Способ регулирования хода доменной печи

(5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН АТЕНТУ 2 О(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХМЕННОЙ ПЕЧИ(57) Сущность изобретен ет загрузку шихты, пода нированного дутья, а так уменьшение давления га пропорционально увели шению общего, перепада 10 или на 3 - 4 от зад з.п. ф-лы. ия: способ включау горячего комбиже увеличение или а под калошником чению или умень- давления на 4,5- нного значения, 1 бинат (56) А В 12 значения с обратным по отклонению знаком,Положительный эспособа заключаетсяв печи газовый потокной подъемной силойскающейся шихте.численно равна потеподъемная сила газовСтефановича М.А.) ураловины веса. столба шиЬР,5 Рш, где Рг, Ьподъемная сила газовпора, вес столба шихт. вес доменной шихтыставляет 1.2-1,3 т/м .некоторыми допущен1,3) т/мэ. 0,7 Ч, гдучитывающий объемплава (ориентировочнЧ- объем доменной и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР.Ф.Червидонсковолипеим,.Ю.Втарское0020, кл юл. %31цкий металлургический комАндропованобривец, Е.Ф,Милованов, ий и А.И.Боевцкий металлургический комАндроповасвидетельство СССР С 21 В 7/24, 1986. Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству и может быть использовано для управления доменной плавкой,Целью данного изобретения является снижение расхода кокса, увеличение производительности за счет улучшения газопроницаемости столба шихты, ровности хода и поддержания толщины гарнисажа на оптимальном уровне. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем изменение режима загрузки, поддержания заданного общего перепада изменяют давление газа под калошником, причем увеличение давления осуществляется на величину 4,5-10, от заданного значения, а уменьшение - на величину 3-4 и дополнительно с изменением давления газа на калошнике осуществляют изменение расхода дутья на 1 - 270 от номинального ффект используемого в том, что движущийся обладает значительпо отношению к опу Величина этой силы рям напора, При этом ого потока (по данным вновешивает около похты, Отсюда Р = Ь Р. Р, Рш соответственно ого потока, потери наы, Средний насыпной включающий кокс, соВес столба шихты с иями равен Рш = (1,2 - е 0 7 - коэффициент шихты выше эоны расо сереЗдины распара); ечи,м .Вес столба шихты в текущий момент может колебаться от среднего значения на +2,5%, вследствие изменения состава шихты, соотношение агломерата и окатышей, содержание железа в шихте, рудной нагрузки и т.д., что влияет на перепад давления, Последний вывод можно представить выражением: Р откп: Р б где Рб, (Р/К)б - потери напора и руднанагрузка в базовом периоде; яРоткоР/К)откд. - потери напора и соответствующая величина рудной нагрузки отличные от базовых величин, т.е. при отклонении рудной нагрузки от базовой величиньь При расчете зависимости приняты удельный вес кокса 0,5 т/мз, железорудной части - 2 т/м . Данная зависимость позвоз"пяет представить потери напора как функцию активного веса шихты и рассчитывать потери напора при отклонениях рудной нагрузки, а также необходимую рудную нагрузку при заданных перепадах давления.На потери напора, в т.ч. на общий перепад влияют также колебания фракционного состава шихты, например, ввод и вывод из шихты агломерата с рудного двора, ухудшение качества кокса или количества мелочи в агломерате, а также при периодическом нарастании гарниссажа и его разрушения. В этом случае, указанные зависимости сохраняются при новых значениях, Потери напо-ра и рудной нагрузки.Как вытекает из представленной интерпретации, колебания подьемной силы газового потока, что связано с потерями напора и общим перепадом давления, существенно влияют на процессы в верхней зоне печи.Так изменяется тоаектория падения материалов при ссыпании шихты в печь, меняются углы откоса рудной сыпи и кокса, происходят колебания плотности и укладки шихты, на отдельных участках происходит прорыв газов.Колебания подьемной сипы влияют также нэ нижнюю зону печи, Так, отклонение ее от заданной величины оказывает воздействие на геометрическую форму пластичной зоны, на расположение зоны по высоте печи и поведение коксовой насадки, что может отрицательно повлиять на ход печи и гарнисажкые образования.Задача. таким образом, состоит в том,чтобы сохранить общий перепад давления и потери напора нэ заданном (оптимальном) уровне, чтобы исключить отрицательные последствия на работу печи различных возмущающих факторов.Более оперативным, простым в реализации и эффективным следует считать предлагаемый способ, в котором рекомендуетсяиспользовать в качестве регулирующеговоздействия давление газа под колошником, Такой прием регулирования устанавливает соответствие между активным весомшихты, его газопроницаемость и скоростьгазов,Как было упомянуто, при увеличении общего перепада, в этом случае увеличиваютпропорционально давление газа под колошником, Регулирование производят до момента, когда общий перепад отклонился отноминального уровня, соответствующего20 заданному значению давления газа под колошником, не более чем на 4,5 - 10 от заданного значения, что является верхнейграницей изменения давления газа под колошником. Пределы регулирования приня 25 ты исходя иэ опыта работы печи, Меньшийпозедел принят для печей обьемом до 2000м, больший предел - для печей обьемом2000 м и выше в результате статистическойзобработки данных работы печей разного30 обьема. При уменьшении общего перепададавления уменьшают пропорциональнодавление газа под колошкиком. Причем, регулирование общего перепада производятдо момента, когда общий перепад отклонил 35 ся ке более, чем на 3 - 4% уровня, соответствующего заданному значению давлениягаза под колошником. Это является нижнейграницей изменения давления газа под копошником, Нижняя граница, до которой до 40 пускается уменьшение общего перепададавления и, соответственно, давление газапод колошником, как регулирующего параметра, Эта граница установлена по результатам анализа эффективности применения45 разработанного способа, Увеличение абсолютного значения этой границы приводит кменее положительным результатам регулирования и применения способа в целом.Меньшая величина предела получена дляпечей обьемом до 2000 м, большая - длязпечей 2000 м и выше,При переходе с одного воздухонагревэтеля на другой при заполнении) допускается пиковые отклонения общего перепададавления, которые укладываются в границырегулирования с помощью изменения давления газа под колошником,В том случае, если в процессе регулирования достигнуты граничные значения дав 183643110 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ления газа под калошником, а уровень перепада отличается на 1,5-3;(у от заданного, то изменяют расход дутья на 1 - 2% от номинального расхода с обратным по отклонению знаком, т,е если перепад давления выше заданного уровня - расход воздуха уменьшают, если перепад ниже - расход воздуха увеличивают. Таким регулированием достигают заданного уровня перепада давления. По существу, дальнейшие действия по регулированию строго регламентированы, Например, после окончания действия возмущающего фактора (задержка выпуска чугуна, загрузки агломерата с рудного двора и т.д.) перепад давления изменяется в сторону противоположную от предыдущего изменения. Если ранее перепад приходилось снижать, чтобы погасить возмущающий фактор, то здесь, после исключения его, перепад следует повышать и наоборот, Тем самым, и действия по регулированию строго обусловлены и производятся в обратной последовательности, как по характеру действия - сначала регулируем расходом дутья, а потом давлением газа под калошником, так и по знаку воздействия - если ранее увеличивали расход дутья, то теперь следует снижать и наоборот, Изменение уасхода дутья на 2 для печей до 2000 м и на 1 для печей 2000 м и свыше является достаточным регулирующим воздействием и технически реализуемо на воздуходувной машине,Регулирование общего перепада давления может осуществляться в автоматическом режиме, При увеличении общего перепада давления автоматически прикрывается клапан дроссельной группь 1, увеличивая давление газа и сохраняя, тем самым, общий перепад на прежнем уровне, При снижении общего перепада дроссельный клапан открывается, уменьшая давление газа под калошником и сохраняя, тем самым перепад на прежнем уровне. В случае достижения указанных пределов регулирования изменяют расход воздуха по команде на воздуходувную машину,П р и м е р 1, Способ реализуется на доменной печи объемом 3200 м НЛМК, Печь работает на местном агломерате (70 ) и окатышах ь 30). Параметры дутья; расход воздуха 5400 м /минтемпература 1125 С, влажность б г/м, концентрация кислорода 32,4 , расход природного газа 140 м /т чугуна, Общий перепад давления 145 КПА, номинальное давление газа под колошником 200 КПА, При увеличении общего перепада на 20 КПА увеличивают давление газа под калошником на 20 КПА (нэ 10 ). При увеличении давления газа под колошником общий перепад принимает заданное значение 145 КПА.П р и м е р 2. Условия те же. что в примере 1. Общий перепад снижается на 6 КПА и принимает значение 139 КПА. Снижаем давление газа под колошником на 6 КПА (3%), При снижении давления общий перепад принимает заданное значение 145 КПА.Пример З.условиятеже,чтов примере 1. Общий перепад увеличивается на 9 КПА увеличиваем давление газа под колошником на 9 КПА (на 4.5%). При увеличении давления под колошником общий перепад принимает значение 145.П р и м е р 4. Способ реализуется на доменной печи объемом 1000 м . Печь рабо 3тает на местном агломерате (65%) и окатышах (35 Уь), Параметры дутья: расход воздуха 1700 м /мин, температура 1140 С, влажность 7 г/м, концентрация кислорода 34 , расход природного газа 140 м /т чугуна. Общий перепад давления поддерживается на уровне 100 КПА, давление газа под колошником 120 КПА. При снижении общего перепада давления на 5 КПА (абсолютное значение Робщ = 95 КПА) уменьшают давление газа под калошником на 5 КПА (на 4%). При увеличении давления газа под колошником общий перепад принимает заданное значение 100 КПА.П р и м е р 5. Условия работы печи аналогичные примерам 1 и 2. Общий перепад давления увеличился на 20 КПА. С целью снижения общего перепада давления, давление газа под калошником увеличили на 20 КПа и оно приняло абсолютное значение 220 КПА. Общий перепад давления снизился до 145 КПА, но продолжал расти. Расход воздуха сократили нэ 1( на 60 м /мин.). После этого общий перезпад давления принял заданное значение 145 КПА. При снижении общего перепада давления расход воздуха возвратили на прежний уровень и дальнейшее регулирование производят с помощью изменения давления газа под колошником,П р и м е р 6. Условия работы печи аналогичные примеру 4. Общий перепад давления увеличился на 10 КПА и принял значение 110 КПА. Увеличение давления газа под колошником на 10 КПА привело к снижению общего перепада до 100 КПА, но он продолжал расти, Для установления заданного значения общего перепада давления снизили расход воздуха на 2/ (на 30 м /мин) и общий перепад принял заданное з1836431 Составитель В.МакашовТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор Заказ 3008 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 7значение. При снижении общего перепада расход воздуха возвращают на прежний уровень и продолжают регулировать перепад с помощью давления под колошником,5П р и м е р /. Условия работы печи 1 аналогичные примерам 1,2. Общий перепаддавления снизился на 6 КПА, стал 139 КПА, С целью увеличения перепада давление газа под колошником его снизили на 6 КПА и 10 оно приняло значение 194 КПА. Однако общий перепад давления не принял заданное значение 145 КПА). Для этого увеличиваем расход воздуха на 50 м/мин. (1 Я от общего расхода дутья), После этого общий перепад принимает заданное значение, Спустя некоторое время общий перепад стал увеличиваться. При увеличении общего перепада возвращаем расход возуха на прежний уровень сйижаем на 50 м /мин) и дальнейшее регулирование производим с помощью изменения давления газа под колошником. Формула изобретения 1. Способ регулирования хода доменной печи, включающий загрузку шихты, подачу горячего комбинированного дутья, поддержание заданного общего перепада давления в печи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что и ри увеличении общего перепада давления на 4,5-10% от заданного значения или уменьшения его на 3-4 пропорционально увеличивают или уменьшают давление газа под колошником.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при достижении давления газа под колошником граничного значения и отклонении,общего перепада давления на 1,5- 3% от заданного, давление газа под колошнйком поддерживают на уровне граничного значений и изменяют расход дутья на 1-2 от номинального уровня в сторону, противоположную измен знию общего перепада давления, а после снижения общего перепада давления до заданного, расход дутья изменяют до номинального уровня.