Способ доменной плавки

Соеэ СоявтскыкСоцыалыстычвсиыиреспублик САНИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В ) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М К 08.8 21) ЗЗ 2 З 748 Л 2-02,2)Заявлено 0 присоеаинением23)Приоритет яв Рмударстпепц по делам изобретений ликовано 30. 12.82 Ьюллетень,яЪ 4 53) УДК 669 е 16 2632088.8 н открытий ования описания 04.01.8 ата опублИ.Г. Товаровв Ю,В. Федулов,ий, В.Н. Хомич, Ю В,В, Коннов, В.И, .Р. Шкляр и Н,И, ой металлургии, овательвкий инвт и Иагнитогорвкийкомбинат 72) Авторы изобретения Ввевоюзный тут металл металлурги Институт чер научно-иввле теплотехники) Заявители СПОСОБ ДОИЕННОЙ ПЛАВКИ Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к доменномупроизводвтву, и может использовать"вя для регулирования работы воздухонагревателей доменной печи,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется способ доменной плавки,включающий нагрев всего дутья путемциклического пропуска его через регенеративные воздухонагреватели идобавку в него природного газа,кислорода и водяного пара 1 1 3.В течение цикла пропувка дутьячерез воэдухонагреватели температу"ра его повтепенйо снижается, однакосреднее ее значение за цикл больше,чем в случае стабилизации температу,ры дутья в течение цикла эа счетдобавки. холодного дутья в помощьювмевительного устройства. Снижениетемпературы дутья в течение цикласопровождают снижением расхода при"родного газа, обевпечивающим поддержанне повтоянной теоретической температуры горения.Недостатком способа является то, что в течение цикла нагрева дутья его температура вущевтвенно изменяетвя, а так как длительность цикла нагрева дутья воизмеримав интервалом времени между вмежными выступами чугуна, то среднее значение темпе" ратуры дутья за период между смежными выпусками чугуна может оказатьвя различным в эавивимовти от количества и длительности циклов нагрева дутья, приходящихся на интервал времени вмежными выпусками чугуна. Это приводит к колебаниям теплового режима плавки, состава и температуры чугуна между выпусками и перерасходу кокса. Изменение расхода природного газа в течение цикла на величину, обеспечивающую поддержание повтоянной теоретической температуры горения, не компенвирует отклонение от теплового баланса горна вследствие3 98503 изменения объема горновых газов и вызывает колебания газодинамицеского режима плавки. Кроме того, переменное количество природного газа вы" зывает колебания восстановительного потенциала горновых газов из-за изменения содержания в них водорода, что может неблагоприятно сказываться на работе печи.Цель изобретения " стабилизация 1 е теплового режима плавки и экономия кокса.Поставленная цель .достигается аа счет того, цто в способе доменной плавки, включающей нагрев всего дутья 15 путем циклического. пропуска его че" реэ регенеративные воздухоиагревате" ли и добавку в него природного газа, кислорода и водяного пара в послед" нем цикле пропуска дутья через регенеративные воэдухонагреватели каждого периода времени между смежными выпусками чугуна производят изменение количества дутьевых добавок дополнительно вдуваемое топливо, кис лород, влага дутья) на величину, пропорциональную отклонению фактической средней температуры дутья меж" ду смежными выпусками от прогнозируе-. мого для этого периода уровня сред" ней температуры дутья. и таким образом, что при увеличении температуры дутья от прогнозируемого среднего уровня на каждые 100 С увеличиваютрасход природною газа на 0,656-,0,665 к дутью и одновременно уменьшают содержание кислорода в дутье на такую же величину, или увеличивают влажность на 5,32-5,51 г/м и одновременно уменьшают содержание кислорода в дутье на 0,661-0,685; приео отклонении температуры в противо" положную сторону на ту же величину аналогичные действия по регулированию производят с противоположным знаком.45. Способ осуществляется следующим образом.Нагрев. дутья ведут путем циклического пропуска его через регене" ративные воздухонагреватели, причем цикличность пропуска дутья через регенеративные воэдухонагреватели не связывают с цикличностью выпуска чугуна. В результате этого на каждый промежуток времени между смежными выпусками чугуна может приходиться нецелевое количество циклов (например 1,71 пропуска через регенератив 3 фные воздухонагреватели, цто будетспособствовать колебаниям тепловогорежима, а также состава и теплосодержания чугуна между выпусками.С целью стабилизации теплового режима и экономии кокса в каждом промежутке времени между смежными выпусками чугуна с помощью вычислитель"ного устройства подсчитывают среднюютемпературу дутья и ее отклонениеот заданного уровня.На основании этого изменяют одно"временно расход топливной добавкии кислорода или,влаги дутья и кислорода в противоположных направленияхтаким образом, чтобы скомпенсироватьизменение теоретической температуры1 гюрения топлива на уровне фурм, произошедшее эа счет изменения температуры дутья, оставив при этом неизменным количество горнового газаи его восстановительный потенциал.укаэанное изменение количества дутье"вой добавки или влажности дутья производят в течение последнего циклапропуска дутья через воэдухонагре"ватели. в данном промежутке временимежду смежными выпусками чугуна наоснове определения средней температуры дутья за этот промежуток времени,Определение средней температурыдутья за весь промежуток временимежду смежными выпусками чугуна вмомент начала последнего цикла пропуска дутья через воздухонагреватели в этом промежутке времени произ"водят по измеренным значениям температуры дутья до начала этого цикла и заранее известному характеруего изменения в течение укаэанногоцикла,Количество подаваемых природногогаза и кислорода или влаги дутьяи кислорода при изменении температуры дутья определяются иэ следующихсоотношений:аттаат ат фТ Тав аиЬФ =-дРТгде частная производная от теор ретицеской температуры горения по температуре дутья,СОС;985033 раметрам природный газ + кислородили влага дутья + кислород) компенсация возмущений в тепловой работе нижней части печи производится безвнесения возмущений в газодинамический режим ее работы и восстановительный потенциал горнового газа,Таким образом, при увеличении температуры дутья на каждые 100 С от установленного среднего уровня для компесации возникающих возмущений в тепловом режиме необходимо увеличивать расход природного газа на.0,656-0,6853 к дутью и одновременно снижать содержание кислорода в дутье на ту же величину, или увеличивать влажность дутья на 5,32- 551 г/м и одновременно снижать содержание кислорода в дутье на 0,661-0,6853. При отклонении темпе- ф ратурц в противоположную сторону на ту же величину аналогичные действия по регулированию производят с противоположным знаком.Компенсирующие воздействие выше верхнего предела вызывают нарушение условий компенсации и ухудшают работу печи вследствие изменения газодинамического и восстановительного режима плавки. Снижение ком- З 0 пенсирующих воздействий ниже нижнего предела приводит к неполной компенсации возмущений в тепловой работе нижней части печи, что так же не" удовлетворительно сказывается на ходез 5 технологического процесса плавки.Поскольку влага или дутьевая добавка подается только в последнем цикле пропуска дутья через регенеративные воздухонагреватели данного 40 периода времени между смежными выпусками, то количество ее в дутье данного цикла увеличивают пропорцио" нально отношению времени всего периода между смежными выпусками цугу" 45 на к времени последнего в этом пе" риоде цикла пропуска дутья через воздухонагреватели.1Пример конкретной реализации пред" лагаемого способа.При 15 выпусках чугуна в сутки и одинаковой длительности всех циклов пропуска дутья через регенеративнце воздухонагреватели - 45 мин, в интервал времени между смежными выпус". кани (96 мин) может попасть различ" ное в том числе дробное) количество циклов. 8В одном иэ интервалов времени между смежными выпусками чугуна послед" ний цикл пропуска дутья через воэдухонагреватели начинают за 30 мин до начала очередного выпуска чугуна. При этом начальная температура дутья в этом цикле 1300 С, а скорость ееопадения 2,5 град/мин, Средняя температура дутья эа период от начала предыдущего выпуска чугуна до начала последнего цикла пропуска дутья че" рез воздухонагреватели, измеренная и вычисленная с помощью ЗВМ, составляет 1220 фС при установленном среднем значении для всего интервала времени между смежными выпусками чугуна 12050 С,Ожидаемая средняя температура за промежуток времени между смежными выпусками составляет1220 66+0 5 1300+1300-2 5 30 ф 30 951245 С.Для компенсации отклонения указанного значения температуры от установленного на 1245-1205 = 40 С следует увеличивать расход природногогаза в дутье наД Р = 0,656 - 00 = 0,26 гж40и снижать содержание кислорода в дутье наьи = -ы) =-0,262,или увеличивать влажность дутья наЬЧ = 0,6 Ь 1 100 = 0,2644 или402 13 г/м Зи снижать содержание кислорода вдутье найХ, = "ВЧ= 0,26 йПоскольку компенсирующие измененияпроизводятся в последние 30 мин, товеличина компенсирующих воздействийувеличивается на9630= 6,8 г/м,Возможные колебания температурыдутья в различных промежутках междусмежными выпусками чугуна в пределах + 40 фС вызвали бы во йзбежвниепохолоданий печи при снижении температуры необходимость поддержаниязапаса кокса в количестве, эквивалентном изменению температуры дутья,на 400 С, или на 6 кг/т чугуна (ис985033 10 Уходя иэ экономии 15 кг/т кокса на каждые дополнительные 100 С нагрева дутья). Регулирование теплового режима исключает необходимость такого запаса тепла в горне и кокса и прйводит к экономии кокса 6 кг/т,ч. Формула изобретения11Способ доменной плавки, включающий нагрев всего дутья пугаем циклического пропуска его через регенератив" ные воздухонагреватели и добавку в него природного газа, .кислорода и 1 э водяного пара, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью стабилизации теплового режима плавки и экономии кокса, в последнем цикле пропуска дутья через регенератывные воздухо в нагреватели между смежными выпусками чугуна производят изменение количества дутьевых добавок на величину, пропорциональную отклонению фактической средней температуры ду" тья за период времени между выпусками от прогнозируемого для этого периода уровня средней температуры дутья, что при увеличении температуры дутья от прогноэируемого, среднего уровня на каждые 100 С увеличивают расход природного газа на 0,656- 0,68 Я и одновременно уменьаают содержание кислорода в дутье на такую же величину, или увеличивают влаж-. ность на 5,32-5,51 г/м и одновременно уменьшают содержание кислорода в дутье на 0,661-0,685; при отклонении температуры в противоположную сторону на ту же величину аналогйч= ные действия по регулированию производят с противоположным знаком.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Бабушкин Н.Н. и др. фйетал-. лург"е 197611 8 у с, 8-11Составитель Б. Негинский Редактор Е. ЛУшникова Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник Заказ 10085/31 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4