Способ работы группы доменных печей

(53) УДК 669.162 е .267.4. (088.8) Гееуллретееннмй кемнтет СССР в аееем нзебретеннй н еткрмтий(23)приоритет Опубликовайо 23.02,83. Бюллетень М Дата опубликования описания 23,02.83 В. П. Довгалюк, В. И. Логинов, Б. В. Щеобицкий, П. К. Лебедь,В. Н. Никифоров, В. И. Тимошенко, и О.Н,Мирошников г(72) Авторы изобретения Днепродзержинский ордена Трудового Красного,Знамени , индустриальный институт им. М . И. Арсеничева(54) СПОСОБ РАБОТЫ ГРУППЫ ДОМЕННЫХ ) "ПЕЧЕЙк Изобретение относится к черной металлургии, а именно кспособам управления работой группы доменных печейна комбинированном дутье,Известны способы работы группы5доменных печей на комбинированном. дутье, в состав которого входят техноло-.гический кислород и различные топливные добавки (природный газ, нефть,угольная пыль, коксовый газ и пр,),Технологический кислород равномернораспределяется на все доменные печи,а отношение расходов технологическогокислорода к топливным добавкам регулируется иэ условий поддержания георетическвй температуры горения на постоянном уровне 11. Недостатком этого способа является. то, что он не учитывает условий работы 20каждой доменной печи и поэтому необеспечивает максимальной экономиикокса от применения комбинированногодутья,2Наиболее близким .к изобретенито ло технической сущности и достигаемому эффекту является способ работы группы доменных печей, включающий измерение состава колошникового газа, расходов дутья, технологического кислорода, топливной добавки и рудной нагрузки иа кокс между печами (.23.Однако известный способ также ие обеспечивает максимальной экономии кокса от применения комбинированного дутья, Перераспределение кислорода и топливных добавок в соответствии с фактической и критической температурами дутья создает только условия для увеличения теплоотдачи топлива в нижней зоне печи. фактическая же его тепло- отдача зависит от наличия двух зон теплообмена и завершенности теплообмена в нижней зоне. В самых благоприятных условиях, когда перераспределение кислорода и топливных добавок приводит к улучшению теплоотлачи топлива в нижней зоне, ожидаемой экономии кокса мож998507 можно не получить. Экономия кокса отприменения комбинированного дутья вконечном итоге определяется степеньюиспользования восстановительного газа.При изменении расхода природного газаи кислорода степень использования водорода и окиси углерода во многих случаях изменяется в широких пределах,вызывая соответствующие экономию иперерасход кокса.Кроме того,. данный способ неэффективен в условиях работы группы печейс одинаковой температурой дутья,Целью изобретения является повышение эффективности использования комби-,нированного дутья и экономия кокса,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу работы группы доменных печей, включающему измерениесостава колошникового газа, расходовдутья, технологического кислорода, топливной добавки и рудной нагрузки накокс, перераспределение технологического кислорода и топливной добавки междупечами определяют коэффициент заменыкокса топливной добавкой, вычисляют егосреднее значение для группы печей иперераспределяют топливную добавкупрямо пропорционально отклонению коэффициента замены кокса от его среднегозначения на каждой печи, причем призначениях отклонения коэффициенты замены кокса для каждой печи от среднегопревышающих пределы от + 0,03 до+О, 15, технологический кислород перераспределяют пропорционально изменениютопливной добавки.Способ осуществляют следующим образом,На каждой доменной печи, где применяется комбинированное дутье, измеряютрасход воздуха, технологического кислорода и топливной добавки (природныйили другой восстановительный газ,нефть, состав колощникового газа,влажность дутья).По усредненным значениям измеренных величин за каждый период в пределах10-480 мин определяют коэффициентзамены кокса топливной добавкой (кг/м3. или кг/кг добавки) Э; = КЧд, кг/мин25 где ( - количество топливной добавкиД 1на 1-й печи, м /мин (кг/мин).Суммарное количество замененного кокса топливной добавкой для группы печей йс К Чкг/минЗО- - 1 Д 1где и - количество печей,Среднее значение коэффициента заменыкокса топливной добавкой для группы доменных печей3П.ч1ео Разность между значениями коэффи циента замены кокса топливной добавкой на каждой печи и его средним значением для группы печейЬК =К;-К кг/мин4Перераспределяют топливную добавкумежду печами, определяя ее изменениедля каждой печи по формуле ЬМд ==ЛКСМ, м/ мин.Перераспределяют технологический50кислород между доменными печами, определяя его изменение для каждой печипо формуле. ЬЧ =йЧд3/1 м/мин,где кг/мин с+ЗОг 1 р,со+ 280 о Ч.Н2(мз/м природного газа илим /кг нефти и т,д,);ю,ф 1(- степень использования водорода и окиси углерода, доли единицы;Ск - содержание углерода в коксе, доли единицы массы;С - теплота горения топливнойдобавки в горне печи с учетом расхода тепла на раэл ложение углеводородов,Например, теплота горения углеводородов в окись углерода за вычетом теплоты их разложения определяется.Ч, 396 СН 4 +1445 С Нь +2416 СЗН 8+2 6=2580 НгО ккал/мгде СН 4, СгНЬ и т,д, - содержание указанных углеводородов в газе доли едини 20 цы объема,Количество замененного кокса топливной добавкой на каждой печигде и ) - количество водорода и окисиуглерода, образующихся при разложении единицы топливной добавки в горне печи 1Я- норма компенсации, принятая постоянной в конкретных производственныхусловиях, м кислорода на мЗ или кгтопливной добавки,% 9085Начиная со второго периода, коррек- " тируют рудную нагрузку. на кокс, добавляя или уменьшая за время следующее количество кокса вк=-ЬЭФ кг,5 где ЙЭ 1= 3; - ЭпР ,Э - - значение в предыдущемпериоде.Все операции выполняют непрерывно,Операции по перераспределению топливной 16добавки и технологического кислородавыполняют в тех случаях, когда -оМ К )д", а значение дустанавливают в конкретных условиях в предейах(Ю,ОЗ) - (+О, 15)15П р и м е р, Доменный цех состоитиз шести доменных печей следующегообъема в м: 1 - 1754; 2-1719; 33,1386; 4-13865-1386; 6-1386. Впечи вдувают природный газ и кислород 20Соответствующий способ работы доменныхпечей цеха сводится к тому, что природный газ распределяют между печамипримерно пропорционально их производительности (таблица, период 1), Норма 25компенсации 2=3,3 м кислорода на м3природного газа.Способ осуществляют следующим образом.Период усреднения информацииприниэмают равным 60 мин, значение д =+0,03.При существующем способе распредепения природного газа и кислорода по измеренным значениям параметров процессаопределяют коэффициент замены коксаприродным газом на каждой печи К егосреднее значение для шести печей Р, отклонения йК количество замененного кокса природным газом для каждой печи 3;и по цеху Э(значения вычисленныхвеличин занесены в таблицу, период 1)Сравнивают й Кс установленными пределами сР:+0,03. Для существующегоспособа на четырех печах 0,03 йК))0,03. Принимают решение о перераспределении природного газа и кислородапо предлагаемому способу.Определяют изменение природного газа ЬЧг=йК. Ч,; и кислорода дЧ, =1,31,3 г, для каждой печи.Для первой печи оЧ, . =167 0,086,заносятся в таблицу), Добавляют природный газ на первую (14,36 м /мин)и четвертую (21,76 м/мин) печи за55снятия его с печей 2, 3, 5 и 6 по19,041 1,863 1,86 и 13,36 м /минсоответственно, Общее количество при 07 йродного газа, потребляемого цехом, оставляют постоянным 834 м /мин соотЭветственно и снимают с печей 2,3,5 и6 по 24,75; 2,42; 242; 17,37 м /минсоответственно ( таблица, период 1).Во втором периоде работы цеха определяют К;, К, Э;, Э, йК; ., Анализируют результаты перераспределенияприродного газа и кислорода, произведенные в первом периоде, Устанавливают,что перераспределение полезно, так какпозволяет увеличить коэффициент замены кокса с 0,814 до 0,855 и секономить 2050,8 кг кокса в час. Экономиюкокса получают увеличением рудной нагрузки на кокс путем уменьшения загрузки кокса на печи 1,2, 4 и 6 по 775,2188,2; 13056,6 и 60,6 кг/ч соответственно и увеличения его загрузкина печах 3 и 5 до 89,4 кг/ч,Далее анализируют значения дК;. Начетырех печах -0,03)д К;)0,03, поэтомуперераспределение природного газа икислорода продолжают,добавляют природный газ, и кислород на печах 1 и 4 иуменьшают на печах 2,3, 5 и 6 (таблица, период 2).В третьем периоде определяют значения к;, К, 3; , Э-, анализируют ихзначения и определяют целесообразность произведенного перераспределения природного газа и кислорода впредыдущем периоде, которое оказывается полезным, так как позволяет повысить коэффициент замены кокса помху до 0,896. Значение Э увеличивается на 34,51 кг/мин,вследствие чегокорректируют рудную нагрузку на кокспутем уменьшения загрузки кокса навсех печах. По цеху получают экономиюкокса 2070,6 кг/ч (таблица). На трехпечах еше -0,03.)дК )0,03, поэтомупродолжают перераспределение природного газа и кислорода (таблица, пери .од 3).В четвертом периоде продолжают вы-полнять те же операции, что и в предыдущих: определяют К , й К, ЭЭФ .1Ь Э;, анализируют их значения.Коэффициент замены кокса по цеху повышается до 0,933, вследствие чего значение З увеличивается на 30,5 кг/мин.Это позволяет на каждой печи увеличитьрудную нагрузку путем уменьшения ко. личества загружаемого кокса и получитьего экономию по цеху в количестве1830 кг/ч. Иа всех печах 0,03 (ЬК((0,03, на основании этого делают заключение, что данное распределение приЭкономический эффект от внедренияпредлагаемого способа составляет456192 руб. 133, 11 173 15 3 7 834 17 2 Ч 108 0,9,8 0 105,33 155,70 123 5 747,6 81 7,46 7 ОМ 507 8родного газа и кислорода яВляется оп- чить коэффициент замены кокса по цеху тимальныя. Его сохраняют до тех пор, . с 0,814 до 0,9 ЭЭ и увеличить экономию пока -0034 а;4003. Ва етого вкокса от применения комбинированного каждом последующем периоде определяют дутья с 678,9 до 778,09 кгlмин (таб- .К;, й дК. лица, период 1 и 4).В приведенном примере произведенноеперераспределение природного газа и кислорода между печами цеха по сравнениюс известным способом позволило увели