Способ отопления подовых печей Советский патент 1989 года по МПК C21C5/04 

1

Изобретение относится к черной металлургии, ..а.именно к сталеплавильному производству, к выплавке стали в подовых печах, работающих с применением для отопления природного . газа при самокарбюрации его в факеле.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повьппение стойкости агрегата.

Сущность способа заключается в следующем. .

Ограничивая кинетическую энергию окислителя путем его подачи с удельной кинетической энергией на срезе сопла фурмы, равной 30-70 Вт/т садки, а также подавая его рассредоточенными струями, обеспечивают создание факела отопления агрегата, у которого направленная теплопередача находится в пределах оптимальных значений и

удовлетворительно обеспечиваются перемешивание, горение факела в пределах рабочего пространства и его светимость, с ограниченным развитием рециркуляции дьгмовых газов в рабочем пространстве, что обеспечивает снижение энергозатрат и повышение стойкости агрегата.

При подаче окислителя с кинетической энергией менее 30 Вт/т садки факел большей частью мягкий, длинный или удлиненный, при высокой тепловой нагрузке горение не всегда может кончаться в рабочем пространстве, при этом плавка удлиняется или повышаются расходы энергозатрат на выплавку, несмотря jiHa то, что светимость факела в этом случае работы может быть и весьма высокой. Эти недостатки проявляются тем больше, чем меньше кинетическая энергия окислителя на

сд

CR)

3 U

срезе соппа. Снижение стойкости агрегата наблюдается при применении мер компенсации проявляющихся недостатков.

При подаче окислителя с кинетической энергией более 70 Вт/т садки факел большей частью жесткий, настильный. Горение топлива организованное, тепловая мощность факела мо- жёт быть высокой, светимость факела удовлетворительная и понижается с дальнейшим ростом кинетической энергии, С увеличением кинетической энергии окислителя значительно развива- ется рециркуляция продуктов горения в рабочем пространстве, что приводит к усреднению температуры дымовых газов в рабочем пространстве, сйиже- нию светимости факела и повышению степени износа рабочего пространства Эти процессы развиваются, при прочих .равных условиях, прямо пропорционально кинетической энергии факела ,. (удельному расходу окислителя на срезе сопла).

Низкий предел удельной кинетической энергии,окислителя на срезе сопла 30 Вт/т садки приемлем для невысоких тепловых мощностей факела (0,03-0,7) МВт/т , при необходимости иметь длинный факел или.при длинном рабочем пространстве, для организаци факела практически без рециркуляции дымовых газов в рабочем пространстве, что весьма приемлемо в периодах плавления и доводки с продувкой ванн кислородом.

Верхний предел удельной кинетической энергии окислителя на срезе сопла 70 Вт/т садки приемлем для высоких тепловых мощностей факела (0,08-0,15 МВт/т) нормальной длины, жесткости и настильности при хорошей и удовлетворительной его светимости. Такая кинетическая энергия окислителя позволяет иметь слабо развитую зону рециркуляции продуктов горения в рабочем пространстве, что в свою очередь обеспечивает хорошую направленную теплопередачу и высокую стойкость агрегата. Высокую кинетическую энергию окислителя предпочтительно иметь в периодах завалки шихты и ее прогрева.

Пример. На 500 тонкой мартеновской печи, работающей с применением природного газа (3000-6000 ),. для отопления по принципу самокарбюг

5 0 5

о

5

55

1

рации его в потоке с подачей кислорода (2500-3000 м /ч) в горелку под газовый поток и продувки ванны кислородом (3000-3500 ) бьш опробован предлагаемый способ отопления.

Расход кислорода подают рассредоточено, через две горелки вместо одной (по известному способу), при прежних выходных параметрах сопел. Это позволяет, используя, цилиндрические сопла, сократить скорость истечения кислорода на 24,2% и его кинетическую энергию на 42,6%. Так, если по известному способу удельная кинетическая энергия кислорода составляет 98 Вт/т, то при подаче того же его количества через две фурмы энергии составляет 56,2 Вт/т. Скорость истечения снижается с критического уровня до 250 м/с. I

Оптимизация подачи кинетической

энергии окислителя под факел позволяет улучшить организацию факела, его светимость и тем самым направленную теплопередачу от него при значительном сокращении рециркуляции продуктов горения в рабочем пространстве. Улучшение тепловой работы в опытной компании печи позволяет сократить скорость старения агрегата и уменьшить расход чугуна на процесс на 11,5 кг/т, с повышением стойкости главного свода печи на 17,8% при некотором улучшении остальных показателях ее работы.

В другом исполнении также устанавливают две фурмы для подачи окислителя, но выходные сечения сопел окислителя несколько уменьшены. Это обеспечивает увеличение скорости истечения окислителя на 25 м/с и удельную кинетическую энергию на верхнем регламентированном пределе (70 Вт/т садки), Работа печи улучшается по сравнению с известным способом, но несколько хуже, чем в первом случае испытаний. Расход топлива снижается на 3 кг/т, чугуна, на 5 кг/т При повышении стойкости печи на 5,0%.

Формула изобретения

Способ отопления подовых печей, вкхаочающий подачу природного газа в факел через горелку низкого давления и подачу окислителя под газовую струю через горелку высокого давления, отличающийся тем.

514564716

что, с целью снк -ения энергозатратструями с удельной кинетической

и повьш ения стойкости агрегата, окис- энергией на срезе сопла горелки, рав- литель подают рассредоточенныминой 30-70 Вт/т садки.

Изобретение относится ж черной металлургии, конкретнее к сталепла. вильному производстру, к выплавке стали в подовых печах, работакнцих с применением для отопления природного газа при самокарбюрации его в факел. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение стойкости агрегата. При выплавке стали окислитель подают с удельной кинетической энергией на срезе сопла фурмы, равной 30 - 70 Вт/т садки, при подаче окислителя рассредоточенными струями. Это позволяет путем улучшения организации факела и направленной теплопередачи снизить энергозатраты и повысить стойкость плавильного агрегата. с