Способ восстановительной плавки железосодержащих материалов

(51) 22 5/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ восстановительной плавки железосодержащих материалов в жидкой ванне включает подачу шихтовых материалов на поверхность ванны, продувку кислородсодержащим газом,частичное дожигание выделяющихся из ванны газов над ее поверхностью. Достигаемым техническим результатом изобретения является уменьшение расхода углеродсодержащего топлива. Для этого дополнительно проводят дожигание дымовых газов в газоходе путем подачи в месте отвода дымовых газов навстречу потоку дымовых газов подогретого кислородсодержащего газа струями в количестве 0,05-0,3 об.от объема дымовых газов со скоростью выше скорости отвода дымовых газов.(72) Усачев Александр БорисовичБаласанов Андрей ВладимировичЧайкин Борис Семенович(54) СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при переработке окисленного сырья черных металлов. 20160 Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при переработке окисленного сырья черных металлов. Известен способ плавки железосодержащего сырья в жидкой ванне, включающий подачу руды,углеродсодержащего восстановителя, флюса, продувку ванны кислородсодержащим газом, дожигание отходящих газов над ее поверхностью и отвод дымовых газов в газоход А.с. СССР 1663030, Кл. С 22 В 13/00, 15.07.91. Проведение плавки по известному способу,предусматривающему дожигание дымовых газов над ванной, не обеспечивает полного дожигания дымовых газов, которые на выходе из печи содержат некоторое количество летучих компонентов угля и оксидов углерода, что приводит к потерям дополнительного тепла, получаемого от сжигания, и в результате - к повышенному расходу углеродсодержащего топлива на плавку. Недостаток известного способа заключается в повышенном расходе углеродсодержащего топлива. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение расхода углеродсодержащего топлива. Это обеспечивается в способе восстановительной плавки железосодержащих материалов в жидкой ванне, включающем подачу шихтовых материалов на поверхность ванны, продувку кислородсодержащим газом, частичное дожигание выделяющихся из ванны газов над ее поверхностью и отвод дымовых газов в газоход, причем дополнительно проводят дожигание дымовых газов в газоходе путем подачи в месте отвода дымовых газов навстречу потоку дымовых газов подогретого кислородсодержащего газа струями в количестве 0,05-0,3 об.от объема дымовых газов со скоростью выше скорости отвода дымовых газов. После частичного дожигания газов над поверхностью ванны, дымовые газы на выходе из печи содержат некоторое количество летучих компонентов угля и оксидов углерода. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что дымовые газы дополнительно дожигаются до продуктов полного сгорания в газоходе, в месте отвода их из печи, при этом дополнительное тепло от дожигания способствует поддержанию оптимального теплового режима плавки и, следовательно - уменьшению расхода углеродсодержащего топлива. Для лучшего смешивания отходящего из ванны потока дымовых газов с кислородсодержащим газом последний подается струями, причем кислородсодержащий газ подается в максимально приближенном месте отвода дымовых газов из печи и со скоростью, выше скорости отвода дымовых газов. В результате тепло от дожигания дымовых газов возвращается в ванну и тем самым способствует сокращению расхода углеродсодержащего топлива. С целью сохранения максимального количества тепла при дожигании дымовых газов кислородсодержащий газ, подаваемый на дополнительное дожигание, предварительно подогревают. 2 Количество кислородсодержащего газа, подаваемое на дожигание в газоходе 0,05-0,3 об.от объема дымовых газов является оптимальным для полного их дожигания. Снижение количества кислородсодержащего газа менее 0,05 об.приведет к потерям тепла от недожженных дымовых газов. Подача на дожигание большего количества кислородсодержащего газа - более 0,3 об.от объема дымовых газов нецелесообразна. Примеры осуществления способа. Пример 1 (по прототипу). В печь для плавки в жидкой ванне подавали шихту, состоящую из железосодержащего концентрата (6200 кг/ч) состава, мас.- 29,0 23 62,8 2 - 3,7- 1,17 А 12 Оз - 1,0- 0,8 2 - 0,18 -0,16 Р 2 О 5 - 0,02, углеродсодержащего восстановителя (угля 6220 кг/ч), состава, на горючую массу С - 78,3- 0,3 Н 2 - 5,8 2 2,5 О 2 - 13,1. Зольность -11 содержание летучих компонентов - 43 влажность - 14 и извести (380 кг/ч), состава, мас.СаО - 87,6 2 - 2,91,2 А 12 О 3 - 0,8 23 - 0,85 Р 2 О 5 - 0,04- 0,03. В жидкую ванну вдували 5280 нм 3/ч кислородсодержащего газа (содержание кислорода в дутье 95), интенсивность продувки 600 нм 3/м 2 сечения ванны в час, под давлением 0,3 МПа. Над поверхностью жидкой ванны продували кислородсодержащий газ с расходом 1200 нм 3/ч. Образующиеся после частичного дожигания выделяющиеся из ванны дымовые газы в количестве 10470 нм 3/ч, содержали,об. СО 2 - 34,3 СО - 13 Н 2 - 2,5 Н 2 О - 31,4 2 - 18,6 (содержание оксида углерода СО повышенное). В результате плавки получали 4,0 т/ч чугуна,состава, мас.С - 4,0- 0,02 - 0,1 М - 0,02-0,1- 0,03-0,05 Р - 0,02 - 0,05 и 1,25 т/ч шлака. Пример 2. В печь для плавки в жидкой ванне подавали шихту, состоящую из железосодержащего концентрата (6200 кг/ч) состава, ма.- 29,0 23 62,8 2 - 3,7 СаО - 1,17 А 12 О 3 - 1,0- 0,8 2 - 0,18- 0,16 25 - 0,02, углеродсодержащего восстановителя (угля 5720 кг/ч),состава,на горючую массу С - 78,3- 0,3 Н 2 5,8 2- 2,5 О 2 - 13,1. Зольность -11 содержание летучих компонентов - 43 влажность - 14 и извести (380 кг/ч), состава, мас.СаО - 87,6 2 2,9- 1,2 А 12 О 3 - 0,8 23 - 0,85 Р 2 О 5 - 0,04- 0,03. В жидкую ванну вдували 5280 нм 3/ч кислородсодержащего газа (содержание кислорода в дутье 95), интенсивность продувки 600 нм 3/м 2 сечения ванны в час, под давлением 0,3 МПа. Над поверхностью жидкой ванны продували кислородсодержащий газ с расходом 1200 нм 3/ч. Образующиеся после частичного дожигания выделяющиеся из ванны дымовые газы в количестве 10470 нм 3/ч, содержали,об. СО 2 - 34,3 СО -13 Н 2 - 2,5 Н 2 О - 31,4 2 - 18,6. Для полного дожигания дымовых газов в газоходе (в месте их отвода из печи) подавали подогретый кислородсодержащий газ навстречу потоку дымовых газов в количестве 31,4 нм /ч (0,3 об.от объема дымовых газов). Газы после дожигания содержали,об. СО 2 23,5 Н 2 О - 45,4 2 -31,0 (СО - отсутствует, степень дожигания 100). В результате плавки получали 4,0 т/ч чугуна,состава, мас.С - 4,0- 0,02 - 0,1 М - 0,02-0,1- 0,03-0,05 Р - 0,02 - 0,05 и 1,25 т/ч шлака. В результате дополнительного дожигания дымовых газов в газоходе расход углеродсодержащего топлива снижен на 8, по сравнению с прототипом. Пример 3. В печь для плавки в жидкой ванне подавали шихту, состоящую из железосодержащего концентрата (62200 кг/ч), углеродсодержащего восстановителя (угля 5690 кг/ч) и извести (380 кг/ч). В жидкую ванну вдували 7900 нм 3/ч кислородсодержащего газа, содержание кислорода в дутье 75, интенсивность продувки 600 нм 3/м 2 сечения ванны в час, под давлением 0,3 МПа. Над поверхностью жидкой ванны продували кислородсодержащий газ с расходом 1800 нм 3/ч. Образующиеся после частичного дожигания выделяющиеся из ванны дымовые газы в количестве 15500 нм 3/ч, содержали,об. СО 2 - 33,5 СО -9,2 Н 2 - 2,6 Н 2 О - 34,0 2 - 19,8. Для полного дожигания дымовых газов в газоходе подавали подогретый кислородсодержащий газ навстречу потоку дымовых газов в количестве 7,8 нм 3/ч (0,05 об.от объема дымовых газов). После дожигания газы содержали,об. СО 2 22,8 Н 2 О - 45,5 СО -0,5 2-31,2. Степень дожигания - 99,2. В результате плавки получали 4,0 т/ч чугуна,состава, мас.С - 4,0- 0,02 - 0,1 М - 0,02-0,1- 0,03-0,05 Р - 0,02 - 0,05 и 1,25 т/ч шлака. В результате дополнительного дожигания дымовых газов в газоходе расход углеродсодержащего топлива снижен на 8,5, по сравнению с прототипом. Таким образом, в результате дополнительного дожигания дымовых газов расход углеродсодержащего топлива снижен на 8-8,5 по сравнению с прототипом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ восстановительной плавки железосодержащих материалов в жидкой ванне. включающий подачу шихтовых материалов на поверхность ванны, продувку кислородсодержащим газом,частичное дожигание выделяющихся из ванны газов над ее поверхностью и отвод дымовых газов в газоход, отличающийся тем, что дополнительно проводят дожигание дымовых газов в газоходе путем подачи в месте отвода дымовых газов навстречу потоку дымовых газов подогретого кислородсодержащего газа струями в количестве 0,05-0,3 об. от объема дымовых газов со скоростью выше скорости отвода дымовых газов.