Спосіб стабілізації теплового стану горна доменної печі

Корисна модель належить до чорної металургії й може бути використаною в доменному виробництві. Основний принцип доменного процесу - протитечії шихтових матеріалів і газів. Зверху в горна опускаються тверді, нагріті до високої температури кокс і залізорудні матеріали. Ззовні через фурми, розташовані у верхній частині горна надходить нагріте дуття й вуглецевоводородовмісні добавки. Поблизу фурм відбувається процес спалювання вуглецю палива й вуглеводнів природного газу або пиловугільного палива (ПВП). горнові гази, що утворюються, піднімаються нагору назустріч шихті, що опускається. Температурний рівень горна характеризується теоретичною температурою горіння у фурм - комплексним параметром дуттьового режиму, яку можна орієнтовно визначити по формулі: ТТЕОР = 2000 + 0,75(tд - 1100) + 50(ω - 25) + 53(9 - d) + 40(2 - φ) де tд - температура дуття, 0С; ω - концентрація кисню в дуття, %; d - витрата природного газу або ПВП в % до дуття; φ - вологість дуття, %. [см. Волков Ю.П., Шпарбер Л.Я. и др. Технолог-доменщик - М.: Металлургия, 1986, с.212]. Як видно з формули, теоретична температура горіння коксу в горні доменної печі залежить від температури дуття, його кількості, концентрації в ньому кисню, витрати природного газу або ПВП, вологості дуття. Внаслідок надання впливу, що обурює, перерахованих вище факторів на теоретичну температуру її величина безупинно міняється в значних межах. Безперервність доменного процесу нерозривно зв'язана із забезпеченням протікання його при незмінних умовах і постійному режимі [див. Ефименко Т.Г. и др. Металлургия чугуна - К.: Вища школа 1988, с.114]. Одним з основних показників нормальної роботи доменної печі є сталість параметрів дуттьового режиму, що забезпечують рівний хід печі, її нормальне нагрівання, що відповідає виплавці чавуну із заданим хімічним складом. Відомий спосіб керування тепловим режимом доменної печі шляхом корекції рудного навантаження пропорційно прогнозованим змінам вмісту кремнію в чавуні від заданих значень [див. Авт. свід. СРСР №1648985]. Недоліком цього способу є те, що як показник теплового стану горна приймається вміст кремнію в чавуні, що не завжди точно характеризує цей стан. Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб стабілізації теплового стану горна доменної печі, що включає регулювання температури в горні [див. В.И. Набока, Н.В. Крутас, М.Е. Шарапов, Г.А.Полянский //Сталь 2003 №10. с.11-12]. Даний спосіб заснований на контролі температури чавуну з керуючим впливом на зміну витрати коксу, температури й вологи дуття. Недоліком даного способу є ускладнення у використанні при високих цинкових навантаженнях на чавун. Завдання, що стоїть перед авторами, полягає в стабілізації теплового стану доменної печі на заданому рівні шляхом регулювання витрати вуглецевоводородовмісних компонентів комбінованого дуття. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі стабілізації теплового стану горна доменної печі, що включає регулювання температури в горні, відповідно до корисної моделі, температуру в горні регулюють зміною витрати природного газу або пиловугільного палива, що вдувають у доменну піч, до величини, що компенсує зміну температури у горні доменної печі. Крім цього, при зниженні температури горну зменшують витрату природного газу або ПВП й навпаки. При цьому витрату природного газу або пиловугільного палива змінюють на величину не більше 20% від базового значення. Зміна витрати природного газу або ПВП на величину більше 20% є не доцільною, тому що приведе до істотної зміни ступеня непрямого відновлення оксидів заліза в стовпі шихтових матеріалів, що, у свою чергу, негативно позначиться на стабілізації теплового стану доменної печі. Нова сукупність обмежувальних і відмітних ознак є причиною, а технічний результат, що досягають (регулювання витрати вуглецевоводородовмісних компонентів комбінованого дуття) - її наслідком. У свою чергу, цей первинний технічний результат є причиною, а досягаємий вторинний технічний результат (стабілізація теплового стану доменної печі на заданому рівні) - його наслідком. Запропонований спосіб впроваджений у доменному цеху ВАТ «ММК імені Ілліча». Використання пропонованого способу приведе до стабілізації теплового стану горна доменної печі й зниженню питомої витрати металургійного коксу.