Способ плавки в коксогазовой вагранке

 

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<SB POS="POST">в</SB>/V<SB POS="POST">г</SB> = а+бК<SB POS="POST">0</SB> @ + сК<SB POS="POST">0</SB> @ + дК<SB POS="POST">0</SB> @ , где V<SB POS="POST">в</SB>/V<SB POS="POST">г</SB> - относительный расход воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутому термическому разложению, нм<SP POS="POST">3</SP>/нм<SP POS="POST">3</SP>, а = -1,748

б = 6,97<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-2</SP>, с = -0,70<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-3</SP>, д = 2,57<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-6</SP>. 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1532785

F 27 В 1/02

H A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 держанием кислорода в пределах 38 в 100%.

После этого 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 отходягцих печных газов определятся по зависимости: Vs/! „= Q+ бКо, + сКД, +

-+дК 2, где /1 - — относительный расход воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутому термическому разложению, нм, нм", а= — 1,748; б=6,97 10 -, c=

= — -0,70 10, д=2,57. !О 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. 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 угперодом кокса, что еще больше повышает расход кокса на плавку.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4293585,/31-02 (22) 04.08.87 (46) 30.12.89. Бюл. № 48 (71) Московский энергетический институп (72) А. Д. Ключников, И. А. Евтифеев, А. К. 1Одкин и В. Г. Кузнецов

{53) 621.745.34:66.041.44 (088.8) (56) Грачев В. А. Плавка чугуна в газовой вагранке.— Литейное производство, 1985, № 2, с. 9--10.

Патент ФРГ ¹ 28!3678, кл. F 27 В 1/08, 1980. (54) СГ1ОСОВ ПЛАВ«И, В КОКСОГАЗОBOA ВАГРАНКЕ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в коксогазовых вагранках. Целью изобретения является повышение экономичности плавки путем снижени; расхсда кокса и получения отходящих паяных газов с жаропроизводительностью, равной жаре производительности природногс газа. Природный газ подвергают термическому разложению на сажеводородную смесь. Полученная сажеводородная смесь подвергается неполному сгоранию с х=

= — 0,249 — 0,251 в подогретом окислителе с соИзобретение относится к металлургии, в частности к выплавке чугуна в вагранках.

Цель изобретения — повышение экономичности плавкй путем снижения удельного расхода кокса и получения отходящих печных газов с жаропроизводительностью, равной жаропроизводительности природного газа.

Выплавка чу. уна в коксогазовых вагранках сопровождается неизбежным расходованием кокса на вссстановление СО2 и Н20, содержащихся в продуктах сгорания природного газа, окисл ительной атмосферой

Кроме того, полное дожигание горючих компонентов приводит к увеличению объема продуктов сгорания, в среднем «а 40О „, что ухудшает условия теплообмена в этой зоне и приводит к большей степени незавершен532785

Форлула изобретения

3 ности теплообмена по сравнению со способами плавки без дожигания газов.

На фиг. 1 представлена схема способа выплавки чугуна в коксогазовой вагранке; на фиг. 2 зависимость относительного расхода воздуха от содержания кислорода в окислителс.

Сущность способа заключается в следующем.

Природный газ перед подачей в вагранку подвергают терми ескому разло>кени о на са>кеводородную смесь в отапливаемом ре, акторе 1. Полученная са>кеводородная смесь, подается в камеру 2 сгорани", для неполного, сжигания при а=0,249 — О,?51 в окислителе, подогреваемом в подогревателе 3, при этом, содержание кислорода в окислителе сажеводородной смеси должно составлять более . 37%. Продукты неполного сгорания сажеводородной смеси подают через фурмы 4 в нижнюю часть шахты печи 5.

В шахте печи 5 продукты сгорания отдают физическое тепло на расплавление

IlIHxTtl и перегрев чугуна и в зависимости от содержания кислорода в окислителе сажеводородной смеси частично дожигаются воздухом в верхней части печи 5 в. узле 6 дожигания, при этом степень дожигания отходящих печных газов определяется из условия получения горючего печного газа, имеющего жаропроизводительность, равную жаPOllPOIIÇÂOÄHTCËÜHOCT:I ППИРОДНОГО Г333.

В результате проведенных исследований

»Ол, li ."3 записиMocTb отнош "ii:я Bñx013 воздуха к количеству природногс га-:.а, »: ивер»цутому термнческомх разя >:,:.,:::;с

1 g/, (), От соде,>> .анкй кислорода 3 Ок-!с лителс сажсводород ой смеси (/((>г, >б;-cIIcHHâ3ioùåãî»о1ученк< отходя,ш>х п;-чн:-ix газов с жарок роизводктсл ос ью. равной (карО»рокзводительностк природного i 333.

11О1ученцая зависимость представле»а i!B фиг. 2 и аппроксимирова (а уравнением в:I.!а

1гв/!гг =и+ б ° Ко > 1 е. Kc>+c) ° Ког, ,,с»г /1, . — отношение расхода воздуха количеству природного газа, подвергнутому термическому разложению, нм, нм;

",1(З, Каг> содержание кислорода в ок»слителе сажеводородной смеси, %; а = — 1,748; б=6,97 10 с = — 070 10 д = — 257 !О

Г1ровсденные исследования показали. что неполное сжигание сажеводородной смеси, полученной предварительным терм»чсс ки м разложением природного газа в окисл»теле с коэффициентом расхода последнего а===

=0,249 вЂ,251, обеспечивает получение восстановительного газа без окислителей и с ажи.

Полученные таким образом восстановительные газы имеют достаточную тсмпсра5

Г0 туру для расплавления шихты и »ерегрева чугуна и совершенно нс вступа;от в химическое взаимодействие с углеродом кокса, что снижает удельный расход кокса на плавку. Неполное сжигание сажеводородной смеси в подогретом окислителе с содержанием кислорода 37% позволяет получать восстановительные газы, имеющие жаропроизводительность, равную жаропроизводительности природного газа. При сжигании с а=0,249 — -0,251 сажеводородной смеси образуются продукты неполного сгорания, имеющие >каропроизводительность больше, чем у природного газа. В этом случае отходящие газы частично дожи.аются воздухом с расходом последнего, определенным по описанной зависимости, что обеспечивает жаропроизводительность отходящих г(ечных газов, равную жаропроизводительн(>стк»риродного газа.

Пример. Сажеводоро»кую смесь, пол„ЧЕННУЮ ТЕРМИЧЕСКИМ Раэ..:О>КЕНКЕМ ПРКРОДного газа в реакторе !., подают в ка леру . сгорания при 1200 С, где;-е "..жи ают в окислителе, coäåp>HB!öcx> 0% кислорода и нагретом в подогревателе 3 до 600 С, с коэффициентом расхода окко,-(ктеля а= — 0,249 ——

0,251. Продукты непол.îãо сгорания сажеводородl,oé смеси подают через фх рмы 4 в нижнюю часть шахть, печи 5, газы От iB!oT физическое тепло . .:-:. расплавление и nepei рев чугуна, с«с...вляющее !286 МД>к,/т чугуна, и при вых: ..e Hç печк "меют температуру 300 С. . (-;;и этом потери теплоты со . лаком составля.от 19,7 МДж/т чугуна, а

»Отер:i на разло(кение известняка 6 "А(!>к,/т. .1отери тепла через ограждение печи составляют 130 МДж,/т.

Б верхней части печи 5 в узле 6 дож»га:-iIH Отходящие газы до> кгаются воздухом с относительным расходом после,,него, ран»ым VII/! „=-- — 1,748 1-6,97. 10 - . 50

+(— 0,7, 10 -" 50 +2,57 10 " 50 == 0,31.

Гopio(IHB печные »33bl после o»iicTKH им=ioT остаточное влагосодержание 50 г/»м и >ка ропрои водитель»ость, равну о жаропроизводите !bHocTH природного газа.

Использование изобретения позволяет полностью исключить расход кокса как топлива на илавку, исключить расход кокса на эндотермические реакции восстановления трехатомн > х газов и обеспечивает испо..ьзование кокса при плавке только как металлургическогo реагента. Получение в процессе плавки отходящих горючих газов, имеющих жаропроизводителыюсть, равну о жаропроизводительности природного газа, открывает возможность эффективного использования отходящих газов как топлива, равно»енного природному газу.

Способ плавки в коксогазовой вагранке, включающий плавление и перегрев металла

1532785 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 жаропроизводительностью, 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

Vgs/Гг — — а+6 Ко+с Ко +д Ко, где Vs/ V„— отношение расхода воздуха, подаваемого в шахту выше зоны плавления, к количеству природного газа, подвергнутого термическому разложению, 3/ 3, Ко2 — содержание кислорода в окислителе сажеводородной смеси, %; а — 1,748;

6 =6,97 ° 10

= — 0 70 10 3. д =2,57 10

1532785

060

040

020

000

% ни „з

Одд

Составитель Г1. Матвеев

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор г1. Патай

Заказ 8087/46 Тираж 53! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскии комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 гг