Способ регулирования подачи восстановительного газа в доменную печь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт; сеид-ву. (22) Заявлено 21.01.80 (21) 2874545/22-02с присоединением заявни Йо(23) ПриоритетОпубликовано 150333. Бюллетень Йо. 10Дата опубликования описания 15.03.83 Р 11 М К з С 21 В 5/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) За.1 вител Научно"исследова институт автом ельский изации опыт рной К еттрукторургии 4) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ В ГАЗА В ДОИЕННУИ ПЕЧНОВИТЕЛЬНОГО 2 3 Яно 5 3 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к регулированию технологического процесса выплавки чугуна в доменных печах,Известны способы регулирования подачи восстановительного газа в доменную печь, в соответствии с .которыми количество газа. определяется параметрами комбинированного дутья. Например, на Челябинском металлургическом заводе подачу природного газа регулируют таким образом, что отношение его расхода к расходу кислорода поддерживают в пределах 1,2-1,Приведенные способы недостаточ эффективны, так как не учитывают степень использования восстанови" тельного газа в печи и количество замененного углерода кокса, При подаче природного газа в доменные печи завода им. Дзержинского степень использования водорода колеблется в йределах 0,25-0,50, вызывая изменение коэффициента замены кокса природным газом 0,607-1,02 кг/мз. Вследствие этого колеблется эффективность применения природного газа, тепловое состояние печи и химсостав чугуна.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ регулирования подачи природного газа в шахтную печь. В соответствии сэтим способом количество восстановительного газа поддерживают на экстремальном уровне, соответствующем максимуму снижения расхода условного кокса. При этом расход условного кокса равен количеству кокса, которое заменяется восстановительным газом, минус расход условного кокса, эквивалентного затратам.на восстановительный газ и кислород Г 2).Однако этот способ также недостаточно эффективен, так как не учитывает влияние степени использования вбсстановительного газа в печи на количество заменяемого углерода кокса и, следовательно, на тепловое состояние процесса.Цель изобретения - повывение эф фективности подачи восстановительного газа в доменную печь и улучшение качества чугуна.Поставленнаяцель достигается тем, что количество восстановительного газа поддерживают на экстремальном уровне, соответствующем максимуму экономии условного кокса, по данным измерений расхода и состава комби 1004473нированного дутья, химсостава колошникового газа определяют замену углерода кокса восстановительным газоми его отклонение от предыдущего значения и при наличии Ьтклонения изменяют рудную нагрузку на кокс.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.При подачев доменную печь восстановительного газа измеря т состав(р,) и количество чей восстанови"тельного газа, количество дутья Чи кислорода Чо, влажность дутья Л фколичество подач загружаемых в печьматериалов, состав колсшниковогогаза (СО,СО, Н). По. усредненнымзначениям измеренных параметров завремя с .в пределах 10-60 мин, вычисляют количество углерода кокса,Эс, которое заменяется восстановительным газом(302 ЯВсо Ф 2580 МЮЗЧзг с (1)с ,866( 2 4+3021)сои экономию условного кокса от применения комбинированного дутья3021 Исо+ 258001 нк 1,866 с (1254+3021) 91 "еОе "ьг Чоо (2)1где р," соответственно количество водорода и окиси углерода, образующихся вдоменной печи из 1 м вос.станонительного газа,- степень использования войо со дорода и окиси углерода,доли единицы,С - содержание углерода в кокКсе, доли единицы,К ,К - коэффициенты эквиваленть" о ности природного газа икислорода коксу, соответственно,3021 - количество тепла, выделяемого при окислении СОв СО, ккал/и32580 - количество тепла, вцделяеемого при окислении Нв НО, ккал/м ;31866=-" -22 4ф 1 ф22,4 - число Авагадро,12 - молекулярный вес углерода,1254 - количество тепла, выделяемого при окислении С вСО, ккал/м.Шагами через время с по 520 отустановившегося расхода восстановительного газа изменяют его количество до экстремального значения, соответствующего максимуму экономииусловного кокса, и поддерживают расход восстановительного газа на экстремальном уровне.Определяют изменение количествауглерода кокса, заменяемого восста новительным газом, по сравнению спредыдущим периодом усреднения ЬЭ = Э (с) - Э (с). Изменяют массу коксовой колоши наЛВг.величину ьЕ- " Си фгде и в ,количестно подач шихтовых материалов и топлива, загружаемых в доменную печь принормальной работе завремя с,Если ) Ц с 100 кг/подачу, то изменяют массу коксовой колоши на 100 кг в следующем количестве подач 10 15 ЬЭс п еее л С 100 кП р и .м е р. Доменная печь полезным объемом 1754 м завода им. Дзержинского выплавляет передельный чугун, В печь вдувается 3670 м/миндутья, обогащенного кислородом,67,6 м /мин кислорода и 123,3 м /минприродного газа и загружается 10,подач шихтовых материалов и кокса за60 мин.Природный газ имеет химсостав:ц= 2,06; = 1,077.30 В таблице приведены значенМя измеренных параметров, вычисленных показателей и выполненные 1 операции попоиску оптимума расхода природногогаза и стабилизации теплового состо яния.Поиск экстремального значения расхода природного газа ведут увеличением расхода природного газа шагамипол 16,00 м/мин через каждые 60 мин40 С первого до третьего шага с увеличением количестна природного газаэкономия условного кокса увеличивается, поэтому расход природногогазатакже увеличивают. На четвертом шагу после увеличения количества природного газа зкономия условного кокса снижается по сравнению с предыдущим значением на 12,58 кг/мин. Поэтому на пятом шагу поиска расход природного газа снижают, и это позволяет получить максимум экономии условного кокса, Таким образом, в прине-.денных условиях расход природного газа173,3 лР/мин является экстремальным,сортветствующим максимуму экономии 55 условного кокса.При поиске оптимума расхода природного газа определяют количествоуглерода кокса, которое заменяетсяприродным газом, После первого шага 60 увеличения расхода природного газаколичество замененного углерода кокса увеличивается, и принимаются меры по снижению массы коксовой колоши в среднем на 123 кг. Аналогичные 65 снижения массы кокса в подаче производят после второго и третьего шага увеличения расхода природного газа.После четвертого шага расхода природного газа количество замененного углерода кокса снижается. Поэтому для стабилизации теплового состояния печи в двух подачах добавля-, ется по 100 кг кокса. После пятого шага с уменьшением расхода природного газа количество замененного углерода кокса возрастает, поэтому в двух подачах снижают массу коксовой колоши на 100 кг.Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективностьвосстановительного газа, снизить расход кокса на 0,5, соответственно увеличить производительность и улучшить качество чугуна. Ожидаемый эко номический эффект от внедрения способа составляет: 0,5=1 М 116 РуБ.,где 0,5 - снижение удельного5 расхода кокса и увеличение производительности после внедрения.способа, Ф;510 - удельный расход кок 10 са, кг/т чугуна;1066600 - годовая производительность доменнойпечи, т,44 - стоимость кокса,15 руб/т;2,71 - условно-постоянныерасходы на. передельныйчугун, руб/т.дополнительная эффективность пор .лучается за счет стабилизации состава чугуна5 цф ЮЮЗ Юод10 1004473 формула изобретения Составитель БРаковскийРедактор Т. Парфенова Техред Т.фанта Корректор Е. Рошко Заказ 1802/35 Тнрахс 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ регулирования подачи восстановительного газа в доменную печь, включающий изменение расхода восстановительного газа с интервалами времени между ними и последующим изменением расхода условного топлива по содержанию Я в чугуне, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения максимального коэффициента 10 замены углерода кокса на плавку, рас-. ход восстановительного газа и кокса изменяют по показателю коэффициента замены углерода кокса согласно следующей зависимости; 5" степень использованияИ 21 Со водорода и окиси углерода, доли единицы,рф- количество водорода и 25окиси углерода, образующихся в печи иэ 1 м восстановительного газа,количество подаваемогоьв печь восстановительного газа, м/мин,время усреднения результатов измерений, мин)3021 - количество тепла, выделяемого при окисленииСО и СО, ккал/м 3,2580 - количество тепла, выделяемого при окисленииН,2 в Н О, ккал/м,1 86622 412где 22,4 " число Авагадро12 - молекулярный вес углерода,1254 - количество тепла, выделяемого при окислении Св СО, ккал/мз.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 . Отчет о научно-исследователь"ской работе НИР Б 147 635. Челябинс-кий металлургический завод. 1975.2. Тихомиров Е.Н, Комбинированное дутье доменных печей. М., Строй.издат. 1974, с, 69, рис, 31.