Способ регулирования теплового состояния доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/24 

1

Изобретение относится к черной :металлургии, в частности к способам контроля и регулирования теплового состояния доменных печей. j

Известен способ, согласно которому тепловое состояние печи контролируют по отношению количества тепла,расходуемому на процесс, количеству тепла потребному на физико-химические 0 превращения шихтовых материалов.При отклонении этого отношения от единицы изменяют рудную нагрузку

Однако получить высокую эффективность регулирования теплового состоят ния доменной печи этим способом в на-- стоящее время невозможно, так как отсутствие представительной информации о химсоставе шихты и недостаточная точность информации о составе колошникового газа вызывает большие ошиб- ки в определении расходуемого и потребного .количества тепла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- 25 му результату является способ регулирования теплового состояния доменной плавки, включающий изменение рудной нагрузки на кокс в зависимости от прихода тепЛ по зонам печи 2J. 30

Однако прказатели M отражают приход тепла в печь в целом без учета изменения прихода тепла в нижнюю и верхнюю зоны.

В связи с этим возможны случаи, когда значения показателей увеличатся за счет прихода тепла в верхнюю зону, а тепловое состояние горна будет оставаться неизменным или ухудшаться за счет уменьшения прихода тепла в нижнюю зону печи. В таких случаях эффективность регулирования резко.снижается. Кроме того, способ недостаточно эффективен также потому, что в настоящее время нет представительной информации о химсоставе шихтовых материалов, и недостаточно высокая точность информации о составе колошникового газа. В таких условиях значения M и И будут определяться с большой погрешностью,

Цель изобретения - повышение качества регулирования путем улучшения методов контроля и снижения расхфда кокса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу,включающелу изменение рудной нагрузки на кокс а зависимости от прихода тепла по зонам печи, при этом дополнительно определяют разность прихода тепла в целом по печи и в ее нижней зоне и при изменении разности на каждые 10 ккал/кг чугуна изменяют рудную нагрузку на 0,35-0,56%, при этом пр повышении разности рудную нагрузку увеличивают и наоборот.. Приход тепла в печь в целом опре деляют как приход тепла М по извес ному способу контроля теплового сос тоянйя доменной печи,, только газифици ованный кислород,шихты переводят в количество чугуна через окисленность шихты. Суммарный приход тепла в объеме материалов нижней зоны отличается о прихода тепла в печь в целом тем, что при его определении берут те зн чения йрихода тепла и газифицирован ного кислорода шихты зоны косвенного восстановления, которые были раньше на 2-5 ч, т.е. когда материа лы нижней зоны находились в зоне косвенного восстан.овления. Этот показатель отражает суммарное количес во тепла, которое усвоено материала ми нижней зоны по мере опускания их в горн. Определение разности между прихо дом тепла в печь в целом ,и суммарным приходом- тепла в o6beNie материс1 лов нижней зоны обеспечивает контроль изменения прихода тепла в зоне косвенного восстановления. Положительное значение разности свидетельствует об увеличении прихо да тепла в зоне косвенного восстановления и предстоящем через 5-7 ч разогреве горна. Отрицательное значение разности наоборот свидетельст вует об уменьшении прихода тепла в зоне косвенного восстановления и предстоящем через 5-7 ч похолодании горна. Для стабилизации теплового реяшма плавки, и химсостава чугуна в первом случае увеличивают, а во втором - уменьшают рудную нагрузку на окс. Принципиальное отличие предлагае мой операции по определению разности и в соответствии с ее величиной и знаком - рудной нагрузки - заключается в том, что на разность двух показателей, определяемых одним и тем же сЛособом и отличающимися только сдвигом некоторой информации на 2-5 ч, практически не влияет пог решность информации.о параметрах пр цесса. Креме тфго, этот показатель учитывает зональный характер измене ния прихода тепла. В результате повышается точность контроля и эффективность регулирования. Способ осуществляется сЛедуклдим образом. редненной информацией за 20н определяют приход тепла в в целом -0,7. 0 -|-i-|-, ккал/кг, марный приход тепла в объеме иалов нижней зоны , А - приход тепла в зоне косвенного восстановления от об разования со д. и Н2О,ккал/мин/. - то же, значение которое было раньше на 2-5 ч (время опускания материалов из зоны косвенного восстановления в горн); Б - приход тепла в нижнюю част доменной печи от горения углерода до СО,теплосодержания дутья за вычетом расхода тепла на разложение природного газа и влажности дутья, ккал/мин; В - газифицированный кислород шихты косвенного восстанов ления, , - то же, значение которого было на 2-5 ч раньше/ г - газифицированный кислород шихты прямого восстановления, 0,- окисленность шихты,кг чугуна. ачения А, Б, В и Г определяют ющим образом, (3021CO,j + 2580 ) Ук9 /oiM, (1254(СО+С() .JV,/olM. 0,5 (СОд + H,0)0(/K9/ofN2; 0,5 .(СО + C02.)-pWa V,9/olN5, O,CQ2,N,- составляющие колошникового газа, %, - количество комбинированного дутья, вдуваемого в печь,м /мин;W - теплосодержание 1м комбинированного дутья с учетом разложения природного газа и влаги дутья, ккал, HjO - количество воды, образуемой в зоне косвенного восстановления, MVKr; of. - объемное отношение дутья к азоту в дутьеi () - отношение объема кислорода к азоту в дутье, ределяют разность ДМ М - Mj ответствии с ее знаком изменяную нагрузку на кокс на 0,56% на каждые 10 ккал/кг чуазности.

Значение 0,35% соответствует 50% железа в рудной части шихты, низкой рудной нагрузке (3,39 т/т) и высокой степени использования окиси углерода (0,50). Значение 0,56% соответствует высокой исходной рудной нагрузке (3,59 т/т ) .высокому содержанию железа в рудной частишихты (58%) и невысокой степени использования окиси углерода (О ,40) .

Более точно изменение рудной нагрузки определяют вычислением требуемого изменения массы кокса или рудной части шихты в подаче, исходя .из соотношений кг/подач 1,585С1254 + 3021 -кг/подачу. ЛР - 1254 -1--3021ПСО где Ц - количество выплавляемого чугуна из шихты одной подачи;степень использования окиси углерода,, доли единицы; изменение массы кокса в подаче;ДР - изменение массы рудной части шихты в подаче. В таблице приведен пример реализа ции способа контроля и регулирования теплового состояния доменной печи, включающий среднечасовые данные о ра боте доменной печи №.7 завода им. Дзержинского за 10 декабря 1976 г с 9 до 15 ч. Масса рудной шихты равна 2300 кг, масса кокса 6400 кг, рудная нагрузка равна 3,59. Показатель М вычислен со сдвигом прихода тепла косвенного восстановления (А ) и газифицированного кислорода шихты этой зоны (в ) на 3 ч. Поэтому до 11 ч значения показателя М. в таблице отсутствуют. При вычислении показателя М на 12 ч использованы значения А и В, которые были в 9 ч. На 12 ч значения М и M,f мало отличаются между собой и разность

М-М 2359-2355 4 ккал) меньше .10 ккал/кг чугуна. Поэтому рудную нагрузку не изменяют-: На 13 ч М 2346, М 2377, ДМо 2346-2377 - 31 ккал/кг чугуна.

В соответствии со знаком ЛгИ уменьшают рудную нагрузку на 0,45 - 31

1,39%.

10

При исходной рудной нагрузке 3,59 т/т снижение ее на 11,39% составит3,59 f 1,39 0,05 т/т. 100 Это соответствует увеличению мар,сы коксовой колоши на 100 кг или уменьшению массы рудной части шихты в подаче на 350 кг. В таблице значения д.К идР, вычислены по приведенным формулам. Предлагаемый способ обеспечивает более эффективный контроль и регулирование теплового состояния печи, так как учитывает изменение прихода тепла по зонам..ф Кроме того, показатели М и М вычисляются по аналогичным формулам. Отличие между ними в том, что в показателе М. информация о параметрах . процесса, характеризующая приход тепла и газифицированный кислород, шихты верхней зоны печи, сдвинута на 2-5 ч. Поэтому погрешность информации при вычислении показателя ДМ вычитается и практически не влияет на его величину. Контроль и регулирование теплового состояния доменной печи по предлагае 1ому способу улучшает качество чугуна, снижает расход кокса на 1-2% и yвeJ чивaeт производительность печи на 1-2%. Экономический эффект от внедрения способа составляет около 200 тыс. руб в годгдля доменной печи объемом 1356 м .

о

о о

I I

ve Ч

о тЧ Н

I

VO 00

ГЧ

г

ГО

тг

I

Формула изобретения

Способ регулирования теплового состояния доменной печи, включающий изменение рудной нагрузки на кокс в зависимости от прихода тепла по зонам печи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, дополнительно определяют разность приходов тепла в целом в печь-, и в ее нижнюю зону и при

изменении разности на каждые 10 ккал/кг чугуна изменяют рудную нагрузку на 0,35-0,56%, при этом пр повышении разности рудную нагрузку увеличивают и наоборот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 407951, кл. С 21 В 7/24, 1975.