Способ регулирования теплового состояния доменной печи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02.06.77 (21) 2493931/22-02 (51) М. Кл. с присоединением заявки Йо С 21 В 7/24 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий. 1Научно-исследовательский .и опытно-;конструкторский инс итутавтоматизации черной металлургии Яйнистерствва чернометаллургии СССР(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДОМЕННОИ ПЕЧИ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам контроля и регулирования теплового состояния доменных печей.Известен способ, согласно которому тепловое состояние печи контролируют по отношению количества тепла,расходуемому на процесс, количеству тепла потребному на Физико-химические превращения шихтовых материалов.При отклонении этого отношения от единицы изменяют рудную нагрузку 1 1.Однако получить высокую эффективность регулирования теплового состоя-, ния доменной печи этим способом в настоящее время невозможно, так как отсутствие представительной информации о химсоставе шихты и недостаточная точность информаций о составе колошникового газа вызывает большие ошиб ки в определении расходуемого и потребного .количества тепла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" 25 му результату является способ регулирования теплового состояния доменной плавки, включающий изменение рудной нагрузки на кокс в зависимости от прихода тепЛа по зонам печи 2 30 Однако показатели Мти Мщ отражают прихоц тепла в печь в целом без учета изменения прихода тепла в нижнюю и верхнюю зоны.В связи с этим возможны случаи, когда значения показателей увеличатся за счет прихода тепла в верхнюю зону, а тепловое состояние горна будет оставаться неизменным или ухуд- шаться за счет уменьшения прихода тепла в нижнюю зону печи. В таких случаях эффективность регулирования резко, снижается. Кроме того, способ недостаточно эффективен также потому, что в настоящее время нет представительной информации о химсоставе шихтовых материалов и недостаточно высокая точность информации о составе колошникового газа. В таких условиях значения М 1 и М будут опредепяться с большой погрешностью. Цель изобретения - повышение качества регулирования путем улучшения методов контроля и снижения расх 9 да кокса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу,включающе" ву изменение рудной нагрузки на кокс а зависимости от прихода тепла позонам печи, при этом дополнительно определяют разность прихода тепла в целом по печи и в ее нижней зоне и при изменении разности на каждые 10 ккал/кг чугуна изменяют рудную нагрузку на 0,35-0,56, при этом при повышении разности рудную нагрузку увеличивают и наоборот,Приход тепла в печь в целом определяют как приход тепла М" по известному способу контроля теплового состояния доменной печи только гази" фициуованный кислород,шихты переводят в количество чугуна через окис" ленность шихты.Суммарный приход тепла в объеме материалов нижней эоны отличается от прихода тепла в печь в целом тем, что при его определении берут те значения прихода тепла и газифицированного кислорода шихты зоны косвенного восстановления, которые были раньше на 2-5 ч, т.е. когда материалы нижней зоны находились в зоне косвенного восстановления, Этот показатель отражает суммарное количест во тепла, которое усвоено материалами нижней зоны по мере опускания их в горн.Определение разности между прихо- ЗОдом тепла в печь в целом,и суммарным приходом. тепла в объеме материалов нижней зоны обеспечивает контроль изменения прихода тепла в зонекосвенного восстановления, 35Положительное значение разностисвидетельствует об увеличении прихода тепла в зоне косвенного восстановления и предстоящем через 5-7 чразогреве горна. Отрицательное значение разности наоборот свидетельствует об уменьшении прихода тепла взоне косвенного восстановления ипредстоящем через 5-7 ч похолоданиигорна. Для стабилизации тепловогоревима плавки и химсостава чугунав первом случае увеличивают, а вовтором - уменьшают рудную нагрузкуна окс.Принципиальное отличие предлагае 5 Омой операции по определению разности и в соответствии с ее величиной и знаком - рудной нагрузки - заключается в том, что на разность двух показателей, определяемых одним и тем ае способом и отличающимися только сдвигом некоторой информации на 2-5 ч, практически не влияет погрешность информации.о параметрах процесса, Крометфго, этот показатель учитывает зональный характер измене- Я ноя прихода тепла. В результате повышается точность контроля и эффективность регулирования,Способ осуществляете. следующим образом. 65Усредненной информацией эа 2060 мин определяют приход тепла впечь в целом А + Б М щ 0,7 0- , ккал/кг, и суммарный приход тепла в объемематериалов нижней эоныА + БМ = 0,7 Окал/кгв+гф где Априход тепла в зоне косвенного восстановления от образования СО и Н 20,ккал/мин;. то же, значение которое было раньше на 2-5 ч (время опускания материалов из эоны косвенного восстановления в горн);приход тепла в нижнюю часть доменной печи от горения углерода до СО,теплосодержания дутья эа вычетом расхода тепла на разложение природного газа и влажности дутья, ккал/мин;газифицированный кислород шихты косвенного восстановления, м/мин,фто же, значение которого было на 2-5 ч раньше; газифицированный кислород шихты прямого восстановления, м /мин;Эокисленность шихты,кг 0 /кг чугуна. О, -Значения А, Б, В и Г определяют;ледующим образом.,А = (3021 сО + 2580 н 20) Чк) /ойБ =(1254(сО+ сО) +о(.НЮк с Ч/сд 4В = 0 5 (СО 2 + НО)3(/КР/о(Иг =10,5 (со + со) -м 1 чщ/ыЙг,где СО,СО й - составляющие колошникового газа, Ъ,У - количество комбинированного дутья, вдуваемого в печь,м 9/мин, эУ - теплосодержание 1 мК 9комбинированного дутьяс учетом разложенияприродного газа и влагидутья, ккалфН О - количество воды, образуемой в зоне косвенного восстанОвления,м /100 мф/кг;объемное отношениедутья к азоту в.дутье,( - отношение объема кислорода к азоту в дутье.Определяют разность ДМ 0 = М - Ми в соответствии с ее знаком изменяют рудную нагрузку на кокс на0,35-0,56 на каждые 10 ккал/кг чуГуна разности.Значение 0,35 соответствует 50 железа в рудной части шихты, низкой рудной нагрузке (3,39 т/т) и высокой степени использования окиси углерода (0,50). Значение 0,56 соответствует высокой исходной рудной нагрузке (3,59 т/т)высокому содержанию железа в рудной части шихты (58) и не высокой степени использования окиси углерода (0,40).Более точно изменение рудной нагрузки определяют вычислением требуемого изменения массы кокса или рудной части шихты в подаче, исходя .иэ соотношений ЬМо 4ЬК е" кг/подачу1,58511254 + 30219 О)2 2 ЬМо 4Ай -- кг/подачу ЬР = 1254 + 3021)согде Ц - количество выплавляемогочугуна из шихты одной подачи;степень использования окисиуглерода доли единицы;ЬК - изменение массы кокса в подаче,ЬР - изменение массы рудной части шихты в подаче.В таблице приведен пример реализации способа контроля и регулирования тепловогосостояния доменной печи, включающий среднечасовые данные о работе доменной печи 9.7 завода им. Дэержинского за 10 декабря 1976 г, с 9 до 15 ч. Масса рудной шихты равна 2300 кг, масса кокса 6400 кг, рудная нагрузка равна 3,59,Показатель М 4 вычислен со сдвигом прихода тепла в зону косвенного восстановления (А ) и газифицированногго кислорода шихты этой зоны (В) на 3 ч, Поэтому до 11 ч значения показателя М 4 в таблице отсутствуют. При вычислении показателя М 4 на 12 ч использованы значения А и В, которые были в 9 ч.На 12 ч значения М и И 4 мало от" личаются между собой и разность(ФМо = М-М = 2359"2355 = 4 ккал) меньше 10 ккал/кг чугуна, Поэтому рудную нагрузку не изменяют: На 13 ч М = 2346, М = 2377, ЬМо2346-2377 = - 31 ккал/кг чугуна.5В соответствии со знаком Ь;Муменьшают рудную нагрузку на .0,45311,3910 10При исходной рудной нагрузке 3,59 т/т снижение ее на 1,39 составит3,591,39150,05 т/т,100Это соответствует увеличению мас;сы коксовой колоши на 100 кг или 20 уменьшению массы рудной части шихтыв подаче на 350 кг.В таблице значения ЬК иЬР, вычислены по приведенным Формулам.Предлагаемый способ обеспечиваетболее эффективный контроль и регулирование теплового состояния печи,так как учитывает изменение приходатепла по зонамКроме того, показатели М и М вы сисляются по аналогичным формулам,Отличие между ними в том, что в показателе М информация о параметрахпроцесса, характеризующая приходтепла и газифицированный кислород.35 шихты верхней зоны печи, сдвинутана 2-5 ч. Поэтому погрешность информации при вычислении показателя дМовычитается и практически не влияетна его велиЧину.4 О Контроль и регулирование теплового состояния доменной печи по предлагаеуаому способу улучшает качество чугуна, снижает расход кокса на1-2 и увеличивает производительность печи на 1-2. Экономический 45 эффект от внедрения способа составляет около 200 тыс. руб в гот длядоменной печи объемом 1356 м883180 1 1 е х ео 3 Х х 0 О Х х х.нО ЭЗЮ сои ЕО йо а х ЭЭЦ а х: эха1 О О Ю с 1 г тЧ 1 11 О о 1 1 1 Оф 11 е 1о а 0 Д 0 ы ЦИ Ц Э Ф н хХ х с ц ы э х н х юх(б 0 О Х е и ь ХО оо С О О111 1 1 1 1 т1 1 1 11 ЕЧР 3 Л с м м (Ч СЧ О т- э оо Ф с 3 с с о о т 1 1Ют 3со м ю О) ю м м %4 с %Ф с 3 УЬ % ь о о Ю О о тР с о с1 д 2 ЙО ННЬХХОХХЕОХ ЫоцхЭх 1ХЮ(б 4и аан 1 ЕЕОЭДНЦО О о О 1 м (ч о о Оъ О 1 со о м в о о 00 ф О% 1 ДИндаЭОНцосахц 1 1оОцОа1мохсенид хыц цй О о о сР1 1 сЧ 1 СЧ 01 О 3 о о о о о о о о о о с0 ЮРО ЦХ ЦГ 0юоаооюб,и ахьЕ Фтм 01 О а о 00 Ю с- ом о н ф 1 Л Р ОЪ хх. О ЦН 3 б О." В х це оч г- а Л ЛЛм 1 1 о1 арф фо м1ъ ссР1 00 фФ ЛсО г.с м мжоФ 1оХ 1хся%-3 .4 %м о ч о с с 00 ф гЧ с" а 1 О 1 О 1 О 1 1 1о 1 КдР 11.1 Щ с 1 4 б ф о мн э м 1ъ см м мсч о э г-. Юс. 4 с с СЧ г Р 3 сЧ сЧ сЧ 10 1 О б.1 О 1 11 11883180 Формула изобретения Составитель Б,Ракоуский Редактор Т.Киселева Техред .А.Ач Корректор Г. НазароваЗаказ 10126/38 Тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений.и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ регулирования теплового состояния доменной печи, включающий изменение рудной нагрузки на кокс в зависимости от прихода тепла по зонам печи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, дополнительно определяют разность приходов тепла в целом в печь, и в ее нижнюю зону и при изменении разности на каждые10 ккал/кг чугуна изменяют руднуюнагрузку на 0,35-0,56, при этом приповышении разности рудную нагрузкуувеличивают и наоборот.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 282358, кл. С 21 В 3/00, 1965.2Авторское свидетельство СССРМ 407951, кл. С 21 В 7/24, 1975.