Спосіб опалення мартенівської печі

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам отопления мартеновских печей, Известен способ отопления мартеновской печи, включающий подачу в рабочее пространство печи топлива, воздуха, нагретого в насадках регенераторов, и периодическое реверсирование направления подачи энергоносителей и отвода из печи дымовых газов [1]. Недостатком известного способа является низкий уровень нагрева металлолома и сыпучих, а также расплавленного металла, что обусловлено падением в течение периода между реверсированием факела температуры воздуха, нагреваемого в насадках регенераторов, а, следовательно, и температуры факела. Это, в свою очередь, ведет к увеличению длительности плавки и повышению расхода топлива. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ отопления мартеновской печи [2], включающий подогрев воздуха в насадках регенератора, подачу в поток воздуха перед рабочим пространством печи топлива для дополнительного нагрева, подачу в рабочее пространство печи топлива и подогретого воздуха, периодическое изменение направления подачи энергоносителей и отводы из печи дымовых газов и регулирование расхода топлива на дополнительный подогрев воздуха, причем расход топлива V на дополнительный нагрев регенеративного воздуха по ходу плавки регулируют относительно номинального в зависимости от разности заданной и фактической температур насадки регенератора и определяют по следующей формуле: где VH - номинальный расход топлива, м3 /ч; tн з, - заданная температура насадки, °С; tнф –фактическая температура насадки, °С; 0,5-0,75 - коэффициент, м3/ч град. Недостатком известного способа является то, что в нем подача в поток воздуха, нагретого в насадках регенератора, топлива перед рабочим пространством печи для дополнительного подогрева воздуха приводит к разбавлению воздуха продуктами сгорания топлива, В результате содержание кислорода в нагретом воздухе, поступающем для сжигания топлива в рабочем пространстве, уменьшается, а объем продуктов сгорания возрастает. Это обусловливает общее снижение температуры факела и ведет к увеличению длительности плавки и повышению расхода топлива. Задачей изобретения является поддержание постоянной максимальной температуры факела в течение периода между реверсированием за счет регулирования расхода технического кислорода и подогретого воздуха. Поставленная задача достигается тем, что в способе отопления мартеновской печи, включающем подогрев воздуха в насадках регенератора, подачу в рабочее пространство печи топлива, подогретого воздуха и технического кислорода и периодическое изменение подачи энергоносителей и отвода из печи дымовых газов, согласно изобретению расходы технического кислорода и подогретого воздуха регулируют по изменению температуры насадки регенератора и определяют по следующим формулам: где VO2 - расход технического кислорода, м3/ч; VO2 - минимальный расход технического кислорода, м3/ч; VB - расход подогретого воздуха, м3/ч; VBmax - минимальный расход подогретого воздуха, м3/ч; а - коэффициент, учитывающий взаимосвязь расхода кислорода с температурой горения топлива, равный для природного газа и мазута 7,5 м /(ч °С); О2 - содержание кислорода в техническом кислороде, %; tmax - максимальная температура насадки регенератора, °С; tt - температура насадки регенератора * в соответствующий момент времени, °С. Понижение температуры насадки регенератора, а, следовательно, и температуры воздуха, нагреваемого в насадках регенератора, в период между реверсированием приводит к снижению температуры факела. В предлагаемом способе выравнивание температуры факела при снижении температуры воздуха, нагреваемого в насадках регенератора, осуществляется постепенной заменой части этого воздуха, идущего на сжигание топлива в рабочем пространстве, техническим кислородом. Такая замена приводит к исключению части балластного азота из продуктов сгорания. В результате объем продуктов сгорания и температура факела остаются постоянными. Расходы технического кислорода и подогретого воздуха, регулируемые по изменению температуры насадки регенератора и определяемые по формулам где VO2 - расход технического кислорода, м3/ч; VO2mln - минимальный расход технического кислорода, м3/ч; VB - расход подогретого воздуха, м3/ч; VBmax - максимальный расход подогретого воздуха, м3/ч; а - коэффициент, учитывающий взаимосвязь расхода кислорода с температурой горения топлива, равный для природного газа и мазута 7,5 м3/(ч °С); О2- содержание кислорода в техническом кислороде, %; tmax - максимальная температура насадки регенератора. °С: tt - температура насадки регенератора в соответствующий момент времени, °С, обеспечивает постоянную температуру факела за период между реверсированием. Пример осуществления способа. В 300-тонной мартеновской печи, отапливаемой природным газом с карбюрацией мазутом в периоды плавки с обогащением подогретого воздуха техническим кислородом, расход технического кислорода чистотой 85% и подогретого воздуха регулировали по изменению температуры насадки, которая по данным прибора составляла tmax - 1250°С в начале периода между перекидками клапанов и tt min = 1080°С в конце периода, продолжительность которого была 7 минут. В начале периода между перекидками клапанов расход технического кислорода для обогащения подогретого воздуха составил VO2min = 1200 м /ч при расходе подогретого воздуха VBmax - 40000 м3/ч. В течение периода между перекидками клапанов расход технического кислорода изменяли по формуле VO2 = 1200 + 7.5 100/85(1250- tt), где tt - температура насадки регенератора в соответствующий момент времени, °С; а расход подогретого воздуха - соответственно В конце периода между перекидками клапанов расход технического кислорода составил а расход подогретого воздуха – соответственно В начале, середине и в конце периода между перекидками клапанов замеряли температуру факела через второе окно мартеновской печи по ходу газа, которая составила, соответственно: 1830°С; 1840°С и 1825°С. За счет сокращения длительности периодов плавки с обогащением подогретого воздуха техническим кислородом на 36 мин расход природного газа и мазута в пересчете на условное топливо снизился со 117 кг/т до 105 кг/т. Таким образом получено сокращение длительности плавки на 36 минут с снижением расхода топлива на 10%.