Способ работы группы доменных печей Советский патент 1982 года по МПК C21B5/00 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам управления работой группы доменных печей на комбинированном дутье.

Известен способ работы группы доменных печей, на комбинированном дутье, в состав которого входят технологический кислород, природный газ и пар для увлажнения дутья, согласно которому соотношение между расходом кислорода и природного газа уст-анавливается с учетом целесообразности поддерживать теоретическую температуру горения в оптимальном диапазоне, обеспечивающем плавный сход шихты, высокопроизводительную и экономичную работу доменной печи. Расход пара при этом является независимым параметром, значение которого устанавливается в соответствии с тепловым состоянием доменной печи 1 .

Недостаток этого способа состоит в том,- что. он не учитывает техническое состояние доменных печей и воздухонагревателей. Например, в случае остановки воздухонагревателя на ремонт значительно уменьшается температура дутья, в результате чего оптимальная теоретическая температура горения не обеспечивается как из-за низкой температуры дутья, так и из-за того, что установленный ранее расход приводного газа становится избыточным. И наоборот, в случае значительного повышения температуры дутья вследствие чрезмерного отклонения теоретической температуры горения от оптимального уровня 1900-2200®С избыточным становит10ся кислород.

Дополнительным основанием для того, чтобы считать его избыточным, является и то,обстоятельство, что начиная с некоторой температуры

15 дутья, называемой критической, обогащение дутья кислородом приводит к уменьшению теплоотдачи углерода кокса в нижней зоне теплооб 1ена (проще говоря, уменьшается приход

20 высокоценного тепла из-за уменьшения прихода нагретого до высокой температуры азота) , что является дополнительной причиной недостаточно эффективного использования кис25лорода .

Наиболее близким к предлагаемому является способ работы группы доменных печей, включающий перераспределение кислорода между доменными

30 печами и изменении qooтнoшeний расходов природного Газа и пара для увлажнения дутья к расходу кислорода 2. , Недостаток способа состоит в том что он не учитывает техническое состояние доменных печей и другие (причины образования избыточного кислорода; перерывы в работе конвер тepoБ расстройства доменных печей, такие как глубокие похолодания, для устранения которых уменьшают расход дутьяJ природного газа и кислорода,; ол.олзания гарнисажа с заливкой фурм предремонтные периоды работы печей К т. п . В подобного рода ситуациях образующийся избыточный кислород необходимо быстро передать другим печам Однако усвоение дополнительного кислорода на этих печах связан с серь-езнь 3 ш изменениями технологического режима, отработка которого требует затрат времени, в течени которого перераспределенный кислород используется не полностью и недостаточно эффективно. При ликвидации причины, обусловившей образование избыточного кислорода необходимо восстановить, прежний расход кислорода к природного газа, что также связано с отработкой режима печей, а следовательно, и с потерями. Поэтому особенно в тех случаях, когда причина, обусловившая появление избыточного кислорода сравнительно краткоз.ременна, кислород не перерас пределяют. В. конечном итоге это при водит к тому, что мощности по производству кислорода недоиспользуются, а иногда часть кислорода даже сбрасывают в атмосферу. Увеличение су Ф«арноЙ производительности группы доменныл печей за повышения степени использования пара. Цель изобретения - увеличение пр изводительности группы доменных печ Поставленная цель достигается те что в способе работы группы доменных печей, включающем перераспредел ние кислорода между доменными печами и изменение соотношения расходов природного газа и пара для увлажнения дутья к расходу кислорода,при увеличении расхода перераспределенного кислорода на 1 м, одновреМен- но увеличивают расход природного пара на 0,40газа на 0,20-0,25 0,45 кг. .Указанная газовая смесь (Г м- ки лорода, 0,20-0,25 м природного газ и 0,40-0,45 кг пара) нейтральна по отношению не только к теоретической температуре торения, но и к расходу кокса, т.. она не оказывает вли-яни на режим доменной п., поэтому образовавшийся по какой-либо причин избыточный кис порол .пег.ко, и можог ыть немедленно перераспределена межу доменными печами, особенно, еси соотношения между параметрами выерживаются автоматически. Коэффициенты связи между этими параметрами выбираются в указанных пределах (0,20-0,25 м природного газа и 0,400,45 кг пара на 1 м кислорода, причем оба предела как для пара, так и для природного газа обосновываются одной и той же причиной: при отклонении от указанных пр.еделов газовая смесь перестает , быть нейтральной, либо по отношению к теоретической температуре горения, либо к расходу кокса и, следовательно, теряет свои преимущества. Иными словами, указанные пределы - это по существу допустимая погрешность коэффициентов связи между параметрами. По литературным данным при использовании кислорода совместно с природным газом в количестве 0,6 м/м кислорода, производительность доменной печи повышается на 1,12 т на каждую 1000 м кислорода З . По предлагаемому способу расход природного газа повьЕпают только на 0,20-0,25 м на 1 м кислорода, т.е. на величину, необходимую для того, чтобы расход кокса оставался без изменений Поэтому ожидаемый прирост производства выше и составит по расчетным данным 1,35 т на 1000 м кислорода. Пример , Исходные данные: базовый объект - доменный цех НТМК, в составе которого 6 доменных печей; выплавляющих 7 млн.т чугуна в год. Средний расход кислорода на доменную печь - 12 тыс.. Средняя продолжительность работы доменной печи без кислорода по различным причинам (остановки на смену фурм,похолодания и т.п) - 5 сут. в год. Таким образом, недоиспользование кислорода по этим причинам составляет в среднем по печи 5-12 24 1-440 м в год, а в целом по цеху 6-1440 о,.- 31440 8640 тыс.м в год или 360. 24-12 1,4%, По предлагаемому способу при расстройстве, при остановке любой печи образовавшийся избыточный кислород может быть быстро перераспределен между остальными печами и использован в составе газовой смеси, не оказывающей влияние на тепловое состояние доменной печи. Следовательно, практически все 8,6 млн.м кислорода будут использованы, за счет чего дополнительно получено чугуна 8600-1,35. 11600 т в год. Формула изобретения Способ работы группы доменных печей, включающий перераспределение

кислорода между доменными печами и изменение соотношений расходов природного газа и пара для увлажнения дутья к расходу кислорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности группы доменных печей за счет повышения степени использования кислорода, при увеличении расхода перераспределенного кислорода на 1 м одновременно увеличивают расход природного газа на 0,20-0,25 м и пара на 0,40-0,45 кг.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Минчермет СССР. Типовая технологическая инструкция по доменному производству , 1977, Днепропетровск, 1977, с.60.

2.Авторское свидетельство СССР 652221, кл. С 21 В 5/Ор, 1979.

3.Касьян В.В. и Николаев Е.А. Контроль и регулирование параметров доменного процесса. Киев,

Наукова Думка , 1972, с. 111-113.