Способ задувки доменной печи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3757566/22-02 (22) 22.06.84 (46) 23,04.86. Бюл. Р 15 (71) Институт черной металлургии (72) З.И.Некрасов, 1().Г.Чернета, П,Е.Коваленко, В.А,Руденко,В.Й.Гаришнев, С.В.Антонов, В.Ф.Пашинский, Е. В.Мусэрский, И. Г.Товаровский, Н.Г.Бойков, Я.М,Ободан, А.Г,Ульянов, Г.Б.Рабинович и В.И.Шакалов (53) 669.162.267.34(088.8) (56) Типовая технологическая инструкция по доменному производству, Днепропетровск: 1967, с. 43-44.

Авторское свидетельство СССР

519474, кл. С 21 В 7/24, 1975. (54) (57) СПОСОБ ЗАДУВКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий постепенное увеличение расхода и температуры дутья, ввод углеводородсодержащих добавок, загрузку шихты, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью сокращения периода задувки и экономии кокса при этом, в дутье вводят коксовый газ в объемном соотношении к дутью 0,080,09 на .период, равный 2-3 полным обменам шихты в печи, после окончания которого повьппают расход дутья до

1,5-1,8 объема печи, при объемном соотношении коксового газа к дутью

0,09-0,15.

1225858

40

При этом водород коксового газа взаимодействует с кислородом дутья и продукты этой реакции уносятся струей дутья sa пределы окислительной эоны. Это взаимодействие обеспечивает снижение объема горновых газов на величину, равную количеству связанного в пары воды кислорода

Р дутья, что позволяет плавно увеличивать объем дутья на такую же величину, причем перенос продуктов этого взаимодействия (паров воды) в срединные и осевые участки горна печи и их взаимодействие с углеродом кокса обеспечивают более активное, чем в случае использования природного rasa по известному способу, разрыхление коксовой насадки, что является факто45

Изобретение относится- к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано в технологии производства чугуна. 5

Цель изобретения — сокращение пе риода эадувки и экономия кокса при этом.

Способ осуществляется следующим образом. 10

Производят постепенное увеличение расхода дутья, повышение его температуры и ввод углеводородсодержащих добавок.

В качестве углеводородсодержащей 15 добавки вводят коксовый газ в объеме, равном 0,08-0,09 м на 1 м дутья в

9 3 период проработки 2-3 объемов печи материалов шихты, после чего расход дутья увеличивают до 1,5-1,8 объема 20 печи, причем в этот период расход коксового газа устанавливают равным

0,09-0,15 м на 1 м дутья.

Использование коксового газа в качестве углеводородсодержащей добавки 25 (по результатам исследований) обеспечивает ускоренный прогрев шихты путем сокращения, расхода тепла в 3,54,0 раза на разложение углеводородов за счет дополнительного тепла от взаимодействия водорода коксового газа с кислородом дутья и эа счет использования тепла максимального нагрева дутья, что позволяет дополнительно экономить кокс. Основная

35 экономия кокса достигается непосредственнойй з аменой углерода кокс а углеродом коксового газа с эквивален3 том замены 0,4 Kr кокса на 1 м коксового газа, I ром, ускоряющим проработку задувочных объемов шихты. Кроме этого, взаимодействие паров воды в срединных зонах горна с углеродом кокса обеспечивает выделение новых количеств восстановительных газов (водорода и окисла углерода), что улучшает гаэодинамику печи. °

Пример. На печи Ф 3 испытывают предлагаемый способ задувки печи. В качестве углеводородсодержащей добавки к дутью используют коксовый газ для ускоренного прогрева и прора- ботки объемов задувочной шихты.

Расход коксового газа 0,08-9,09 м на I м дутья в период проработки трех загруженных объемов шихты.

Пределы расхода коксового газа принимают по следующим расчетам.

Нижний предел расхода составляет 0,08 м коксового газа на 1 м 3 расходуемого дутья, при этом, количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового газа по реакции H + 0 50 = Н О, составит:

0,08х0,6х0,5 =0,024, где 0,08 — объемная доля вдуваемого коксового газа;

0,6 — объемная доля водорода в коксовом газе;

0,5 — стехиометрический коэффициент (количество молей кислорода на 1 моль водорода), или 0,24.100-2;4 (на такую же величину снижается объем горновых газов).

Оставшаяся часть кислорода в дутье (18,6 ) израсходуется на горение кок-, са в окислительной зоне фурменного очага и на окисление метана коксового rasa.

Пониженное содержание кислорода в пределах фурменных очагов обеспечи-. вает им (очагам) более протяженные очертания к центру на 0,15-0,2 м, а перенос 2,4 связанного кислорода обеспечивает разрыхление коксовой насадки за пределами фурменных очагов, что положительно сказывается на газодинамику процесса.

При расходе коксового газа ниже, чем 0,08 м на 1 м дутья, (ниже нижЭ него) количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового газа, будет незначительным и

1225858

Составитель Б.Раковский

Редактор Н.Гунько Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

Заказ 2103/19 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 протяженность фурменного очага такая, как и при задувке на атмосферном дутье без добавок.

Поэтому, нижний предел расхода э коксового rasa составляет 0,08 м /м дутья.

Верхний предел расхода коксового газа 0,09 м на 1 м дутья, при этом

3 э количество кислорода, израсходованного на окисление водорода коксового

;газа, составит

0,09хО, бх0,5=0, 027 или О, 027x100=2, 7%, Ъ где 0,09 — объемная доля расходуемого .коксового газа;

0,6 — объемная доля водорода в коксовом газе;

0,5 — количество молей кислорода на 1 моль водорода.

Оставшаяся часть кислорода в дутье

21,0-2,7=18,3% израсходуется на горение кокса в фурменных очагах и на горение метана коксового газа. При этом по сравнению с нижним (0,08 мэ/м ) пределом расхода очертания фурменного очага должны быть еще более протяженными к центру, а количество связанного кислорода, вынесенного за пределы фурменного очага, будет еще большим (2,7 ). Дальнейшее повышение расхода коксового газа в период проработки трех эадувочных объемов шихты (выше верхнего) нецелесообразно, так как может вызвать неровный ход печи, После проработки трех объемов задувочной шихты, когда кладка печи и столб шихтовых материалов, в основном, прогреты, увеличивают рудную нагрузку, расход дутья и коксового газа, причем расход дутья устанавли- вают равным 1,5-1,8 объема печи, а расход коксового rasa 0,09-0,15 м

3 на 1 м расходуемого дутья.

Я

На равно работающую печь оптимальное количество дутья составляет

1,5+0, 1 объема печи (статистические данные). В предлагаемой технологии такое количество дутья принято ниж10 ним пределом при выходе ее на рабочий режим, сохранив при этом верхний предел расхода коксового газа при проработке трех задувочных объемов шихты (0,09 м газа на 1 м дутья).

3 3

15 Учитывая то, что вдуваемый коксовый газ снижает объем горновых газов, расход дутья постепенно повышают до 1,8 объема печи, При увеличении расхода дутья на каждые 0,1

20 объема печи увеличивают расход коксового газа на 0,02 м на 1 м дутья

3 до расхода коксового rasa 0,15 м на

1 м дутья.

Дальнейшего повьппения расхода

25 дутья и коксового газа в раэдувочный период не проводят, так как понижается степень использования газов, что снижает экономические показатели работы печи.

Таким образом, предлагаемый способ задувки доменной печи с использованием в качестве углеводородсодержащей добавки к дутью коксового газа обеспечивает ускоренный прогрев шихтовых материалов и кладки, что обеспечивает экономию кокса до S а также ускоренную проработку задувочных объемов шихты, что позволяет сократить срок раздувки после капитального ремонта 11 разряда с 7-8 до 4 сут.