Способ контроля и регулирования распределения материалов и газов по сечению доменной печи
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСКИХР Е СГ 1 УБЛ И К(515 С 21 В 724 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ. 1266863, кл. С 21 В 5/00, 1985,Гиммельфарб А.АЕфименко Г,Г, Автоматическое управление доменным процессом. - М: Металлургия, 1969, с, 247 - 250,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИГАЗОВ ПО СЕЧЕНИЮ ДОМЕННОГ 1 ПЕЧИ(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано дляконтроля и регулирования распределениярудной нагрузки по радиусу доменной печи, Цель - повышение производительности Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при управлении ходом доменных печей,Целью изобретения является увеличение производительности печи и сокращение удельного расхода кокса за счет оптимизации распределения материалов и газового потока по сечению печи и улучшения использования энергии газа.Сущность изобретения заключается в использовании для контроля распределения рудной нагрузки по сечению доменной печи отношения количества газифициро, Я 21682402 А 1 печи и сокращение удельного расхода кокса на выплавку чугуна путем оптимизации распределения газового потока. Для этого контролируют состав газа по радиусу в верхней части шахты доменной печи и параметры дутья и вычисляют по ним значения отношений коГличеств газифицированных кислорода и углерода шихть, в различных точках радиуса, Путем статистической обработки технико-экономических показателей работы печи и кривых распределения по радиусу указанных отношений находят оптимальные (по минимуму расхода кокса и максимуму и роизводител ьности печи) значения этих отношений в различных точках радиуса печи. Сравнивают текущие значения отношений количеств газифицированных кислорода и углерода шихты с оптимальными значениями во всех контролируемых точках радиуса. Регулирование рудной нагрузки по радиусу производят при отклонениях текущих значений этих отношений от оптимальных на 0,1-0,3. 5 табл. ванных кислорода и углерода шихты, вычисляемые в различных точках радиуса доменной печи по результатам измерения состава газа в этих точках в верхней части шахты и по параметрам комбинированного дутья. Для существующих шихтовых и дутьевых условий на каждой конкретной доменной печи путем статистической обработки показателей ее работы при различных системах загрузки находят оптимальное распределение по радиусу отношений (Ош)4 Сш), принимая в качестве критериев оптимизации производительность печи и.удельный расход кокса, Конт 1682402роль распределения рудной нагрузки по радиусу производят, сравнивая текущие значения укаэанных отношений по радиусу соптимальными, а регулирование распределения рудной нагрузки по радиусу осуществляют при отклонении текущих значенийотношений (Ош)/(С) от оптимальных на0,1.0,3,При отклонениях текущих значений отношений (Ош)/(Сш) от оптимальных меньших 0,1 режим загочзки не изменяют, таккак такие отклонения могут быть вызваны. факторами, не связанными с распределе. нием рудной нагрузки и газового потока порадиусу. При отклонениях, превышающих0,3, следует принимать комплексные мерыпо регулированию хода печи в соответствии с технологической инструкцией, и редусматривающие не только коррекциюраспределения рудной нагрузки по радиусу,но и изменение дутьевого режима.Отношение (Ош)/(Сш) количеств газифицированных кислорода (Ош) и углерода(Сш) шихты определяют по следующим фор"мулам(С ) = (СО 2 +СО; - щО (С)1где (Сш) - количество газифицирован ного3 туглерода шихты в зоне , кг на 100 м сухогогаза;СО 2 - содержание в сухом газе диоксида углерода в зоне 1, ЯСО - содержание в сухом газе оксидауглерода в зоне , ,4;(С) - суммарное содержание углеродаво вдуваемом в горн топливе, /,100 - СОэСО - Нз100 - о) + Э %где п 1 - отношение обьемов сухого комбинированного дутья и сухого газа в зоне у;Н 21 - содержание в сухом газе водородав зоне ь%;гд - содержание кислорода в дутье, %;(М ) - суммарное содержание азота во2вдуваемом в горн топливе, %,Ч 100+ц 00- Угде Э - отношение обьемов вдуваемого вгорн топлива и сухого дутья;Ч - расход вдуваемого в горн оиа,м /мин;Чц - расход сухого дутья, м /мин;3ур- обьемная доля влаги в дутье,;У - потери дутья,( 2 в+р+20(Ог) )где (Оу) - количество гаэифицированногокислорода шихты в зоне 3, кг на 100 мсухого газа;Н 20 - обьемная доля влаги косвенного5 восстановления в газе в зоне 1, / к сухомугазу;(02) - суммарное содержание кислородаво вдуваемом в горн топливе, о .10 2 шН 20 =а(Сш) + и ( у+О (Н 2 )- Н 2,где (Н 2) - суммарное содержание водорода во вдуваемом в горн топливе, %;а - отношение массовых долей водоро да и углерода в коксе,Для сопоставимости величин (Ош)/(Сш)с рудной нагрузкой используют следующие формулы;20А=Р - тСшгде р - расчетная рудная нагрузка в зоне 1,т/т;А - коэффициент п ропорциональности;(Сц 2) - количество газифицированногоуглерода кокса для печи в целом, кг на 100м колошникового газа;(Ош) - количество газифицированногокислозоода шихты для печи в целом, кг на100 м сухого колошникового газа,р - рудная нагрузка для печи в целом,т/т.Показатель (Ош)/(Сш) учитывает влияниена состав газа в печи вдувания в горн дополнительного топлива и обогашения дутьякислородом, а также развитие процессовгазификации по радиусу печи и характеризует рудную нагрузку в контролируемомкольцевом сечении печи,П р и м е р. На доменной печи М 5ЧерМК обвемом 5500 м, оборудованнойбесконусным загрузочным устройством слотковым распределителем шихты путемстатистической обработки показателей работы печи, найдено оптимальное распределение отношения (Ош)/(Сш) по радиусу вверхней части шахты, приведенное втабл,1,Данное оптимальное распределениеотношения (Ош)/(Сш) соответствует следующим условиям работы печи: содержаниехисаорода е дутье 23 - 24 Ь расход природного газа 30000 - 32000 м /ч, доля окатышейв шихте 30-35%В период 11 - 25 декабря 1987 г. на печинаблюдали отличающееся от оптимальногоследующее распределение значений отношения (Ош)/(Сш) по радиусу верхней части25 личием от оптимального распределения по радиусу показателя (Ош)/(Сш)ь в особенности в осевой зоне, режим загрузки был изменен, Ьыла применена циклическая система, состоящая из 7 подач, включающих коксовые(К) и железорудные (Р) порции, но последние загружались при измененных угловых положениях вращающегося лотка: 1, К(8-4), Р (8-4), 2. К (9-5), Р (8 - 3). 3. К (5-2), Р (9-4). 4. К (9-5, Р (8-4). 5. К (8-5), Р (9-4). 6. К 30(9-5), Р (8-4). 7. К (7-3), Р (8-3) 35 В измененной системе угловые положения лотка были подобраны так, чтобы сместить загрузку железорудных материалов из периферийной в осевую зону. При неизменном количестве позиций лотка для коксовых порций, при загрузке железорудной части шихты (агломерата и окатышей), было увеличено число позиций в осевой зоне (на 2 позиции.в положении лотка 2 и на 5 позиций в положении 3) и уменьшено число позиций на периферии (на 3 позиции в положении лотка 9). В результате получено новое следующее распределение по радиусу показателя (Ош)/(Сш) (среднее за пери 45 од 26,12,87 - 8.01,88), приведенное в табл.3.Сравнение полученного распределения отношения (Ош)/(Сш) с оптимальным свидетельствует о том, что г.роизошло улучшение распределения газов и приближение 50 его к оптимальному для данных условий работы печи. В результате повысилось использование химической и тепловой энергии газов и улучшились технико-экономические показатели плавки шахты (усредненные за период значения),приведенное в табл.2.Произошло резкое уменьшение показателя (Ош)/(Сш) в осевой зоне печи (на 0,200,25 в точках, отстоящих от кладки на 4,17 5и 5,86 м) при некотором увеличении на периферии (на 0,11 у кладки).В рассмотренном периоде 11-25.12.87г, на доменной печи применялась циклическая система загрузки, состоящая из 7 подач, включающих коксовые (К) ижелезорудные (Р) порции, загружаемыепри разных положениях вращающегося лотка (цифры в скобках): 1. К(8-4), Р (8-5). 2. К(9-5). 5. К (8-5), Р (9-5), 6 К (9-5), Р (8-5). 7.К (7-3), Р (9-5),Положение лотка соответствует следующим углам рабочей поверхности лотка относительно оси печи: 1. - 5,1 О. 2, - 16,8 О, 3. 20- 24,7, 4, - 29,1, 5. - 32,0 О, 6, - 34,7 О, 7, -37,7", 8, - 39,8". 9, - 42,2,В связи с тем, что за период 1125,12,87 г. на печи было существенным от - снизился удельный расход кокса на 1,2 кг/т чугуна и увеличилась производительность доменной печи на 41 т/сут.Изменение показателей работы д.п.5 ЧерУК при регулировании по отношению (Ош);/(СД приведено в табл.4,При заметном отклонении распределения величины (Ош)/(Сш) от оптимального, особенно в осевой зоне печи. распределение С 02 по радиусу верхней части шахты, являющееся обычно основанием для регулирования распределения материалов и газов, практически не изменилось. Содержание С 02 в ссевой зоне в г 1 ериод 11 - ,":5,12.87 г, уменьшилось с 0.6 до 0,3. Таксе сгабое изменение содержания СО 2 объясняется высокими температурами газа (до 1200"С), которые постоянно поддерживаются в центральной части в шахте печи,В табл.5 приведены другие примеры регулирования по показател,о (Ош)ЯСш); в доменных печах ЧерЬЛК.Достоинством предлагаемого способа контроля и регулирования распределения материалов и газового потока является более вь:сокая точность контроля и более эффективное регулирование распределения материалов по сечению печи, обеспечивающие высокую производительность доменной печи при минимальном удельном расходе топлива.Преимущества способа особенно значительны при его применении для ведения доменных печей большого обьема, где особые требования предъявляются к загрузке ценральной зоны, так как перегрузка этой части печи железорудными материалами может привести к тяжелому расстройству хода печи.Формула изобретения Способ контроля и регулирования распределения материалов и газов по сечению доменной печи, включающий контроль состава газа по радиусам в верхней части шахты и параметров дутья, регулирование распределения рудной нагрузки по радиусу калошника,отличающийся тем,что, с целью увеличения производительности доменной печи и снижения удельного расхода кокса за счет улучшения использования энергии газового потока, определяют оптимальные для существующих условий плавки и текущие значения отношений количеств газифицированных кислорода и углерода шихты по радиусу печи, и регулирование распределения рудной нагрузки по радиусу производят при отклонениях текущих значений этих отношений от оптимальных на 0,1 - 0,3,,24 блица Таблнп азателн 275 Производительность,4 Массовая доля хелезя в металлонихте Е 58,45 Вход алака, кг/тчугуна 293 ссовая доля кисгдя в дутье у. 24 омперату уть 2)1 ние газов подинком, НПа дянле колгз,22 тепе хсид угл Темп вого тур ЭЭ за,попсу ихня х ислитепл - отчетные дяинк одинаковым условиян,намеиатель - прнвеле Рлсхо газа,риродного /т чугуна ользованрода,колоннС 1119913524444 010 1682402 табли 1 ца 5 Пример Полезныйобъем Оптимальные значенияпоказателя (Ощ) /(С) Геном загрузки Значения показателя (О) /(С) прп отклонениях от оптимального распределе- ния измененный печи,м исходил(базовый в периферийной зоне в осевойзоне в осевойзоне в периферийнойзоне в перифе- н осевойРийнойзонезоне 5500 05-0,6 0,7-0,8 0,7-0,8 0,7-0,8 0,52 О, 5 050 Беэ изменений 9-1,0 700 Система загрузки0984 ЛАККФ кллкФ ЭАЛККФ 2 КААКФ 0,8"0,9 0 0,75 10 51 Система загрузки ЭЛЛКК 2 КАЛОЛЛККФ 0,01 нпе состава рехима дутья загрузки 1,0-1,1 0 7 61,0 0,58 а тякхе реасыппого усто хе, онт з ойств а Продолжение табл,5 Удельный расход коксе, кг/т чугуна рнм ронзводительность печ т/сут базовориоде базов риоде после измепения системы загрузки при отклонони (О)/ (С) о оптимальнли эначепий после из ни истемы зарузки 95 1149 6345 2 63 429 288 ЭО 71 Э 43 430 4 387 41 504 10 1153 7 1183 146 815 оставитель И,Курунхред М.Моргентал Корректор М.Максимишине едактор Н.Рогулич аказ 33 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5, ул,Гагарина. 101 ательский комбинат "Патент", г. Уж оизводствен при отклоне. АЛККФЭ Изменепихты Значение (Ош) /(Сан)после измерения рехимя загрузки
СмотретьЗаявка
4727914, 12.06.1989
ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ СССР
БЯЛЫЙ ЛЕОН АБРАМОВИЧ, РАЙХ ЕФИМ ИОСИФОВИЧ, ШКОДИН КАПИТОН КАПИТОНОВИЧ, ГАЙКОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, УЛАХОВИЧ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, КОТОВ АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ, ИККОНЕН АРНОЛЬД КОНСТАНТИНОВИЧ, МОЖАРЕНКО НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ, ХОМЯКОВ ЭРНЕСТ СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21B 7/24
Метки: газов, доменной, печи, распределения, сечению
Опубликовано: 07.10.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1682402-sposob-kontrolya-i-regulirovaniya-raspredeleniya-materialov-i-gazov-po-secheniyu-domennojj-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ контроля и регулирования распределения материалов и газов по сечению доменной печи</a>
Предыдущий патент: Шлакообразующая смесь для рафинирования металла
Следующий патент: Способ упрочнения стальных изделий
Случайный патент: Устройство для определения электромагнитного момента асинхронного двигателя