Способ осушения доменного дутья

(53) 669.162224.047 (56) 1. Акцептованна нии В 53-134707, кл.2. Акцептованная Р 53-134706, кл. 10 88, 8)заявка ЯпоОА. 522, 1977 еявка Японии522, 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) МосковскийРеволюции и орденого Знамени инсвов юл. М 35Ю.С. Юсфин,В.О. Чургель,П. Волков, А.И. Ма-н и М.А. Цейтлинордена Октябрьскойна Трудового Краститут стали и спла 1(54) (57) СПОСОБ ОСУШЕНИЯ ДОМЕННОГО ДУТЬЯ, .включающий засасывание воздуха в камеру осушения перед воздуходувной машиной и подачу .в него охлаждающей жидкости, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения дутья и экономии кокса в доменных печах, в качестве охлаждающей жидкости используют жидкий азот..чах, и может быть использовано в до-;менных цехах меТаллургических за -водов.5Известен способ осушения доменного дутья, заключающийся в том,что воздух, засасываемый воздуходувной машиной, предварительно пропускают через теплообменник, где он 10омывает поверхность. стального змее"вика, заполненного хладагентом, на.пример фреоном. В теплообменнике.воздух охлаждается ниже точки росы, что позволяет сконденсировать.избыточное количество водяных паров, т.е, уменьшить влажность дутья 1 .Недостатками этого способа являются необходимость сооруженияи эксплуатации мощной холодильнойстанции, обеспечивающей конденсацию испаряющегося в змеевиках фреона и подачу его .в теплообменник,размеры которого (количество дутья.до 10000 " ) должны быть большими, а также ограниченная степеньосушения воздуха вследствие невозможности достижения температур ниоЭже -2; - -5 С - температуры поверхности змеевика.30Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффектук изобретению является способ осушения доменного дутья, включающийзасасывание воздуха в камеру осущения перед воздуходувной машинойи подачу в него охлаждающей жидкости, в качестве которой используют охлажденную воду. Этот способ1 позволяет.понизить температуру воздуха и, следовательно, сконденси"ровать часть содержащихся в нем водяных паров 12,Недостатками известного способаявляются необходимость сооруженияи эксплуатации холодильной станциидля понижения температуры воды иневозможность обеспечения подачидутья с влажностью ниже 9 г/нмЗ,т.е. 1,Целью изобретения является повышение эффективности охлаждениядутья и экономия кокса в доменныхпечах.Поставленная цель достигаетсятем; что согласно способу осушения 55.доменного дутья, включающему засасывания воздуха в камеру осушенияперед воздуходувной машиной и подачу в него охлаждающей жидкости, вкачестве охлаждающей жидкости используют жидкий азот.)(идкий азот имеет температуру,-196 оС, При соприкосновении с воздухом он мгновенно испаряется идалее нагревается уже в газообраз ном виде до конечной температурысмеси, потребляя (как при испарении, так и при нагреве) большое ко"личество тепла, Общее количествожидкого азота, вводимого в дутье,определяется желаемой концентрациейазота в доменном дутье и требуемойвлажностью дутья на всасывающемпатрубке воздуходувной машины. Рас"четы ведут исходя из теплового баланса установки для осушения дутьягде сН, .с сфИРогНо соответственноудельные теплоемкости газообразного азота,газообразногокислорода и водяного пара,соответственноудельная теплоемкость и массасконденсированной воды,- соответственно удельная теплоемкость и массаобразовавшихсяльда и снега, - масса впрыскиваемого в жидкомвиде азота,- соответственнообъем и температура осушенногодоменного дутьямисоответственносодержание в осушенном доменномдутье азота,кислорода и водяного пара в объемных долях+ Но аЯ Рист но Я ЙОт 7н 1043169 10 о - теплота испарения азота,и,"- теплота конденса-ции воды,ст , теплота кристал-лизации льдаи 5снега.На чертеже дана схема осуществления способа осушения доменного дутья.Схема включает в себя камеру 1осушения воздуха, отделение фильтров и сухих пылеуловителей 2, воздуходувную машину 3, кауперы 4 идоменную печь 5.Способ осуществляется следующим 15образом,Воздуходувная машина засасываетвоздух в камеру 1 осушения, куда .подается также жидкий азот. Здесьпроисходит резкое охлаждение воздуха и, в зависимости от конечнойтемпературы смеси, выделение капель воды или частиц снега и льда,которые улавливаются затем в фильтрах и сухих пылеуловителях 2. Осушенная смесь поступает к всасываю"щему патрубку воздуходувной машины 3 и далее, нагреваясь в кауперах 4, к фурмам доменной печи 5.П р и м е Рп . Ведется доменнаяплавка металлизованной шихты (сте- З 0пень металлиэации 40) на нагретом дутье при увеличении концентрации азота на 0,1 на каждый процент металлизации шихты. Атмосфер".ных возДух (расчетна 1000 нм) ,35при влажности 2 (16 в , ) и темпеозратуре 27 С засасывается в камеруосушения дутья, куда подается также жидкий азот (-196 С, теплота испарения 47,6 ," ). Принимаем удельные теплоемкости газообразного азоккалта Ою 25 чрат- газообразного ннолорода О,22 -н в ,"ад-, водяного параОр 51 кр ррад, д льда и снега0,50 ,".;р" . Потерями тепла пренеб-регаем.Плотность насыщающего водяногопара связана с температурой линейной зависимостью в ожидаемом интервале -1 - -4 С конечной температуоры смеси: /3 о = 4,47 Ф (1 + 1)х,Икта 0 р 32оооо идзд)Найдем предварительно значениенекоторых величин, входящих .в ур.вйение теплового баланса установки р 5для осушения дутья.Состав влажного воздуха в объеМных долях27,4чэно 48г чэ оооон о -- о,огоанэт фд (1 р 000-Ор 020) 0,79 аа 0,774,где 0,79 - доля азота в сухом воз-духе;0,206о Объемная доля азота в осушенномдутье, соответствующая заданнойстепени металлиэации:+ ь 1 н = 0,774 + 01 100аа 0,814.Объем водяных паров в осушенномдутье (с учетом ожидаемых объема иплотности насыщающего водяного пара) составляет 5 м (с точностью,принятой в расчете).Суммарный объем кислорода и водяных паров в осушенном дутье6 еоо + т н,о "О цно1000 0,206 + 5 = 211 (м),. Обший объем осушенного дутьяч+ч й211+ П;ЗбЗ С) = 10,57 -. 0,636 й (кг). Температура асушенного дутья из уравнения теплового баланса рав на1,0,25 а(1134 0,814 22-4) + 0,2228г.22,4 3186,3(-196) - 47,6 а 186,3 + (1057 - 0,363 1 у ) р 675, где 675 - сумма теплот конденсации и кристаллизации воды( щ"),.1043169 Составитель В. КоробовРедактор О. Половка ТехредМ, Костик, Корректор.А. Повх Заказ 7265/28 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 Вл. в 4,47 + (-3,9+1)ф 0,323,54 - или 0,44,мИспользование изобретения позволит получить экономию кокса, равную .1,5-2,5 на каждый процент влаги, устраненной из дутья, так как при .вдувании осушенного дутья в печи перед фурмами ограничивается затрата тепла по реакцииН,опОГ + С,рО Рит = Со + Н 2ккал31,4г.моль Изобретение позволяет охладитьобогашенный азотом воздух, всасываемый воздуходувной машиной. Это увеличит ее производительность и уменьшит коррозию лопаток и внут ренней полости машины, Таким образом, применение предлагаемого способа даст промышленности, значительный экономический эффект как за счет экономии кокса в доменных печах, так и за счет экономии электроэнергии и улучшения условий работы воздуходувной ма-шины.