Спосіб доменного плавлення

Спосіб доменного плавлення, за яким вдмухують в повітряні фурми підігріте дуття, періодично і порціонне завантажують шихтові матеріали, під Винахід стосується чорної металургії і може бути використаний при виплавлянні чавуна в доменних печах з підвищеним тиском газів у робочому об'ємі Інтенсифікація і стабілізація процесів горіння, тепло- і масообміну в робочому об'ємі доменної печі шляхом постійного перерозподілу газового потоку по перерізу доменної печі за рахунок створення коливань параметрів газового потоку на колошнику, являється одним з перспективних напрямків удосконалювання технології доменного плавлення, особливо в умовах використання.шихтових матеріалів недостатньої кондиції по фракційному складу. відомий спосіб ведення доменного плавлення (АС. СРСР № 502942, М.кл2 С21В 5/02). У способі передбачена резонансна взаємодія пульсуючої зміни витрати паливних добавок у потік технологічного дуття з додатковою зміною тиску під колошником. Це здійснюється за допомогою програмного пристрою. Параметри пульсаційного режиму задаються оператором частота пульсацій 0,25-3,0 коливань у хвилину, тривалість імпульсу 5-Ю с, час зрушення імпульсів у системах колошникового і природного газів 0-f ЗО с Вадою способу є вибір малоефективного діапазону частоти пульсацій, відсутність обґрунтувань і рекомендацій з вибору амплітуди пульсацій, яка у способі задається часом роботи виконавчого механізму, що, при наявності різних приводів на дросельних групах, різних об'ємах газових трактів і доменних печей, буде невизначеним і тому неприйнятним і малоефективним Найбільш близьким до винаходу за сукупністю ознак і результату, що досягається, є спосіб до тримують підвищений номінальний і пульсуючий тиск газу на колошнику, який відрізняється тим, що періодично збільшують вихід колошникового газу в межах 30-70 % ВІД номінального, при цьому, чергове збільшення виходу колошникового газу роблять після відновлення номінального його тиску, але не рідше періодичності завантаження чергово) порції шихтових матеріалів менного плавлення, у якому за рахунок безупинного обертання або реверсу одного з дроселів дросельної групи, повну амплітуду коливань тиску газу на колошнику підтримують у межах 0,1-0,3 атм (АС. СРСР № 384868, М.клС21В 5/00) Спосіб не обґрунтовує таку амплітуду коливань, зв'язану з піднімальною силою газового потоку в печі і не обумовлює такий важливий параметр при пульсуючій зміні тиску колошникового газу, як частота коливань. Як правило, в доменній печі в системі турбоповітродувна машина -воздухопровід холодного дуття - повітронагрівач - доменна піч за рахунок дросельної групи встановлюється максимально припустимий (номінальний) тиск газів, що являється в доменній печі одним з інтенсифікаторів процесу плавлення Тому, наприклад, при повній амплітуді коливань тиску газу на колошнику в 0,3 атм необхідно номінальний тиск установлювати нижче на 0,15 атм, чим буде знижуватися інтенсифікація плавлення, економія коксу. Разом з тим для доменних печей малого об'єму, що працюють на недостатньо підготовлених по фракційному складу шихтових матеріалах, зниження тиску колошникового газу нижче номінального, наприклад, на 0,1 атм може виявитися надмірним, через значну зміну при цьому піднімальної сили газового потоку, як механічного фактора в печі, направленого на перерозподіл газового потоку по її перерізу, що також призведе до зниження техніко-економічних показників. Ще більш істотним недоліком прототипу є те, що в ньому не обмовляється другий не менш важливий, ніж амплітуда коливань, показник-частота пульсацій. Так, геометрія і діаметр газового тракту для кожної доменної печі відрізняються, тому на о ю ю ко 35529 несення збурювання роботою дроселів на зміну тиску газу під колошником повинне вироблятися з обґрунтованою періодичністю В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу доменного плавлення шляхом організації пульсуючої зміни обсягу газів у робочому об ємі доменної печі за рахунок рівномірно повторюваного циклічного збільшення виходу доменного колошникового газу з обґрунтованою і розрахунковою його амплітудою і частотою що і дозволяє в достатніх межах впливати на піднімальну силу газового потоку і забезпечувати його перерозподіл по перерізу печі Рівномірний розподіл газу забезпечує поліпшення газопроникності стовпа матеріалів і інтенсифікацію плавлення з однієї сторони і з іншого боку - поліпшує тепло -1 масообміні процеси з ВІДПОВІДНОЮ економією коксу У способі доменного плавлення, що включає вдмухування в повітряні фурми підігрітого дуття, періодичне порціонне завантаження шихтових матеріалів, підвищений номінальний і пульсуючий тиск газу на колошнику, пульсуюча зміна піднімальної сили потоку газів і як наслідок, перерозподіл газового потоку по перерізу печі, поліпшення газодинаміки стовпа матеріалів у пе-м, досягається за рахунок того, що періодично збільшують вихід колошникового газу в межах 30-70% від номінального, при цьому, чергове збільшення виходу колошникового газу роблять після відновлення номінального його тиску, але не рідше періодичності завантаження чергової порції шихтових матеріалів Запропонована сукупність ознак дозволяє за рахунок організованої циклічної пульсації параметрів газової фази в робочому об'ємі доменної печі впливати на газодинаміку і кінетику доменного процесу Пульсуючий режим дозволяє поліпшити використання газового потоку в печі, зменшити витрати палива на плавильний процес, стабілізувати профіль печі зі збільшенням міжремонтних періодів і, при необхідності, форсувати процес плавлення При цьому використані три основні положення теорії і практики роботи доменно! печі 1 Активна вага шихти Ра визначається різницею між силою ваги стовпа матеріалів Рш (вага шихти) і силами тертя шихти об стінки печі із силами внутрішнього тертя матеріалів - R, піднімальної сили потоку газів - F21 піднімальною силою, що виникає при підвищенні рівня рідких продуктів плавки в горні - F3 (Ефименко Г Г, Гиммельфорб А А., Левченко В Е «Металлургия чугуна Вища школа», Киев-1974, С 146) Pa=Pw-(Fl+F2 + F3).T (1) т т сход матеріалів буде спостерігатися тільки в тому випадку, коли сила ваги шихти перевищує сумарні сили протитиску й активна вага буде більше нуля 2 Розрахункове значення зміни дійсної швидкості газів при пульсації тиску газу на колошнику з амплітудою 19,8 кПа (0,2 ат) визначено з виразу exSp 273 Рг де Qd - втрата ду дуття, нм/с, д Q р \"ф - питомий вихід фурмених газів при вдму3 хуванні природного газу, нм /н дутя, Є- порозшсть коксової насадки, Sp плщ розпару печі м 2 , 1? і Рг- епература і тиск гаї у надфурменій зоні, ВІПОВІДНО, °С і кПа З Піднімальна сила газів що діє на скепіння коксу фуренго осередк (Рсютп к) визначена о формулі (Отрухов МЯ , пабер ЛЯ «Справочник астера-доменщика», М , Металлургия, 1977, С 151) ти PcKnen^ — xd 4 де 3 v2 Х *Рг Т> ет