Спосіб ведення доменної плавки

1. Спосіб ведення доменної плавки, що включає введення до фурмених приладів збагаченого киснем гарячого дуття і додаткового газоподібного палива, і регулювання витрати додаткового газо 3 52001 стану доменної печі). Це забезпечує високу ефективність, за рахунок підвищення продуктивності доменної печі і зниження питомої витрати коксу. Найбільш близьким по суті слід визнати спосіб ведення доменної плавки, що містить введення у фурмені прилади збагаченого киснем гарячого дуття і додаткового газоподібного палива, наприклад, природного газу. При цьому зміну кінетичній енергії струменя, що витікає з фурми, забезпечують за рахунок збільшення або зменшення витрати природного газу на фурмений прилад (Товаровский И.Г., Лялюк В.П. Эволюция доменной плавки. - Днепропетровск: «Пороги», 2001, с. 167171). Проте існують технологічні обмеження на застосування природного газу в доменній печі: витрата його повинна бути оптимальною по кількості, постійною в часі, рівномірно розподіленою за фурменими приладами, що не дозволяє забезпечити необхідне регулювання кінетичної енергії дуття із застосуванням відомого способу. У основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб ведення доменної плавки, який дозволить виключити вказані недоліки аналога і забезпечити можливість регулювання кінетичної енергії дуття без зміни витрати додаткового газоподібного палива. Поставлена задача вирішується тим, що у способі ведення доменної плавки, що містить введення до фурмених приладів збагаченого киснем гарячого дуття і додаткового газоподібного палива, і регулювання витрати додаткового газоподібного палива, відповідно до корисної моделі, додаткове газоподібне паливо до кожного фурменого приладу вводять двома незалежними підводами, причому одним підводом додаткове газоподібне паливо подають по осі фурменого приладу на відстані не менше 500мм від устя фурми, а другим підводом додаткове газоподібне паливо вводять по периферії фурми, і змінюють співвідношення витрат додаткового газоподібного палива по підводах при незмінній загальній витраті додаткового Eк 1 293Qa , 1 429QК , 2 9,81 603 0,717QПГ n3 2 SФ де: Qa , QК , QПГ - витрати повітря, кисню, природного газу, м3/хв, PO і Pq - тиск дуття нормальний і абсолютний, кПа, T - температура потоку газів у фурмі, °К, n - кількість фурм, шт., 2 Sф - площа перерізу фурми, м . Підвищення ступеня змішування і згоряння природного газу в межах фурменого приладу значно збільшує кінетичну енергію потоку газів на зрізі повітряної фурми. Чим менший діаметр вихідного перерізу фурми, тим сильніший вплив ступеня змішування і згоряння природного газу. Оптимальна величина кінетичної енергії 5000кгм може бути досягнута на повітряних фурмах діаметром 150мм при ступені змішування і згоряння природного газу 0%, на фурмах діамет 4 газоподібного палива на фурмений прилад. Як додаткове паливо можуть використовувати природний газ або пиловугільне паливо. Дослідження показують, що ступінь змішування і згоряння газоповітряної суміші при введенні газоподібного палива по периферії фурми складає 5-7%. Збільшення і зменшення витрати природного газу по даному підводу практично не змінює кількість згорілого газу через погане змішування палива з гарячим дуттям. При введенні газоподібного палива по осі фурменого приладу на відстані не менш 500мм від устя фурми забезпечується достатнє змішування і згоряння газоповітряної суміші - до 100%. Таким чином, змінюючи витрату додаткового газоподібного палива по підводах можна плавно, в широких межах, керувати кінетичною енергією потоку газів, що витікають з фурми. При цьому загальна витрата газоподібного палива на фурмений прилад залишається незмінною. Детальніше суть способу пояснюється фігурою, де зображена розрахункова зміна температури газовій суміші і кінетичної енергії від ступеня змішування і згоряння природного газу в межах фурменого приладу. На фігурі розрахунки виконані для умов роботи доменної печі №5 металургійного комбінату «Азовсталь». Якщо природний газ не горить при змішуванні з гарячим дуттям (0%), то температура гарячого дуття на виході з повітряної фурми знизиться, у нашому випадку - з 1038°С до 948°С. При повному змішуванні і згорянні природного газу (100%) температура газової суміші, що витікає з повітряної фурми, досягає 2333°С, при 75% 2180°С, при 50% - 1672°С, при 25% - 1218°С. На цьому ж графіку представлена зміна кінетичної енергії газового потоку, що витікає з фурм діаметром від 150мм до 200мм залежно від ступеня змішування і згоряння природного газу. Кінетична енергія комбінованого дуття (ЕК) на зрізі фурми розрахована за рівнянням: Qa QК QПГ 2 T 273 2 PO Pq 2 , ром 170мм - при 22%, на фурмах діаметром 190мм - до 50%. Дана пропозиція була випробувана в дослідній експлуатації на доменній печі №5 ВАТ «МК «Азовсталь». Природний газ подавали через підвід у повітряній фурмі, що лежить у площині внутрішнього стакана повітряної фурми, і по центру фурми через водоохолоджувану перемичку, встановлену упоперек сопла на відстані 720мм від устя фурми. Була виконана реконструкція тракту подачі природного газу, яка дозволила в ручному режимі регулювати співвідношення витрат по двох підводах: спочатку за приладом виставлялася витрата природного газу через периферійний підвід за допомогою засувки. Потім регулюючим клапаном встановлювалася загальна витрата на обидва підводи кожного фурменого приладу. Такий спрощений спосіб дозволив встановити витрату природного газу через периферійний підвід на рівні 1/3 5 52001 від витрати на даний фурмений прилад. Дослідний період тривав 5 діб. У період експерименту піч працювала рівно. До особливостей технології можна зарахувати, що через добу хід печі помінявся з периферійного на центральний. Вміст СО2 в центрі знизився до 2-5% (раніше 1012%), а на периферії піднялося до 9-14%. Максимальний вміст СО2 по радіусу колошника зріс. Розподіл водню став більш рівномірним. Викорис Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 тання CO і Н2 поліпшилося. Вміст кремнію в чавуні дещо знизився до 0,50,6%, але фізично і чавун і шлак залишилися дуже гарячими. Вміст сірки був нижче 0,025%. У порівнянні з подачею газу тільки периферійним підводом, у порівнюваних умовах, продуктивність печі зросла на 2,1%, а питома витрата коксу знизилася на 2,5%. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601