Спосіб подання природного газу у фурми доменної печі

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к технологии выплавки чугуна в доменных печах. Известен способ подачи природного газа в фурмы доменной печи, включающий смешивание природного газа с технологическим кислородом в определенных пропорциях и ввод смеси в поток горячего дутья (Авторское свидетельство СССР №960266, кл. С 21 В 5/00). Недостатком способа является повышенный расход кокса из-за недостаточного использования в горячем дутье природного газа. Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ подачи природного газа в фурмы доменной печи, включающий последовательное смешивание природного газа, подаваемого в фурмы доменной печи с водяным паром, техническим кислородом и ввод получаемой смеси в поток горячего дутья [1]. Недостатком в указанном способе являются колебания в изменении расхода кокса при изменении параметров дутья (содержание кислорода, температура горячего дутья), что в конечном итоге приводит к увеличению расхода кокса на тонну выплавляемого чугуна. Задачей изобретения является совершенствование способа подачи природного газа в фурмы доменной печи, путем изменения влажности дутья, что позволит получить технический результат - стабилизацию процесса, и как следствие снижение расхода кокса на плавку. Данный технический результат достигается за счет того, что в известном способе включающем последовательное смешивание природного газа с водяным паром, техническим кислородом и ввод получаемой смеси в поток горячего дутья, согласно изобретению, контролируют изменения концентрации кислорода в газокислородной смеси и температуры горячего дутья, по которым вычисляют изменение расхода кокса и в случае его отклонения на величину больше заданного значения управление процессом осуществляют путем изменения влажности дутья. Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Известна зависимость между изменением расхода кокса, температуры дутья и концентрацией кислорода в дутье (см. график на фиг.1). Из графика видно, что изменение температуры дутья или концентрации кислорода в нем приводят к соответствующим изменениям в расходе кокса. Снижением колебаний расхода кокса достигается его экономия. В качестве управляемого воздействия принят водяной пар, подаваемый в дутье (известно, что изменение влажности дутья на 1% соответствует изменению температуры дутья на 72°С). Так, в случае уменьшения температуры дутья при неизменной концентрации кислорода в нем соответственно должен увеличиться расход кокса (А-А'). что может быть скомпенсировано уменьшением влажности дутья, при этом само по себе уменьшение влажности соответствует увеличению температуры дутья и с другой стороны приводит к уменьшению концентрации кислорода (образуемого за счет диссоциации, что также приводит к уменьшению расхода кокса (А'-А"). Все это позволяет быстро вывести процесс на заданный уровень расхода кокса (А-А"). Сущность предлагаемого способа поясняется с помощью, графика, приводимого на фиг.1 и схемы устройства, представленной на фиг.2, Устройство содержит систему 1 и 2 контроля расхода, установленную на трактах подачи природного газа и кислорода соответственно, задатчик 3 соотношения "газ-кислород" регулятор 4 соотношения "газ-кислород" и исполнительный механизм 5 и регулирующий орган 6 в тракте подачи кислорода, устройства 7 и 8 контроля расхода и температуры соответственно, установленные в тракте подачи горячего дутья, вычислительное устройство 9, исполнительный механизм 10 и регулирующий орган 11 в тракте подачи пара, а также задатчик 12 изменения расхода кокса. В качестве устройств контроля расхода, температуры, регулирования расхода и соотношения "газкислород" используются широко известные серийные средства КИП таковой системы, в качестве вычислительного устройства 9 могут быть использованы микропроцессорные средства МикроДАТ (или другие аналогичные См 1800, Электроника-60 и т.д.), а в качестве задатчика 12 - клавиатура видеотерминала (дисплея). Устройство работает следующим образом. По системе 1 и 2 контроля расхода и в соответствии с заданием установленным на задатчике 3, регулятором 4 вырабатываются управляющие воздействия, которые через исполнительный орган 5 воздействуют на регулирующий орган 6, поддерживая таким образом соотношения "газ-кислород" на заданном уровне. По расходам измеренным устройствами 1, 2 и 7 контролируют в вычислительном устройстве 9 концентрацию кислорода в газокислородной смеси, по значению которой и в соответствии с температурой горячего дутья (снижаемой с устройства 8) в вычислительном устройстве 9 вычисляют расчетное значение расхода кокса (по зависимости приведенным на фиг.1), и, сравнивая его с заданием формируют управляющий сигнал, регулирующий через устройства 10 и 11 расход пара в дутье, что позволяет стабилизировать расчетное значение изменения расхода кокса. Пример. Доменная печь V = 2700 м3 (в условиях комбината "Криворожсталь") выплавляющая передельный чугун с вдуванием комбинированного дутья имеет показатели: При реализации изобретения часть пара подавалась в газопроводы природного газа и смесь подавалась на каждую воздушную форму. Количество кислорода в дутье, температура дутья поддерживалась согласно принятой технологии доменной плавки на данной печи. За счет предварительного смешивания природного газа с паром увеличится расход природного газа на 3...5%, а коэффициент замены кокса от 0,72 возрастает до 0,75. Расход кокса снижается примерно на 1,5...2,00 кг на 1 т чугуна. Производительность печи за счет сокращения расхода кокса в опытной плавке повысилась на 3...5%.