Способ задувки доменной печи Советский патент 1986 года по МПК C21B7/24 

1

Изобретение относится- к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано в технологии производства чугуна.

Цель изобретения - сокращение пе- риода задувки и экономия кокса при этом.

Способ осущес.твляется следующим образом.

Производят постепенное увеличение расхода дутья, повышение его температуры и ввод углеводородсодержащих добавок.

В качестве углеводородсодержащей

обавки вводят коксовый газ в объеме, равном 0,08-0,09 м на 1 м дутья в период проработки 2-3 объемов печи материалов пшхты, после чего расход дутья увеличивают до 1,5-1,8 объема печи, причем в этот период расход коксового газа устанавливают равным 0,09-0,15 м на 1 м дутья,

Использ ование коксового газа в качестве углеводородсодержащей добавки (по результатам исследований) обеспечивает ускоренный прогрев шихты путем сокращения .расхода тепла в 3,5- 4,0 раза на разложение углеводородов за счет дополнительного тепла от взаимодействия водорода коксового газа с кислородом дутья и за счет использования тепла максимального нагрева дутья, что позволяет дополнительно экономить кокс. Основная экономия кокса достигается непосредственной заменой углерода кокса углеродом коксового газа с эквивалентом замены 0,4 кг кокса на 1 м коксового газа. I

При этом водород коксового газа взаимодействует с кислородом дутья и продукты этой реакции уносятся струей дутья за пределы окислительной зоны. Это взаимодействие обеспечивает снижение объема горновых газов на величину, равную количеству связанного в пары воды кислорода дутья, что позволяет плавно увеличивать объем дутья на такую же величину, причем перенос продуктов этого взаимодействия (паров воды) в срединные и осевые участки горна печи и их взаимодействие с углеродом кокса обеспечивают более активное, чем в случае использования природного газа по известному способу, разрыхление коксовой насадки, что является факто

ром, ускоряющим проработку Задувоч- ных объемов шихты. Кроме этого, взаимодействие паров воды в срединных зонах горна с углеродом кокса обеспечивает выделение новых количеств восстановительных газов (водорода и окисла углерода), что улучшает газодинамику печи.

Пример. На печи № 3 испытывают предлагаемый способ задувки печи. В качестве углеводородсодержащей добавки к дутью используют коксовый газ для ускоренного прогрева и прора- ботки объемов задувочной шихты.

Расход коксового газа 0,08-р,09 м на 1 м дутья в период проработки трех загруженных объемов шихты.

Пределы расхода коксового газа принимают по следующим расчетам.

Нижний предел расхода составляет 0,08 м коксового газа на 1 м расходуемого дутья, при этом, количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового газа .по реакции Н + 0,50 , составит:

з(

где 0,08 0,6 0,5

0,08x0,6x0,,024,

объемная доля вдуваемого коксового газа; объемная доля водорода в . коксовом газе; стехиометрический коэффициент (количество молей . кислорода на 1 моль водорода) , .

или 0,24. (на такую же величину снижается объем горновых газов). Оставшаяся часть кислорода в дут1.е (18,6%) израсходуется на горение кок-, са в окислительной зоне фурменного очага и на окисление метана коксового газа.

Пониженное содержание кислорода в пределах фурменных очагов обеспечи-. вает им (очагам) более протяженные очертания к центру на 0,15-0,2 м, а перенос 2,4% связанного кислорода обеспечивает разрыхление коксовой насадки за пределами фурменных очагов, что положительно сказывается на газодинамику процесса.

При расходе коксового газа ниже, чем 0,08 м на 1 м дутья, (ниже нижнего) количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового газа, будет незначительным и

протяженность фурменного очага такая как и при задувке на атмосферном дутье без добавок.

Поэтому, нижний предел расхода коксового газа составляет 0,08 м /м дутья.

Верхний предел расхода коксового газа 0,09 м на 1 м дутья, при этом количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового ;газа, составит 0,09x0,6x0,,027 или 0,027x100 2,7%

где 0,09 - объемная доля расходуемого .коксового газа;

0,6 - объемная доля водорода в коксовом газе;

0,5 - количество молей кислорода на 1 моль водорода.

20 объема печи увеличивают расход коксового газа на 0,02 м на 1 м дутья

Оставшаяся часть кислорода в дутье 21,0-2,,3% израсходуется на горение кокса в фурменных очагах и на го- до расхода коксового газа U.li м на рение метана коксового газа. При этом по сравнению с нижним (0,08 ) пределом расхода очертания фурменного 25 дутья и коксового газа в раздувочный

до расхода коксового газа 0,15 м

1 м дутья.

Дальнейшего повьппения расхода

очага должны быть еще более протяженными к центру, а количество связанного кислорода, вынесенного за пределы фурменного очага, будет еще большим (2,7%). Дальнейшее повышение расхода коксового газа в период проработки трех задувочных объемов шихты (вьшге верхнего) нецелесообразно, так как может вызвать неровный ход печи.

После проработки трех объемов за- дувочной шихты, когда кладка печи и столб шихтовых материалов, в основном, прогреты, увеличивануг рудную нагрузку, расход дутья и коксового

Составитель Б.Ваковский Редактор Н.Гунько Техред В.Кадар Корректор Е.Сирохман

Заказ 2103/19 Тираж 552Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,А

газа, причем расход дутья устанавливают равным 1,5-1,8 объема печи, а расход коксового газа 0,09-0,15 м

л

на 1 м расходуемого дутья,

На равно работающую печь оптимальное количество дутья составляет l,5iO,l объема печи (статистические данные). В предлагаемой технологии такое количество дутья принято нижним пределом при выходе ее на рабочий режим, сохранив при этом верхний предел расхода коксового газа при проработке трех задувочных объемов шихты (0,09 м газа на 1 м дутья).

Учитывая то, что вдуваемый коксовый газ снижает объем горновых газов, расход дутья постепенно повышают до 1,8 объема печи. При увеличении расхода дутья на каждые 0,1

объема печи увеличивают расход коксового газа на 0,02 м на 1 м дутья

до расхода коксового газа U.li м на дутья и коксового газа в раздувочный

до расхода коксового газа U.li м дутья и коксового газа в раздувоч

до расхода коксового газа 0,15 м

1 м дутья.

Дальнейшего повьппения расхода

период не проводят, так как понижается степень использования газов, что снижает экономические показатели работы печи.

Таким образом, предлагаемый способ задувки доменной печи с использо- вэнием в качестве углеводородсодержа- щей добавки к дутью коксового газа обеспечивает ускоренньй прогрев шихтовых материалов и кладки, что обеспечивает зкономию кокса до 8%, а также ускоренную проработку задувочных объемов шихты, что позволяет сократить срок раздувки после капитального ремонта Г1 разряда с 7-8до4сут.