Спосіб роботи регенератора

Способ работы регенераторов плавильной печи, включающий циклы нагрева насадок и передачи тепла воздуху и/или газу, отвод дымовых газов в период продувки через камеру, свободную от насадок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что 60-70% времени продувки от ее начала дымовые газы и воздух пропускают через камеру, свободную от насадок, а в остальное время продувки через камеру с насадками. Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к тепловой работе мартеновских печей. Известен способ работы регенераторов, сущность которого заключается в аккумуляции тепла отходящих дымовых газов с последующей отдачей его воздуху или газу, поступающему в рабочее пространство печи. По этому способу все продукты сгорания из плавильного пространства печи отводятся через насадки регенераторов. Однако, в связи с применением кислорода для продувки ванны наблюдается занос ячеек регенераторов плавильной пылью, что приводит к ухудшению теплотехнических показателей их работы и быстрому выходу из строя. По известному способу работы регенераторов плавильной печи, с целью увеличе ния стойкости насадки и максимального нагрева воздуха, в период интенсивного выноса пыли, дымовые газы пропускаются через камеру свободную от насадки в лоднасадочное пространство, нагревая насадку только в нижней части. Недостатком данного способа является то, что нагрев верхней части насадки осуществляется дополнительной подачей топлива [1]. Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому результату является способ работы регенератора плавильной печи, состоящей из циклической подачи дымовых газов и нагреваемого воздуха через насадки и камеру свободную от насадок, при этом нагрев насадки в течение плавки осуществляется переменным объемом дымовых газов, равным 30-70% от общего объема выходящих дымовых газов из рабочего пространства печи [2], С > ел О J 9965 Недостатком данного способа является то, что при переменном расходе дымовых газов через камеру свободную от насадок и с насадками наблюдается значительное колебание величины подсосов холодного воздуха, вследствие чего происходит охлаждение камеры регенератора (за счет снижения температуры дымовых газов) и возрастает расход топлива. Причем, чем меньше объем газов подается в одну из камер, тем больше величина подсосов воздуха через эту камеру. Кроме того, с уменьшением объема дымовых газов, подаваемых через насадки, уменьшается их скорость прохождения через регенератор, что приводит к более быстрому заносу ячеек регенератора плавильной пылью и снижению сроков его эксплуатации. Недостатком способа, принятого за прототип, является также то, что воздух в течение всего периода продувки подается через камеру с насадками. Это приводит к охлаждению насадок, так как происходит отбор тепла воздухом, в то время как тепло от дымовых газов не поступает. Насадки за оставшийся боспродувочный период, когда дымоаые газы поступают через насадки, не успевают нагреться и их температура перед периодами завалки и прогрева шихты не превышает 800-900°С, что приводит к снижению тепловой мощности печи в периоды завалки и прогрева шихты. При этом резко снижается температура рабочего пространства печи что отрицательно сказывается на ее стойко, ть. Чтобы уменьшить скорость охлаждения насадки, воздух перед его подачей в регенератор приходится подогревать горелками (1). Дополнительный расход топлива на эти горелки составляет 4,0-5,0 кг/т стали. Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение стойкости кладки печи. Поставленная цель достигается тем, что в способе работы регенератора плавильной печи, включающего циклы нагрева насадок и передачи тепла воздуху (газу), отвод дымовых газов через камеру свободную от насадок, 60-70% времени продувки от ее начала дымовые газы и воздух, пропускают через камеру свободную от насадок, а о остальное время продувки - через камеру с насадками. Способ осуществляется на плавильной печи, оборудованной регенераторами, имеющими две камеры: свободную от насадки и с насадкой. Камера без насадки расположена первой по ходу движения дыма, имеет отдельный дымовой боров с установленным на нем шибером, соединяющим ее с общим 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4 боровом печи, а также имеет отдельный воздухопровод с установленным на нем отсечным клапаном, который соединяет дутьевой вентилятор с камерой для насадки. В периоды заправки, завалки, прогрева шихты и заливки чугуна дымовые газы и воздух, подаваемый в печь для сжигания топлива, пропускаются через камеру с насадками. В период плавления, с момента начала продувки панны кислородом, когда наблюдается максимальное пылеобразование, весь объем г?»зов, уходящих из печи, а также воздух, подаваемый в печь для сжигания топлива, пропускают через камеру свободную от насадок в течение 60-70% времени от начала продувки, з оставшиеся 30-40% времени продувки -через насадки. Пределы 60-70% времени, в течение которого дымовые газы и воздух пропускают через камеру свободную от насадки, установлены на основе опытно-промышленной работы 250-т и 600-т мартеновских печей Макеевского и Криворожского металлургических комбинатов. При этом, определено, что в этот период продувки имеет место максимальная запыленность дымовых газов и интенсивное выделение высокотемпературной окиси углерода из расплава. В последующее время продувки наблюдается резкое снижение пылеуноса из рабочего пространства печи и снижение скорости выгорания углерода из ванны и, как следствие, уменьшение количества окиси углерода, выделяющейся из расплава. Полученные авторами результаты по уровню запыленности дымовых газов и интенсивности выделения окиси углерода из расплавленной ванны по ходу продуаки хорошо согласуются с рядом исследований (см.например В.М.Марков "Методика продувки мартеновской ванны", М."Металлургия", 1975 г.) В связи с этим в первые 60-70% времени от начала продувки дымовые газы с повышенной запыленностью пропускают через камеру свободную от насадок. Если это время составляет менее 60% (или более 40% времени, когда дымовые газы пропускают через камеру с насадками), то наблюдается интенсивный занос насадок плавильной пылью, что ухудшает тепловую работу печи, увеличивает расход топлива и снижает сроки эксплуатации регенератора. Если дымовые газы пропускают через камеру свободную от насадок более 70% времени продувки (или менее 30% времени, когда, дымовые газы пропускают через камеру с насадками), то насадки регенератора не успевают нагреться до температуры 1250-1300°Си, вследствие этого, не обеспечивается высокотемпературный подогрев 9965 воздуха в периоды завалки и прогрева шихподаваемого через камеру свободную от наты, когда наблюдается максимальное теплосадок, и нижнего строения печи за счет усвоение шихты и имеют место уменьшения степени заноса ячеек насадок максимальные тепловые нагрузки. в период продувки. Воздух, предназначенный для дожигаП р и м е р конкретного выполнения. ния окиси углерода и сжигания топлива, в Процесс осуществляется на 250-т мартеновтечение того же времени, что и дымовые ской печи Макеевского металлургического газы, пропускают через камеру свободную комбината. После слива чугуна начинается от насадок, минуя регенератор. При этом за продувка расплава кислородом с интенсивсчет тепла, аккумулированного стенками 10 ностью 7000 м3/час. При этом весь объем борова, камеры шлаковика и вертикального дымовых газов и воздух подаваемый в печь канала, он нагревается до температуры подля сжигания топлива в течение 60-70% врерядка 350-500°С. Этой температуры нагремени от начала продувки подают через камева воздуха достаточно, чтобы в период ру свободную от насадки и 30-40% продувки ванны кислородом калориметри- 15 оставшегося времени пропускают с насадкаческая температура горения горячей окиси ми. углерода составила 2500-2600°С, т.е. соотТемпература верха насадок при этом не ветствовала температуре горения топлива в снижается ниже допустимой, т.е. 1000°С. В воздухе, нагретом до 1100-1200°С, в остальто же время в беспродувочные периоды ные периоды плавки. 20 плавки (окончание доводки, заправка, заЕсли же воздух подавать через камеру с валка, прогрев и заливка чугуна), когда дынасадками в период, когда дымовые газы мовые газы пропускают через насадки, пропускают через камеру без насадок, протемпература верха последних составляет исходит охлаждение насадок ниже допусти1250-1300°С. Это обеспечивает нагрев возмой температуры 900°С, и в последующие 25 духа до температуры 1000°С, что позволяет периоды плавки насадки не успевают проувеличить тепловую мощность печи в перигреться до температуры, обеспечивающей оды завалки и прогрева без увеличения расоптимальную температуру воздуха. хода топлива. Сопоставительный анализ заявляемого В таблице 1 представлены основные поспособа с прототипом показывает, что он 30 казатели плавок, проведенных при различотличается тем, что в течение 60-70% вреной длительности подачи дымовых газов мени продувки отеє начала дымовые газы и через камеру свободную от насадок, а таквоздух пропускают через камеру без насаже по способу, принятому за прототип. док, а в остальное время продувки - через Лучшие показатели относятся к плавнасадки. 35 кам, проведенным по предлагаемому спосоСравнение заявляемого технического бу при прохождении дымовых газов через решения с другими решениями в исследуекамеру без насадки в течение 60-70% времой области, т.е. черной металлургии, а такмени от начала продувки. Если время меньже в смежных областях (цветной ше 60%, то за счет интенсивного заноса металлургии и химической промышленно- 40 ячеек регенераторов повышается гидравлисти) показывает, что новые элементы спосоческое сопротивление дымоотводящего ба своей совокупностью образуют новые тракта, увеличивается расход топлива и снисвойства и тем самым позволяют снизить жается стойкость печи. Если время больше расход топлива и повысить стойкость огне70%, то насадки не успевают нагреться до упорной кладки печи. 45 температуры 1100-1200°С, вследствие чего, снижается тепловая мощность печи, осоСнижение расхода топлива, по сравнебенно в периоды завалки и прогрева, увелинию с прототипом, связано с увеличением чивается продолжительность этих периодов температуры насадок в периоды завалки и и всей плавки и возрастает расход топлива. прогрева за счет снижения степени их охИспользование предлагаемого спосолаждения в период продувки путем сокра- 50 ба, по сравнению со способом, принятым за щения времени прохождения холодного прототип, позволяет снизить расход топливоздуха через камеру с насадками и увелива на 8,4-9,8 кг/т за счет увеличения темпечения температуры отходящих дымовых гаратуры подогрева воздуха и уменьшения зов через насадку за счет снижения 55 длительности плавки, а также снизить расподсосов воздуха. ход огнеупоров на 1,0-1,2 кг/т за счет увеСнижение расходов огнеупоров обеспеличения стойкости печи и срока службы чивается увеличением стойкости верхнего регенераторов. Ориентировочный экономистроения печи за счет снижения калориметческий эффект от внедрения для одной маррической температуры горения окиси углетеновской печи составит 171 тыс.руб./год. рода в потоке более холодного воздуха, 9965 Время прохождения дымовых газов и воздуха че- По прорез камеру свободную от насадок, % от начала тотипу продувки ванны кислородом Показатели 55 Длительность плавки, час в том числе завалка+прогрев Температура насадок, °С в конце продувки в начале завалки Удельный расход топлива, кг/т Степень заноса ячеек регенератора к концу кампании, % стойкость свода печи за компанию, пл. Упорядник Замовлення 60 65 70 75 2,7 2,7 2,7 2,75 2,9 2,95 1,20 1,20 1,20 1,25 1,40 1,45 1180 1220 1150 1200 1100 1130 1170 1120 980 1020 980 1020 67,2 65,8 64,4 65,6 69,2 74,2 60 40 35 32 30 50 440 520 540 550 560 480 Техред М.Моргентал 4560 Коректор О.Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород. вул.ГагарІна, 101