимальной температурой и при ее отклонении от средней температуры кладки по окружности горна более чем на 25 ^o С шунгит загружают в сектор колошника, расположенный над сектором горна с максимальной температурой футеровки.

При вводе в шихту в качестве гарнисажеобразующей добавки шунгита, содержащего углерод и кремнезем в стехиометрическом соотношении для реакции образования из этих компонентов карбида кремния, и загрузке его узкое периферийное кольцо, ограниченное радиусами 0,8-1,0 радиуса колошника, в кусках шунгита при их нагреве до 1400 ^o С и выше по мере опускания в горн печи происходит химическое взаимодействие между углеродом и кремнеземом с образованием карбида кремния. Карбид кремния в кусках шунгита в горне расходуется в реакциях восстановления железа и марганца из первичных шлаков, заменяя при этом углерод кокса Однако вблизи стен горна, где поток первичных шлаков менее интенсивный, чем в районе рудного гребня, часть карбида кремния не успевает ассимилироваться чугуном и шлаком и при контакте с кладкой горна осаждается на ней, образуя устойчивый тугоплавкий гарнисаж, наличие которого препятствует размыванию футеровки горна. Образование гарнисажа на стенках горна снижает теплопотери и способствует увеличению срока его службы и продлению кампании печи. Загрузка шунгита в более широкую периферийную зону или в зону, расположенную ближе к центру печи, уменьшает гарнисажеобразующий эффект от загрузки шунгита в печь.

Контроль тренда средней температуры футеровки на горизонте стыка горна и лещади позволяет своевременно принимать меры по защите футеровки и прекращать загрузку гарнисажеобразующей добавки при ликвидации нежелательного увеличения средней температуры футеровки горна на указанном горизонте. Опыт работы печей показывает, что положительное отклонение тренда средней температуры футеровки на стыке горна и лещади, требующее принятия мер по защите футеровки горна от разгара, составляет 20-25 ^o С.

Контроль температуры футеровки на стыке горна и лещади по окружности горна позволяет определить наиболее изношенный и опасный участок футеровки и защитить его путем секторной загрузки шунгита в сектор с максимальной температурой. По опыту работы допустимое отклонение температуры в секторах от средней температуры по окружности не должно превышать 25-30 ^o С.

Заявляемое количество загружаемого шунгита 3,0-8,0% от массы кокса также получено в результате опыты работы. При количестве загружаемого шунгита, меньшем 3,0% от массы кокса, увеличивается время наращивания гарнисажа в горне, что нежелательно, так как ведет к увеличению потерь тепла. При загрузке шунгита в количестве более 8-0% начинает сказываться увеличение количества шлака, отрицательно влияющее на технико-экономические показатели плавки.

Загрузка шунгита порциями менее чем 15% от массы порции кокса чрезмерно снижает темп загрузки печи. Загрузка шунгита в количестве более 35% от массы порции кокса затрудняет его загрузку в узкий периферийный сегмент (в пределах 0,8-1,0 радиуса колошника).

Примеры использования

Пример 1. Ha доменной печи объемом 3200 м ³ при контроле температуры футеровки на уровне стыка горна и лещади выявили положительное отклонение тренда средней температуры периферийных углеродистых блоков футеровки (по всем термопарам, измеряющим температуру периферийных углеродистых блоков на данном горизонте) от установленного на основе опыта работы печи безопасного уровня средней по окружности температуры блоков 105-110 ^o С на 27 ^o С (в течение 3 суток средняя температура увеличилась от уровня 107 ^o С до уровня 134 ^o С), что свидетельствовало об уменьшении толщины гарнисажа на стенках горна в этой зоне. Для создания на футеровке устойчивого гарнисажа в соответствии с изобретением в шихту ввели шунгит фракции 10-100 мм, содержащий 30% углерода и 59% кремнезема, в количестве 20 кг/т чугуна или 4,5% от массы кокса. Шунгит загружали в узкую кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,85-1,0 радиуса колошника. Спустя 8 суток средняя температура футеровки на указанном горизонте снизилась до уровня 106 ^o С. Загрузку шунгита прекратили.

Пример 2. На доменной печи объемом 3200 м ³ при контроле температуры футеровки по окружности горна на уровне стыка горна и лещади выявили сектор с максимальной температурой (135 ^o С) футеровки (в районе летки N 4), которая превышала среднюю температуру (106 ^o С) футеровки по окружности на 29 ^o С. Шунгит в количестве 25 кг/т чугуна или около 6% от расхода загружали в сегмент указанного сектора, ограниченный радиусами 0,85-0,95 радиуса колошника. Через четверо суток градиент температур футеровки между секторами горна уменьшился до допустимого и загрузку гарнисажеобразующей добавки прекратили.

Результатом применения предложенного способа защиты футеровки горна доменной печи было снижение температуры охлаждающей воды на холодильниках горна, что свидетельствует об образовании гарнисажа на его стенках. Снижения технико-экономических показателей работы печи не происходило. Наличие стабильного слоя гарнисажа на стенах горна позволило повысить ее форсировку и увеличить производительность печи.