Способ плавки в коксогазовой вагранке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 785 1 19) (1 1 27 В 1/02 ЫЙ КОМИТЕТМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ С НИ Н АВТ(22) 04.08.8 (46) 30.12.8 (71) Моск (72) А. Д А, К. 1 Одки (53) 621.74 (56) Граце вагранке. -2, с. 9 Патент1980. 5/317 9. Вюл.48 овский энерге Ключников, И ниВ.Г. Куз 5.34:66.041.44 ( в В. А. Плавк Литейное пр 10. ФРГ284367ическийА. Евтиецов088.8)чугуна визводств ститу 1в,овей1985,0 л. СОГАЗОрева шихты вследствие горючих компонентов днее вызывает окисле ы в зоне подогрева и в зоне плавления и и родом кокса, что еще сход кокса на плавку. полного печных ие эле- восстарегрева больше в зоне подогдожиганиягазов. Посл ментов шихт новление их металла угл повышает ра ие горючих нию объема а 40%, что в этой зоне езавершене дожига к увелич среднем лообмена и степени го, полнприводиорания,)овия тебольше роме т компонентовпродуктов сгухудшает уси приводит к ИСАНИЕ ИЗОБР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в коксогазовых вагранках. Целью изобретения является повышение экономичности плавки путем снижения расхсда кокса и получения отходящих паяных газов с жаропроизводительностью, равной;.;арс производительности природногс газа. Природный газ подвергают термическому разложению на сажеводородную смесь. Полученная сажеводородная смесь подвергается неполному сгоранию с а= = - 0,249 - 0,251 в подогретом окислителе с соИзобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в вагранках.Цель изобретения - повышение экономичности плавкй путем снижения удельного расхода кокса и получения отходящих печных газов с жаропроизводительностью, равной жаропроизводительности природного газа.Выплавка чугуна в коксогазовых вагранках сопровождается неизбежным расходованием кокса на вссстановление СО 2 и Н 20, содержащихся в продуктах сгорания природного газа, окисл ительной атмосферой 2 держанием кислорода в пределах 38 в 10000. После этого продукты неполного сгорания сажеводородной смеси подают в фурмы вагранки. При движении в печи продукты сгорания отдают физическое тепло на расплавление и перегрев чугуна и в зависимости от содержания кислорода в окислителе саже- водородной смеси частично дожигаются в верхней части шахты печи воздухом, после чего горючие газы покидают печь, имея жаропроизводительность, равную жаропроизводительности природного газа. Относительный расход воздуха на частичное дожигание отходяцих печных газов определятся позависимости: 1/= а+ бКо, + сКЯ, +дК., где/Й - относительный расход воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутому термическому разложению, нм,нм", а= - 1,748; б=6,970 -, с= = - 0,70 10 , д=2,570 6. Испол ьзов ание изобретения позволяет полностью ис- С ключить расход кокса на плавку как топлива и обеспечивает получение отходящих печных газов с жаропроизводительностью, равной жаропроизводительности природного газа.532785 Форлула ггзобретенггя 13ности теплообмена по сравнению со способами плавки без дожигания газов.На фиг. 1 представлена схема способавыплавки чугуна в коксогазовой вагранке;на фиг. 2 зависимость относительногорасхода воздуха от содержания кислородав окислителе.Сущность способа заклочается в следующем.Природный газ перед подачей в вагранкуподвергают термическому разложению насажеводородную смесь в отапливаемом ре, акторе 1. Полученная сакеводородная смесь1 подается в камеру 2 сгорания для неполного, содержание кислорода в окислителе сажеводородной смеси должно составлять более37%. Продукты неполного сгорания сажеводородной смеси подают через фурмы 4в нижюю часть шахты печи 5.В шахте печи 5 продукты сгорания от.дают физическое тепло на расплавлениеихты и перегрев чугуна и в зависимостиот содержания кислорода в окислителе сажеводородной смеси частично дожигаютсявоздухом в верхней части печи 5 в. узле 6 дожигания, при этом степень дожигания отходящих печных газов определяется из условия получения горючего печого газа, имеющего каропроизводительность, равную жарогро;ВодТсльност; пиродного Газа.В результате проведенных исследований0 л ,с и 3 а В и с и м 0 с т ь 0 Г н О ьеи я 3 с с х О д аВоздуха к количеству природногс :а, сдВергутоху термческох разя с,:"ОГг /1 ), От содсрсания кисло "Ода В Окслителе сажсводородной смеси Ксг, сбесечивающегоолученис отходящих псчн:хГаЗОВ С жарОпрОИЗВОДИГССв ОСТЬЮ. раВНОйк а сопроизводительггост р роди ого10.ученггя за Всим Ость и редс а ВГс.:аафиг. 2 и аппроксимироваа уравнением В:да1 тв/г =а+ бКог - 1-с(гг+д 7(ог,ГДС В/г - ОТНОШЕНИЕ РаСХОДа ВОЗДУХаколичеству природного газа,подвергнутому термическомуразложению, нм, нм;г з.х ог содержание кислорода в окслителе сажеводородной смеси,%,а = - 1,748;сг = 6,97 10с = - 0,70 10д = - 2,57 ОГровсденные исследования показали. чтонеполное сжигание сакеводородной смеси,полученной предварительным термчес кимразложением природного газа в окислтелес коэффициентом расхода последего х==- =0,249 в ,251, обеспечивает получение восстановительного газа без окислителей ис ажи.Полученные таким образом восстановительные газы имеют достаточную т:мпсратуру для расплавления шихты и ерегрева чугуна и совершенно нс вступяот в химическое взаимодействие с углеродом кокса, что снижает удельный расход кокса на плавку. Неполное сжигание сажеводородной 5смеси в подогретом окислителе с содержанием кислорода 37% позволяет получать восстановительные газы, имеющие жаропроизводительность, равную жаропроизводительности природного газа. При сжигании 10 с а=0,249 - -0,251 сакеводородной смесиобразуются продукты неполного сгорания, имеющие жаропроизводительность больше, чем у природного газа. В этом случае отхо.дящие газы частично дожи,аются воздухом с расходом последнего, определенным по описанной зависимости, что Обеспечивает жаропроизводительность отходясцих гечных газов, равную жаропроизводительности;риродного газа.Пргг.гер. СалкеводороИую смесь, гОлх ченную термическим разлокением прир "дного газа В реакторе 1 подают в ка,геру .сгорания при 1.200 С, Где;.с-: ски, ают В Окислителе, содеркагссех 50 г кислорода и нагретом в подогревателе 3 дс 600 С, с коэффициентом расхода окислителя я=0,249 -- 0,251. Продукты неполного сгорания саке- водород,Ой смеси подают через фурмы 4 в нижнюю часть шахть ечи 5, газы Отдагот физическое тепло з расплавление и пере рев чугуна, ссвляющее 1286 "гсГ 1 к/т с чУгУна, и пРИ Вых,.с из печи имеют температуру 300 С. П",и этом потери теплоты со. лаком составляют 19,7 М,1 ж/т чугуна, а Отер и разложение известняка 16 "А 1 к/т. Гстери тепла через ограждение :ечи составляют 130 МДк/т.Б верхней чали печи 5 в узле 6 дожгаь я ОгходяГцие Газы док и Гаются Воздухом с относительным расходом посленего, ран ы м в,/1 гг =- - 1,748 1-6,97О 50 +( - 0,7, 10 " 50-+2,57 1 О " 50 =- 0,31.Горючие печные Газы постге Очгстки им:От 40остаточное влагосодержание 50 ггх и ка ропрои,водительность, равнуо каропроизводительности природного газа.Использование изобретения позволяетполностью исключить расход кокса как топ лива на илавку, исключить расход коксана эндотермические реакции восстановления трехатомных газов и обеспечивает использование кокса при плавке только как металлургического реагента. Получение в процессе плавки отходягцих горючих газов, имею щих жаропроизводителыюсть, равную жаропроизводительности природного газа, открывает возможность эффективного использования отходящих газов как топлива, равноенного природному газу. Способ плавки в коксогазовой вагранке,включающий плавление и перегрев металлаза счет тепла продуктов неполного сгорания природного газа в подогретом окислителе с последующей подачей упомянутых продуктов в шахту печи ниже зоны плавления, а также каскадное дожигание горючих компонентов печных газов путем подачи воздуха в шахту выше зоны плавления, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности плавки путем снижения удельного расхода кокса и получения отходящих печных газов с жаропроизводительностью, рав ной жаропроизводительности природного газа, природный газ перед сжиганием подвергают термическому разложению до получения сажеводородной смеси, полученную сажеводородную смесь сжигают с коэффициентом расхода окислителя 0,249 - 0,251 и при содержании кислорода в окислителе б38 - 1 ООО, а относительный расход воздуха.подаваемого в шахту выше зоны плавления,определяют по зависимостивв/юг=а+6Ко 2+с Ао+д Ко.,где Гв/ Г - отношение расхода воздуха,подаваемого в шахту вышезоны плавления, к количествуприродного газа, подвергнутого термическому разложению,3/ Ко 2 - содержание кислорода в окислителе сажеводородной смеси, %;а - 1,748;б =6,971 Ос = - 0,70 10д =2,57 10% низ Одд Сос Техр Тираж го комитета по3035, Москва, Ж - 3 но-издательский комбинавитель Г 1.Мад И. Верес53 изобретениям 5, Раушская т Патент, г еев Корректор Л. Патай Подписное открытиям при ГКНТ СС наб., д. 4/5Уж го род, ул. Га гари на,0