Способ регулирования теплового состояния доменной печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ГОСУДАЕСТВЕКПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ов,(21) 3727609/22-02(72) Институт металлургии Уральскогонаучного центра АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 395376, кл. С 21 В 5/00, 1979.Патент США В 3560197,кл. С 21 В 5/00, 1970.Типовая технологическая инструкция по доменному производству. МЧМСССР. Днепропетровск, 1977.. ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДОМЕННОЙ ПЕЧИпутем одновременного изменения расходокислорода для обогащения дутья ивдуваемого топлива, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью экономии кокса и повышения производительности за счет поддержания теплооодержания дутья на максимальном уровне, при похолодании печи создают положительные, а при разогреве - отрицательные приращения расходов кислорода и вдуваемого топлива в соотношении, обеспечивающем получение приращений выхода фурменных газов стеоретической температурой 1000. -3500 С,2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, расходвдуваемого топлива изменяют пропор-ционально изменениям температурыпродуктов плавки с коэффициентомпропорциональности (0,06+0,15 ы)/э,где )и - дифференциальный коэффициентзамены кокса вдуваемым топливом,ш - выход шпака.Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для регулирования теплового режима доменных печей,Целью изобретения является экономия 5 кокса и повышение производительности доменной печи за счет поддержания теплосодержания дутья на максимальном уровне.Способ осуществляют следующим об разом.Тепловое состояние доменной печи в соответствии с данным способом регулируют путем одновременного изменения расходов кислорода для обогащения дутья и вдуваемого топлива, При похолодании печи создают положительные приращения расходов кислорода и вдуваемого топлива, а при разогреве отрицательные приращения этих рас ходов. Отношение приращений расходов кислорода и вдуваемого топлива поддерживают при регулировании теплового состояния таким, чтобы оно обеспечивало получение в фурменной зоне печи 25 приращений выхода горновых газов (СО и Н) с теоретической температурой горения (г. ) в пределах 1000 -о3500 С. Например, при увеличении указанных расходов такая 1 должна обестпечиваться при сгорании.в дополнительном количестве поступившего в Фурменную зону кислорода дополнительного количества вдуваемого топлива, а также кокса. С целью повышения точности З регулирования изменение расхода вдуваемого топлива при этом производят пропорционально изменениям температуо ры продуктов плавки, т.е. на 1 С изменения температуры продуктов плавки изменяют расход топлива на (0,06+0,15 ш)/в, где м - выход шлака; т -дифференциальный коэффициент замены кокса вдуваемым топливом.При выходе С за нижний предел (1000 С) начинает проявляться известоное двойственное влияние вдуваемых углеводородных топлив на нагрев печи (кратковременное похолодание или разогрев сразу после увеличения или уменьшения расхода вдуваемого топлива с последующим разогревом или похолоданием, соответственно) .При выходе с за верхний предел доля топлива в сумме приращений рас ходов топлива и кислорода уменьшается настолько, что его влияние на тепловое состояние печи становится соизмеримым с противоположным влияниемкислорода и цель регулирования недостигается,Выбор теоретической температурыгорения И ) в указанных пределахтопределяется параметрами, по которымпроизводится контроль теплового состояния доменной печи, При контролепоследнего с прогнозом, например попараметрам, рассчитываемым по составву колошникового газа, значениядолжны поддерживаться в пределах1000-1500 С; при контроле температуоры фурм или продуктов плавки - впределах 1500-2000 С; при значительных отклонениях теплового состоянияот нормального (подстои шихты из-загорячего хода, повышенное содержание серы в чугуне и т.п.), а такжепри запаздывании регулирующих воздействий, например при контроле нагревапечи по содержанию кремния, в пределах 2000-3000 С.Коэффициент пропорциональности,равный (0,06+0, 15 ы ) (размерностькг кокса/оСт чугуна) и означающийнеобходимое изменение расхода коксадля компенсации отклонения температуры продуктов плавки на 1 С, опреоделен как отношение .их теплоемкостейк среднему тепловому эквивалентукокса (3650 ккал/кг) при расходедутья 1150 мэ/т чугуна, содержаниикислорода в дутье 267, теплоемкостичугуна и шлака 215 и 560 ккал/т,С,соответственно215+560 м(О 06+0 15 ш) = ------(1)ф ф 3650Пример конкретной реализации способа иллюстрируется следующим расчетом, Доменная печь, работающая с выходом шлака ы = 480 кг/т на дутье с температурой 1100 С с вдуванием природного газа, имеет производительность 125 т/ч. Природный газ содержит углерода Сс= 0,55 кг/м теплота разложения природного газа составляет 800 ккал/м, выход газов при его сгорании в фурменной зоне.(без учета образующейся СО) Чг = около 2 м/мэ, коэффициент замены кокса природным газом в = 0,7 кг/м . Регулирование теплового состояния. печи производится преимущественно по температуре чугуна, а также по содержанию в нем кремния, т,е. с заметным опозданием, В этих11882061250+278(500 06 80)+16658330 - 2 1250 + 1100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При отклонении температуры продуктов плавки от нормальной на каждые 1 10 С расход мазута изменяют. = + 115 кг/ч, а расход кислорода на .0,6 115 =69 м /ч, что и отражено в таблице. С повышением г знат чения коэффициентов связи (х) быстро растут, т.е. резко уменьшается доля углеводородной добавки в сумме приращений расходов мазута и кислорода и вследствие этого регулирование при й ) 3500 С становится невозможным. При( 1000 С регулит о рование становится затруднительным из-за низкой доли кислорода, в результате чего начинается временное уменьшение или повышение температуры образующихся продуктов плавки при увеличении или уменьшении расхода вдуваемого топлива.Для реализации предлагаемого способа регулирования необходимы технические средства, с помощью которых изменения расходов вдуваемого топлива, например природного газа ( Л ПГ) и технического кислорода ( 6 0), будут связаны в один комплек ный технологический параметр (КТП), ведущим в котором целесообразно выбрать топливо ( Ь ПГ), а зависимым - кислород ( ЬО ), Шкала соответствующего задатчика (ь ПГ) должна быть симметричной относительно нулевого значения ( 6 ПГ = 0,0), На период освоения рекомендуется оборудовать задатчик двумя шкалами: одну из них - целесообразно отградуировать в абсолютных значениях приращений расхода природного газа (например, от -3000 до +3000 м /ч), а вторую - в пересчете на расход пара, или на температуру дутья в соответствии с коэффициентом замены кокса данным топливом. Например, для природного газа (е = 0,7) с учетом того, что расход 1 т пара эквивалентен расходу примерно 0,5 т кокса, вторая шкала должна иметь пределы от -4 до +4 т/ч пара. При регулировании теплового состояния печи по данному способу рудную нагрузку изменяют только в случае устойчивого отклонения расхода природного газа от заданного значения, При этом расход кокса изменяют в сторону, обеспечивающую возврат задатчика 4 ПГ в положение, близкое к нулю, Например, при интенсивности хода печи 8 подач в час и при длительном (в течение более 8-10 ч) положении задатчика на делении плюс (или минус) 1500 мэ /ч расход кокса в подачу целесообразно уменьшить (или уве 1500 0 7 личить) на 100 - 150 кг ( --- ф - =8130, где 0,7 - коэффициент замены кокса природным газом). В результате освоения предлагаемого способа регулирования отпадает необходимость использовать для этой цели пар, температуру дутья и в значительной мере рудную нагрузку. Экономия кокса за счет работы при максимальном теплосодержании дутья (без использования пара для регулирования теплового состояния доменных печей) в доменном цехе НТМК, выправляющим 6,7 млн. т чугуна в год и расходующем 5,4 т пара в час составит 23,3 тыс. т в год или в денежном выражении 1 млн. руб. Себестоимость 1 т чугуна снизится на = О, 15 руб.6,7 За счет уменьшения расхода кокса на 3,4 кг/т чугуна, или на 0,77., примерно на столько же, возрастет производительность печей. Дополнительный эффект будет получен за счет расширения диапазона регулирования, что позволит уменьшить число глубоких расстройств печей и повысить качество чугуна, что в свою очередь, даст дополнительное уменьшение расхода кокса и повышение производительности печей. Таким образом, предлагаемый способ регулирования теплового состояния печи обеспечивает значительную экономию кокса при минимальных затратах, связанных лишь с совершенствованием и освоением систем управления расходами вдуваемого топлива и кислорода.1188206 Температура КоэААициенты связи (Х)между кислородом ивдуваемым топливом мазута природного газа кислорода кислорода 7115 + 46 0,4 0,6 1000+196 +823 4,2 3500 3,2 Составитель И.КуруновТехред О,ВащишинаКорректор М.Максимишинец Редактор М;Недолуженко . Заказ 6703/24 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5(в=1,2) Изменение расхода, м /ч, (кг/ч) при отклонении температуры продуктов плавки на + 1 О С