Спосіб введення пиловугільного палива в горно доменної печі

Корисна модель відноситься до способів введення технологічних добавок в горноо доменної печі для часткової заміни коксу і може бути використаний в доменному виробництві. Відомий спосіб введення пиловугільного палива (ПВП) в горно доменної печі, який включає подачу дуття через фурми і подачу пиловугільного палива в стр умінь дуття перпендикулярно напряму його руху перед витіканням потоку із фурми [А.c. №509647, МПК С21В7/16, 1976]. Недоліком цього способу є низька якість змішування пиловугільного палива з дуттям. Транспортування ПВП стислим повітрям в порожнину фурми, відбувається з низькими швидкостями. Внаслідок низьких параметрів кінетичної енергії потоку вугільного пилу, частинка ПВП не встигає прореагувати з дуттям і виноситься в ша хту, знижуючи газопроникність стовпа шихти. Найближчим до описаної корисної моделі по технічній суті є спосіб введення пиловугільного палива в дуття перед витіканням потоку із фурми перпендикулярно потоку дуття при співвідношенні імпульсу струменя пиловугільного палива до імпульсу дуття рівним 0,002-0,03 [а.с. СРСР №1048790 МПК С21В7/16, 1983]. Істотні ознаки відомого способу, які співпадають з ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - Подача ПВП струменем в потік дуття перед витіканням потоку із фурми. Засобами відомого способу не можливо забезпечити отримання максимального ступеня згоряння ПВП. Оскільки такий спосіб подачі ПВП надає гальмуючу дію на потік дуття. Крім того згідно відомого способу витікання ПВП із форсунок проходить в безпосередній близькості від стінки повітряної фурми. Ці обставини разом з недостатнім ступенем згоряння ПВП в фурменній зоні, високим ступенем дуття, великою локальною концентрацією і образившими якостями вугільного пилу, приводять до швидкого зносу вн утрішнього мідного стакана повітряних фурм. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу введення ПВП в горно доменної печі, в якій за рахунок інтенсифікації згоряння у фурменній зоні доменної печі, забезпечується збільшення ефективності використовування ПВП і підвищення стійкості фурми. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що спосіб введення ПВП в горно доменної печі включає подачу ПВП струменем в потік дуття перед витіканням потоку із фурми, згідно корисної моделі, подачу ПВП в дуття здійснюють двома струменями витікаючими в порожнину фурми з діаметрально протилежних її сторін. Такий спосіб введення ПВП в фурму доменної печі забезпечить рівномірне змішування його з дуттям, достатнє для підготовки до спалювання частинок вугілля у фурменному приладі. Забезпечення повноти згоряння ПВП у фурменной зоні сприятиме підвищенню газопроникності стовпа шихти і поліпшенню дренажної здатності горна, зниженню в'язкості шлаку і, в результаті підвищенню коефіцієнта заміни коксу, збільшенню кількості вдуваного пиловугільного палива. Повнота згоряння вугілля у фурменной зоні визначається його фракційним складом, температурою при якій протікає горіння вуглецю вугілля, часом перебування частинки в кисневій зоні і концентрацією кисню в кінетичній області. При існуючому способі підведення вугільного пилу трубкою 1 дюйм у фурму, зона активної дифузії кисню до частинок пилу складає 20-30% площі перетину фурми. В умовах роздвоєного пилопотоку зона активної дифузії кисню до частинок пилу зростає до 40%, що необхідно при підвищенні витрат пиловугільного палива. При незмінному часі перебування частинки вугільного пилу (робота на збагаченому киснем дутті до 26% О-і, з температурою до 1100°С) збільшена зона активної дифузії забезпечує підвищення ступеня згоряння частинок пилу в 1,6-2,1 раз. Кількість ПВП, що подається в горно доменної печі також може бути збільшений в 1,6-2,1 рази (менші значення характерні для використовування антрациту, більші-газового вугілля, проміжні значення характерні для вугілля наступних марок: П, Т, ПС, СС, Же, До). Суть способу пояснюється схемою введення ПВП в горно доменної печі, представленої на Фіг. На якій показані повітряна фурма 1, сопло для гарячого дуття 2 і форсунки для подачі пиловугільного палива 3. Гаряче дуття через сопло 2 і повітряну фурму 1 подається в горно доменної печі. Потік пиловугільного палива подають через форсунки 3 в фурму до гарячого дуття двома струменями, витікаючими в порожнину фурми з діаметрально протилежних сторін. Приклад. Спосіб здійснювали на доменній печі, яка працює з витратою збагаченого дуття 2200м 3/хв, що відповідає 1440м 3/т при продуктивності печі 2200т/добу, температурі дуття 1373С°. Витрати пиловугільного палива складали 100кг/т чавуну при щільності його коксівного залишку р=1,0т/м 3, вміст золи 11%, сірки - 1,3% (для приготування ПВП використовували рядове вугілля марки Т). Кількість кисню на збагачення дуття – 85м 3/т чавун у (8,0тис. м 3/г), що забезпечувало його концентрацію в дутті: 20,8(1440 - 85 ) + 85 × 96 = 25,2 % 1440 , де: 20,8 і 96 - концентрація кисню в атмосферному повітрі і технологічному кисні відповідно, %. Дуття і паливні добавки подавали через повітряні фурми діаметром 145мм, середня швидкість потоку дуття в порожнині повітряної фурми складала 180,4м/с. Введення ПВП здійснювали за допомогою двох форсунок розташованих в одній площині і направлених під кутом 45° до осі повітряної фурми (відповідно до схеми показаної на Фіг.). Відстань від зрізу фурми до місця введення ПВП складала 290мм, від осі повітряної фурми до кожного пилопідвода - 20мм. Приймаючи величину зони активної дифузії кисню до частинок вугільного пилу 25% (середнє з інтервалу 2030%) в умовах одного підведення ПУТ в порожнину повітряної фурми, частка кисню дуття в активній зоні складе: 0,25(0,208.(1440-85)+85.0,96)=90,86м 3/т чавун у Відповідно до указаного в корисній моделі способу, розподіл ПВП в тій же кількості кисню відбувається більш рівномірно, із збільшенням зони активної дифузії до 40%, при локальній концентрації кисню в області горіння: 0,40(0,208.(1440-85)+85.0,96)=145,38м 3/т чавуну. Таким чином, локальна концентрація кисню в області горіння потоку ПВП зросла на 60%. Крім того, відпрацьовували подачу ПВП за допомогою форсунок розташованих в одній площині і направлених під кутом 30° і 85° до осі повітряної фурми. При незмінному часі перебування частинки вугільного пилу (робота на збагаченому киснем дутті до 26% з температурою до 1100°С) збільшена зона активної дифузії забезпечує підвищення ступеня згоряння частинок пилу в 1,6-2,0 рази. Кількість ПВП, що подається в горно доменної печі може бути збільшена в 1,6-2,1 рази. Використовування запропонованого способу за рахунок інтенсифікації спалювання ПВП у фурменій зоні доменної печі, забезпечить збільшення ефективності використовування ПВП.