Спосіб вводу пилевугільного топлива в горн доменної печі

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. № СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) (Ш 3(5» С IV В 7/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К (21) 3394114/22-02 (22) 12.02.82 (72) С.Л.Ярошевский, Ф.Е.Долженков, і В.В.Антонов, А.Т.Анисимов,А.М.Камар-* дин, М.А.Залевский, В.В.Степанов и Г.Н.Толстиков (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 6 6 9 . 6 6 2 . 2 6 7 . 4 : 6 6 2 . 8 7 ( 0 8 8 . 8 ) (56) І.ЯрошевскиЙ С.Л., Робенко А.И., Антонов А.А. и д р . Применение пылеугольного топлива для выплавки чугуна. Киев, "Техника", 1974, с . 130. 2. Авторское свидетельство СССР * 509647, кл. С 21 В 7/16, 1976. (54)(57) СПОСОБ ВВОДА ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В ГОРН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий подачу дутья через фурмы и подачу пылеугольного топлива в дутье перед истечением из фурмы перпендикулярно направлению его движения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности использования пылеугольного топлива путем улучшения организации смешения пылеугольного топлива с дутьем, поддерживают отношение импульса струи пылеугольного топлива к импульсу дутья равным 0,002-0,03. В 1 1048790 Изобретение относится к способам ввода технологических добавок в горн доменной печи, конкретно пылеугольного топлива для частичной замены кокса, н может быть использовано в ме- ! таллургйческой промышленности. Известен способ ввода пылеугольного топлива через фланец гляделки в полость сопла или фурмы р*| , По10 ток пылеугольного топлива вводится либо параллельно, либо под небольшим углом. Недостатком этого способа является низкое качество смешения пылеугольного топлива с дутьем, что обус~15 Ловлено их параллельным движением. Вследствие этого часть топлива не успевает прореагировать с кислородом дутья и вносится в шахту, забивая каналы для газов, ухудшая газопрони- 20 цаемость слоя и нарушая тем самым нормальный ход доменной печи. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности 25 является способ ввода пьшеугольного топлива в горн доменной печи, включающий подачу дутья через фурмы и подачу пылеугольного топлива в 'дутье перед истечением из фурмы перпендикулярно направлению его движе- 30 ния [2І. Недостаток этого способа заключается также в слабой организации смешения пылеугольного топлива с дутьем Лртечение пьшеугольного топлива,тран-J5 спортируемого сжатым воздухом, в полость фурмы происходит с низкими скоростями - в несколько десятков раз меньше скорости дутья в фурме. Поток пьшеугольного топлива подхватывает- 40 ся дутьем на уровне среза сопла и приводится в слоистое движение в направлении движения дутья. Вследствие чрезвычайно низких параметров истечения поперечное движение час45 тиц пылеугольного топлива в потоке дутья практически отсутствует. Поэтому реагирование углерода топлива с кислородом дутья происходит в реакционной зоне горна, часть угольной 5 Q пыли не успевает прореагировать и вносится в шахту, ухудшая газопроницаемость слоя. Целью изобретения является повышение эффективности использования пыле-55 угольного топлива путем улучшения организации смешения пылеугольного топлива с дутьем. Поставленная цель достигается тем, что в способе ввода вылеугольного пласта в горн доменной печи, включающем подачу дутья через фурмы и подачу пылеугольного топлива в дутье перед истечением из фурмы перпендикулярно направлению его движения, поддерживают отношение импульса струи пылеугольного топлива к импульсу дутья равным 0,002-0,03. Сущность изобретения заключается в сообщении потоку пьшеугольного топлива количества кинематической энергии| достаточного для внедрения в поток дутья и интенсивного смешения с дутьем для ускорения реагирования уцлерода топлива с кислородом дутья. Кроме того, устанавливаются оптимальные соотношения между пара- • метрами движения дутья и пылеугольного топлива. При работе пылеугольное топливо вводят в поток дутья осесимметричной струей, направленной перпендикулярно потоку дутья, Средством транспортировки пылеугольного топлива является воздух, расход которого составляет 0,10-0,125 м^ на J кг топлива* Плотность двухфазного потока при нормаль-, ных условиях составляет 8,0-10,0 кг/м , при давлении, равном 3,2 кгс/см г (среднем давлении в фурме), плотность равна 25,6-32,0 кг/м . Пылеугольное топливо при этой плотности подают с такой скоростью, чтобы струя топлива по отношению к части воздушного потока (дутья), взаимодействующей со струей, была жесткой и более глубоко внедрялась в воздушный поток. Жесткая струя пылеугольного топлива оказывает тормозящее влияние на взаимодействующую с ней часть воздушного потока, при этом улучшат ется перемешивание топлива с горячим воздухом, смесь быстрее приобретает температуру воспламенения топлива, процессы горения топлива ускоряются и заканчиваются в реакционной зоне горна до входа потока в слой. Увеличение жесткости струи пылеугольного топлива по отношению к воздушному потоку позволяет повысить удельный расход пылеугольного топлива на 1 т чугуна без нарушения нормального хода доменной печи. За величину, характеризующую взаимодействие потоков, приняли отно "Чу 1048790 шение импульса струи пылеугольного топлива на одну фурму к импульсу дутья в плоскости ввода пылеугольного топлива также на одну фурму или, что то же самое, отношение суммарного импульса пылеугольного то плива на выходе из сопел из расчета на всю печь к суммарному импульсу дутья в плоскости истечения пылеугольного топлива также из расчета на всю печь. Пределы изменения отношения импульсов определены на основании практических данных по вдуванию пылеугольного топлива в горн доменной печи. Оптимальное значение отношения равно 0 , 0 0 2 0 , 0 3 . При отношении импульсов менее 0,002 струя пылеугольного топлива сносится потоком воздуха непосредственно в плоскости среза сопла и приводится в слоистое движение в воздушном потоке. Процессы перемешивания, воспламенения и горения топлива замедляются. Вследствие этого удельный расход пылеугольного топлива не превышает 60 к г / т чугуна. При отношении импульсов более 0,03 увеличивается глубина внедрения струи пылеугольного топлива в воздушный поток и возникает опасность абразивного износа противоположной стенки фурмы. П р и м е р . Пылеугольное топливо- вводят в фурму перпендикулярно потоку дутья через сопло диаметром 12 мм. Расход пылеугольного топлива на одну фурму равен 0,12 к г / с е к , расход воздуха для транспортировки топлива составляет 0,012 м / с е к . Дутье подают через водоохлаждаемую 'Редактор А.Корченко 4 фурму, диаметр выходного сечения которой равен 170 мм, а диаметр круга в плоскости ввода пылеугольного топлива составляет 200 мм. Расход 5 дутья на одну фурму равен 2,4 м^/сек, Среднее (абсолютное) давление в полости фурмы составляет 3,2 ^ 10 15 20 25 30 35 При работе в фурму подают сжатый воздух (дутье) в количестве 2,4 м^/сек при температуре 1050°С и пылеугольное топливо в количестве 0,12 к г / с е к , которое транспортируют сжатым воздухом с расходом 0,012 м ' / с е к при температуре 20 С. Давление в полости фурмы в месте ввода пылеугольного топлива составляет 3,2 кгс/см . Средняя скорость и с т е чения пылеугольного топлива при этих условиях равна 33,2 м/сек.Средняя скорость дутья в плоскости ввода топлива составляет 115,5 м/сек. Отношение импульса струи пылеугольного топлива к импульсу дутья равно 0,0 І 26. Струя пылеугольного топлива при этом внедряется в поток дутья приблизительно на 20-30 мм, топливо интенсивно перемешивается с горячим воздухом, воспламеняется и сгорает до входа в слой материала. Удельный расход пылеугольного топлива увеличивается. Применение предложенного способа позволяет увеличить расход пьшеугольного топлива в 1,5 р а з а , что при коэффициенте замены им к о к с а ~ 0 , 9 к г / к г и стоимости в 2 раза ниже кокса позволит снизить себестоимость чугуна на 0,5 руб/т. Составитель Н.Дунаев Техред М.Пароцай Корректор Г.Решетник Заказ 4227/ДСП Тираж 309 Подписное ВНИИПЙ Государственного комитета СССРС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. f д . 4/5 Филиал ГОШ " П а т е н т " , г . Ужгород, ул. Проектная, 4