Способ плавки в коксогазовой вагранке Советский патент 1989 года по МПК F27B1/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности к зыгпазке чугуна в вагранках.

Цель изобретения - повышение экономичности ьлавкй путем снижения удельного расхс ia кокса и получения отходящих печных азов с жаропроизводительностью, равной жаропрочзводительности природного газа

Выплавка чу нш в коксогазовых вагранках сопровождается неизбежным расходованием кокса на восстановление СО2 и НаО, содержащихся в продуктах сгорания природного газа, окислительной атмосферой

в зоне подогрева шихты вследствие полного дожигания горючих компонентов печных газов Последнее вызывает окисление элементов шихты в зоне подогрева и восстановление их в зоне плавления и перегрева металла углеродом кокса, что еще больше повышает расход кокса на плавк

Кроме того, полное дожигание горючих компонентов приводит к увеличению объема продуктов сгорания, в среднем на 40%, что ухудшает условия теплообмена в этой зоне и приводит к большей степени незавершено

СХ

к

о а

(в/}/) 01 со дер 1ния KI-K юро a L JS. (. штеле сажезодоро ыои Ко о печивающег о получение о ходя л п и и idiOB с жаропроизводшс 1ь юсгцо оачыи жаропроизво uiTeibHOe н природного с зав счмость предиавкла я фш 2 и -тпроксим рована уравненирм i i ia

Ke/lr a-r- б Ло -f- it ks/Vr -отношение ч котиче(тв прироцю о 1аза подвергн том термич хком разтожению, / о содержание кисторода в окне

inreie сажево шроднок смеси

о/

/о

-1 748 697

070 10 j 2 57 10-h

Проведенные и о.тедования показати что непотное сжигание сажеводороднои с геи подученной предварите шныу термическим раз южением природного га а в окислиreie с коэффициентом расхода последнего а - 0249-0251 обеспечивает пол чег-ие вое станози ic газа сез окис ште гей и сажи

Пот ченные таким образом восстанови тельные i азы имеют доста i ОЧНУЮ т мпера

а 6 с

э

1 3

пости теплообмена по сравнению со спосо бами плавки без дожигания газов

На фиг 1 представлена схе ia способа выплавки ч)гуна в коксогазовой вагранке на фиг 2 - зависимость относи етьного расхода воздуха от содержания кислорода в окислите те

Сущность способа зактючаегся в с ге дующем

Природный газ перед подачей в вагранку подверг ют термическое разпоженио на сажеводородную смесь в отаппиваемом ре актере 1 По } ченная сажеводородная CMect подается в камеру 2 сгорания дпя неполного сжигания при 249-0251 в окиститете по югреваемом в подогреватете 3, при этом содержание кислорода в окислителе саже водородной смеси должно составлять ботее 37% Продукты непотного сгорание саже водородной смеси подают через фурмы 4 в нижнюю часть шахты печи 5

В шахте печи 5 сгорания oi дают физическое тепло на расп 1автение шихты и перегрев чупна и в зависимюсп от содержания кисторода в окислителе саже водородной смеси частично дожигаются ь верхней части печи 5 в хзпе 6 до /кигания при этом степень дожигания от ходящих печных газов опредетяется из }сло вия получения горючего печного газа имею щего жаропроизводительносгь равную жа

рОПрОИ ШОДИТСТЬНПСТ Ч ППИрОДНОГО ) 43d

результате посве нныч исстеюван тй .a зависимосгь one ч. я ,dc OT-I возтдха к ко IHMCCTBJ приро н )гс та a i nepi pa-s

5

5

0

Jtl

5

5

O

тур для оасплавпения шихты и перегрева чугуна и совершенно не в чими ческое взаимодействие с углеродом кокса, что снижает удетьный расход кокса на плав ку Неполное сжигание сажеводородной смеси в подогретом окислителе с содержа нием кисторода 37% позволяет получать восстановительные газы, имеющие жаро производительность, равную жаропроизво дитеяьносги природного га,а При сжигании с 24е -0251 салеводородной смеси образуются продчкты неполного сгорания имеющие жаропроизводотельное ь бопьше, чем ) приходного газа В зюм случае отхо дящие газы частично дожи акгхя возду ом с расходом последнего, опредетемным по описанной зависимости что с С сьечивает жаропрои шодитетьность отходящих печных i азов равную жаропрои водите ьчости 1ри родною

Причер С ажевоаор ону, roij ченную термическим ра о/чением ного газа в реакюр0 по ают в ка iep сгорания при 1 200°С где жи зют L окис итете годе ма не 0% киспор)/да h нагре гом в подогревателе 3 дс оОО С с диечтс м расхода OK/ i ТРТ« а 024« 0251 Продукты непо о,о сгорания сажр водород ой смеси подают через ) 4 в нижнюю часть шахтн печи 5 газы отдают физическое тето раставтсние и пере i рев ч на ее в 1яющее (.QU 1Г,A/I н при at е з печи veior гемпе ъаг} 300°С 1 i эт JM потери те п юты ег

1ком с огт в я )т 197 МТ.Ж/Т а ijiepi на ) злсжение известняка G Д,/г г стери ia через ограждение 1ечи состав 1яют 130 МДж/т

В верхней части лечи 5 в }3 ie Ь дом га я oi ходящие газы до гаются относитетьньп расходом посте него piB ным 748Г697 SOЮ

(-07 10 50 +2 57 10 ° 50 - J ,1 1 ороч и е печные 1азы nocjie outci H ii°or тсгагочное влагосодержание 50 г/1 i и MQ ропроиоводитетыость, равнмо жаропроиз водите юности природного газа

Использование изобретения позво яет полностью исключить расход кокса af топ тива на плавку, исключить расход кокса на эндотермические реакции восстанов шния трехатомных газов ч обеспечивает испо ть зование кокса при плавке только как мета т 1 ргическою реагента Получение в rpoi e. се плавки отходящих горючих газов имею тих жаропроизводительносгь равнмо жа ропроизводительности природного 1аза от крывает возможность эффективного испоть зования отхо1ящих газов как топлива рав нопенною природному газу

Формула изобретения

Способ плавки в коксогазовой вагранке включающий плавление и перегрев мета т та

за счет тепла продуктов неполного сгорания природного газа в подогретом окислителе с последующей подачей упомянутых продуктов в шахту печи ниже зоны плавления, а также каскадное дожигание горючих компонентов печных газов путем подачи воздуха в шахту выше зоны плавления, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности плавки путем снижения удельного расхода кокса и получения отходящих печных газов с жаролроизводительностью/равной жаропроизводительности природного газа, природный газ перед сжиганием подвергают термическому разложению до получения сажеводородной смеси, полученную сажеводородную смесь сжигают с коэффициентом расхода окислителя 0,249-0,251 и при содержании кислорода в окислителе

38-100%, а относительный расход воздуха.

подаваемого в шахту выше зоны плавления,

определяют по зависимости

Vs/Vr a+6- КО-У + С- Кб-2+д- A ck

гд.еУв/Уг - отношение расхода воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутого термическому разложению, нм3/нм3;

Ко -содержание кислорода в окислителе сажеводородной сме- си, %;

а 1J48; 3 6,97-10 2; с - 0,70-ID 3; д 2,57-Ю-6.

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна коксогазовых вагранках. Целью изобретения является повышение экономичности плавки путем снижения расхода кокса и получения отходящих паяных газов с жаропроизводительностью, равной жаропроизводительности природного газа. Природный газ подвергают термическому разложению на сажеводородную смесь. Полученная сажеводородная смесь подвергается неполному сгоранию с D=0,249-0,251 в подогретом окислителе с содержанием кислорода в пределах 38-100%. После чего продукты неполного сгорания сажеводородной смеси подают в фурмы вагранки. При движении в печи продукты сгорания отдают физическое тепло на расплавление и перегрев чугуна и в зависимости от содержания кислорода в окислителе сажеводородной смеси частично дожигаются в верхней части шахты печи воздухом, после чего горючие газы покидают печь, имея жаропроизводительность, равную жаропроизводительности природного газа. Относительный расход воздуха на частичное дожигание отходящих печных газов определяется по зависимости: V_в/V_г = а+бК₀ @ + сК₀ @ + дК₀ @ , где V_в/V_г - относительный расход воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутому термическому разложению, нм³/нм³, а = -1,748

б = 6,97^.10^-2, с = -0,70^.10^-3, д = 2,57^.10^-6. Использование изобретения позволяет полностью исключить расход кокса на плавку как топлива и обеспечивает получение отходящих печных газов с жаропроизводительностью, равной жаропроизводительности природного газа. 2 ил.

Продукты сгорания

Фиг.1

VB

0,80

1vr,

000

37

5G

60 70 Фиг. 2

0 /o

90