Спосіб ведення доменної плавки

Спосіб ведення доменної плавки, що включає вимір та регулювання параметрів дуття і колошникового газу, який відрізняється тим, що рівень форсування ходу доменної печі по приведеній ви 39791 газопроникності шихти, яка визначається його гранулометричним складом в верхній частині доменної печі. Крім того, вирішення розглянутого математичного виразу (1) фактично дає безрозмірну величину, тоді як за заявою авторів, має розмірність тиску. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу ведення доменної плавки шляхом використання для гнучкого керування газодинамічним процесом, досягнення високопродуктивної та економічної роботи доменної печі встановлених залежностей між відношенням тиску колошникового газу до перепаду тиску "фурми-колошник" та витратою дуття, що припадає на одиницю об'єму печі і тиску дуття (приведена витрата дуття). Поставлене задача вирішується тим, що в способі ведення доменної плавки, який включає вимір та регулювання параметрів дуття й колошникового газу, відповідно з винаходом, рівень форсування ходу доменної печі за приведеною витратою дуття встановлюється шляхом змінювання відношення тиску колошникового газу до перепаду тиску "фурми-колошник", відповідно залежності: æ Pк Q'д = a1 + a 2 × ç ç Рд - Pк è При роботі доменних печей з низьким тиском колошникового газу (Рк = 0,02-0,05 МПа) приведена витрата дуття (Q'д) (для оптимальних умов складає: 9,5 -10,3 де: Q'д - приведена витрата дуття, Qд Vп × Рд хв м МПа відно, Q'д = 7,5-8,5 0,80. , Pк = 0 ,17 - 0 ,28. DP м3 3 хв м МПа та Pк в межах 0,60DP Pк з проDP дуктивністю доменних печей та питомою витратою коксу виявлено наявність екстремальної зони, якій відповідає високий рівень продуктивності при низькій питомій витраті коксу. При цьому установлено, що для всіх доменних печей існують певні оптимальні величини приведеної витрати дуття (Q'д) і відношення тиску колошникового газу (Рк ) до перепаду тиску "фурми-колошник" (DР). Залежності показані на фіг. 1-3. На фіг. 1 зображено графік залежності питомої продуктивності P доменних печей від відношення к , на фіг. 2 DP графік залежності витрати коксу від приведеної витрати дуття (Q'д). Фіг. 3 - характеризує зв'язок P приведеної витрати дуття з відношенням к . Із DP останньої залежності (фіг. 3) випливає, що при економічній та продуктивній роботі доменної печі даній приведеній витраті дуття відповідає визначене відношення тиску колошникового газу до перепаду тиску "фурми-колошник". Для реальних P умов оптимальне відношення Q'д та к забезпеDP чує високу продуктивність та мінімальну питому витрату коксу на виробництво чавуну. Регулювання газодинамічного режиму доменного процесу, яке включає вимірювання витрати і тиску дуття на фурмах, тиску колошникового газу, перепаду тиску "фурми-колошник", за встановленим нами співвідношенням (2), між цими параметрами позбавлене недоліків відомих способів через те, що при розробленні даного співвідношення використані не теоретичні, а реальні параметри доменних печей з характерними для кожного металургійного агрегату ши хтовими та те хнологічними особливостями. Запропонований спосіб забезпечує гнучке керування газодинамічним процесом доменної печі в умовах стаціонарних та перехідних режимів за рахунок додержування раціональних співвідношень витрати дуття, тиску дуття та колошникового газу. Даний спосіб легко входить до системи автоматичного регулювання ходом доменної печі. Приклад. Як приклад, розглянута робота доменної печі корисним об'ємом 1386 м куб. в дво х режимах. Основні показники роботи печі в базовім та експериментальнім режимах надані в таблиці. З таблиці виходить, що показники роботи печі в ек Аналізом зв'язку показників Q'д та (2) м3 ; хв м3 МПа Рд, Pк - відповідно, тиск дуття та колошникового газу, МПа; а1, а2, а3 - виведені дослідним шляхом коефіцієнти, які дорівнюють відповідно а 1 = 9,65; а2 = = 1,25; а3 = 3,8. При цьому, для оцінки роботи доменної печі в різних режимах прийняті наступні характеристики. Приведена витрата дуття, що припадає на одиницю корисного об'єму доменної печі (характеризуюча об'ємну швидкість руху дуття є фурменій зоні): Q' д = 3 Ці ж параметри для помірного тиску колошникового газу (Рк = 0,10-0,15 МПа) складають, відпо 2 ö æ ö ÷ - a 3 × ç Pк ÷ , ÷ ç Р д - Pк ÷ ø è ø м3 , м3 ; хв Vп - корисний об'єм доменної печі, м 3; Рд - тиск дуття на фурмах, МПа. Цей показник більш чутливий та зр учний для порівняльного - аналізу роботи доменних печей різного об'єму, працюючих в різних режимах. Окрім витрати (Q'д) та тиску дуття, газодинаміку діючої доменної печі визначають також тиск колошникового газу (Рк ) та перепад тиску "фурми-колошник" (DР = Рд - Рк ). Відношення тиску колошникового газу до пеæP ö репаду тиску "фурми-колошник" ç к ÷ характериè DР ø зує розмір стиснення газового потоку, необхідний для означеного рівня форсування ходу доменної печі дуттям на робочому перепаді, і може служити критерієм газодинаміки процесу. де: Qд - ви трата дуття, 2 39791 спериментальному режимі значно кращі. З базового режиму, в якому доменна піч робила з приведеною витратою дуття Q'д = 6,56-6,59 м3 хв м3 МПа відношення тиску колошникового газу до перепаду тиску, близькому одиниці, форсування ходу печі збільшували одночасно з підвищенням тиску колошникового газу. За рахунок цього в експериментальному режимі при однаковім з базою тиску колошникового газу досягнуто збільшення приведе та Pк = 1,2 - 1,3, на експериментальDP ний режим виходили шляхом поступового зниження тиску колошникового газу з 0,118-0,127 МПа до 0,100 МПа. При цьому, перепад тиску "фурмиколошник" наблизився до 0,098 МПа. Поліпшувались газодинамічні умови плавки, форсування дуттям зростало. В подальшому, при досягненні відношенням ної витрати дуття (до 7,3 м3 ), зростання хв м3 МПа продуктивності на 8,5%, скорочення питомої витрати коксу на 4,1%. Таблиця № п.п Показники Одиниця виміру Базовий режим Експериментальний 1. Корисний об'єм печі мЗ 1386 1386 2. Тривалість періоду доба 10 10 3. Продуктивність m/доб 1640 1780 4. Питома витрата коксу кг/т чавун у 5. Дуття: витрата (Qд) 612 587 3 м /хв 2100 2440 °С 1000 1000 МПа 0,225 0,238 6. Температура 7. тиск (Рд) 8. вміст кисню % 21 21,0 9. Тиск колошникового газу МПа 0,125 0,119 10 Перепад тиску (Рд-Рк ) МПа 0,10 0,119 11. Приведена витрата дуття (Q'д) м3 6,57 7,28 12. Відношення Частка один. 1,25 1,0 13. Вміст заліза в шихті % 53,3 53,2 14. Частка агломерату в шихті % 86,0 84,0 15. Частка окатишів у ши хті % 14,0 16,0 16. Витрата вапняку кг/т 66,0 69,0 17. Вміст в чавуні: Si % 0,91 0,86 18. S % 0,029 0,028 19. Мn % 0,12 0,12 20. Р % 0,052 0,050 PK Pд - PK хв м 3 МПа 3 39791 Фіг. 1 4 39791 Фіг. 2 5 39791 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6