Способ ведения доменной плавки

 

СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий подачу в фуркы смеси природного и коксового газов, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода кокса при сохранении стабильного хода доменной печи, смесь газов вдувают в соотношении природного к коксовому Ii3.

.СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Su„„1068481 A

1 51) С 21 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -, ..,.„ i 4 v

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3292027/22-02 (22) 18.05 ° 81 (46) 23.01.84, Бюл. е 3 (7 2) И.Г.Товаровский, В. Н . Хомич,.

Я ° М.Ободан, Ю.Г.Чернета, В.В.Лифар,.

В.А.Руденко, П.Е.Коваленко и Н..Г.Бойков (71) Институт черной металлургии (53) 669.162.267 ° 4(088.8) (56) 1. Сталь!, 1965, 9 4, с ° 293298.

2. Металлургия чугуна. М., 1973 с. 69-87.; (54) (57) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕННОЙ"

ПЛАВКИ, включающий подачу в фурьи смеси природного и коксового газов, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода кокса при сохранении стабильного хода доменной печи, смесь газов вдувают в соотношении природного к коксовому 1:3.

1068481

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к использованию природного и коксового газов в

:доменных печах, и может быть использовано для совершенствования режима доменной плавки. 5

Известны способы доменной плавки с применением комбинированного дутья,. в частности природного и коксового газов . Природный и коксовый гаэ при- ., меняют раздельно или совместно для снижения расхода кокса н доменных печах. При этом расход газов и сортветсФвующая экономия кокса определяется уровнем теоретической температуры у фурм который может составлять

1800-2300 С (1) .

Наиболее, близким к предлагаемому

Изобретению пс» технической сущности и достигаемому результату является .пособ ведения доменной плавки, включающий подачу в фурмы смеси. природного и коксового. газов..При работе доменной печи с использованиемприродного газа вводят коксовый газ, одновременно сокращая .расход природного. При этом каждую объемную единицу выведенного.природного газа заменяют двумя объемными единицами коксового газа.- Это позволяет подцерживать теоретическую температуру газов у фурмы на одинаковом уровне.

Этот уровень составляет на большинстве предприятий 2000-2200 С.

Удельный расход кокса при этом остается постоянным или несколЬко снижается, а замененный природный 35 газ высвобождаегся (2) . Недостатком известных способов является неполное использование возможностей экономии кокса при совместной подаче природного и коксо- 40 вого газов в доменную йечь.

Целью изобретения является сокращения расхода кокса при сокращении стабильного хода доменной печи.

Поставленная цель достигается тем,45 что согласно способу ведения доменной плавки, включающему подачи в фурье смеси природного и коксового газа, смесь газов вдувают в соотношении природного к коксовому в пределах от 1:2,1 до 1:3 при их замене.

Способ реализуется следующим образом.

В горн доменной печи через фурмы подают коксовый газ с давлением не ниже давления природного газа. Расход коксового газа увеличивают до заданного значения, одновременно сокращая расход природного гара.

На каждые 2 м поданного коксового газа расход природного газа сокра- 60 шают на 1 м. Это обеспечивает сохра нение на исходном уровне теоретической температуры газов у фурм и не нарушает газодинамического .Режима доменной плавки. При коэффициенте замены кокса природным газом

0,9 кг/м3, а коксовым 0,45 кг/м3удельный расход кокса не изменяется.

Затем производят добавку коксового газа сверх величины,, требующейся для замены. На каждый 1 м > замененного природного газа может быть добавлено до 3 м коксового газа. Таким образом.После перехода на новый режим каждый 1 м природного газа окаЭ жется замененным. 2, 1-3 мзкоксового газа. При указанных коэффициентах замены кокса природным и коксовым газом удельный расход кокса снижается на 4,5 кг на каждый 1 м 3 замененного природного газа.

Возможность добавки .3 м коксово3 го газа вместо 1 м йриродного обусловлена следующими факторами.

Предельный расход углеводородов в доменной печи определяется полнотой их превращений у фурм и возможностями газодинамики доменной плавки.

Коксовый гаэ содержит в 4 раза меньше углеводородов, чем природный (23-25% против 96-99%) ° Поэтому предельное- по условиям превращения количество углеводородов вносится вчетверо большим количеством коксово.го газа, чем природного. При этом, однако, коксовым. газом вносятся и другие компоненты (СО, Нд) „ уменьшающие окислительный. потенциал дутьевого потока н ухудшающие условия окисления углеводородов.. С учетом этого для сохранения исходных условий превращений углеводородов в дутьевом потоке целесообразно подавать не 4 а 3 м коксового газа вместо

1 м природно го.

Тогда при. замене, например, 7% природного газа (по отношению к дутью) 21% коксового газа количество кислорода (мз) на 1 м> углеводородов составит при концентрации кислорода в дутье 25% в Х случае—

3,57 м /Мз,,во .II случае — 4,76 мз/м а его концентрация в потоке дутья в I случае - 0,2336 м з/м, во II случае - 0,2066 м З/м .

Таким образом, количество кислорода, приходящееся на единицу углеводородов, увеличится. в 1,33 раза, а концентрация его в дутьевом потоке снизится в 1,13 раза, так.что услоBHH превращения углеводородов, по меньшей мере, не ухудшатся.

Не ухудшатся при указанной заме-не и условия газоцинамики процесса, что следует из приводимых ниже расчетов, 1 мз дутья при сжигании углерода кокса и углеводородов образует

1+шм СО+Я, где м — содержание кис3 лорода в дутье, мз/м . В нашем случае 1,25 м .Кроме того, из природного газа образуется дополнительно водорода 0,1456 м. При замене природ3

1068481

Составитель Б.Раковский

Редактор Н.Рогулич Техред С.Мигунова Корректор Л.Патай

Заказ 11399/22 Тирам 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 ного газа утроенным количеством коксовым выход дополнительного восстановителя составит 1, 0,26.25 м

Таким образом, выХод фурменного газа увеличится на 7,?%.

Поскольку выход газа увеличивается главным образом.эа счет водорода а последний по влиянию на газодинамику плавки эквивалентен половинному количеству СО+Ид, то повышение выхода водорода на 7,7% соответствует уменьшению интенсивности плавки по газу примерно на 4%.

При замене .7% природного газа 21% коксового снизится теоретическая температура у фурми Каждый 1Ф при- 15 родного газа снижает температуру на

53 С, а коксового - на 27 С. Таким образом, снижение теоретической температуры составит 196 С.

Так как интенсивность плавки обратно 2() пропорциональна корню квадратному из температуры, то возможное увеличение интенсивности (при базовой величине теоретической температуры 2000 С) составит 5%.

Таким образом, замена 2000 м прнродногс газа тройным объемным количеством коксового возможна как с тонки зрения полноты превращений углеводородов у фурмы так и с точки зре О ния газодинамики плавки. Это означает воэможность дополнительного увеличения расхода коксового газа сверх необходимого для сохранения постоянной теоретической температуры газов у фурм на 50%.. Дополнительное увеличение расхода коксового газа может быть и меньше. указанного, что обусловит и соответственно меньшую экономию кокса. Минимальная величина добавки определяется точностью из- 40 мерения расхода газа (1,5-2,0%). Существенным можно считать изменение расхода, превышающее погрешность по меньшей мере втрое, т.е. 5%.

Пример. Доменная печь объемом 1600 м Макеевского металлургического завода работала до подачи коксового газа с Авдеевского коксохимического эasoooa с расходом природного газа 100 м /т чугуна при кон3 центрации кислорода в дутье 25%.

Теоретическая температура газов у фурм составляет 2050 С.

После подачи в доменный цех коксового газа на указанную печь выделено . количе,ств о, соответству1ощее 80 м /т. чугуна. За счет этого высвобождают часть природного газа, уменьшив его расход на,40 м3/т чугуна. Расход кокса и производительность печи при этом не изменяются.

Теоретическая температура газов у фурмя остается на урОвне 2050 С.

В дальнейшем при сохранении неизменным расхода . природного газа (60 мЗ/т) расход коксового газа на печи увеличивают.на 40 м з/т чугуна нз расчета 50% от его исходного расхода 80 м /т.

При этом ход процесса н изменяется при сохранении минутного расхо-да дутья на прежнем уровне. Удельный расход кокса сокращается на

18 кг/т чугуна, а производительность увеличивается на 1%. Теоретическая температура горения снижается до о

1970 С. Применение предлагаемого способа позволит получить экономию кокса 0,45 кг на каждый дополнительно поданный 1 м коксового газа. з

При годовой производительности доменной печи 1,0 млн т чугуна и дополнительном расходе коксового газа

40-60 м /т чугуна экономия кокса сос3 вдавит 16-24 тыс. т/г.