Способ регулирования теплового состояния доменной печи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 020677 (21) 2493931/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

С 21 В 7/24

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231181. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 231181 (53) УДК 669 162 ,263.4(088.8) Б.П. Довгалюк, Б.В. Щербицкий, В.Ф., Белошапка,: Н.Я. Койда, О.Н. Мирошников и В.В. Ме(лыи !

„1

Научно-исследовательский и опытно-;конструкторский инс итут автоматизации черной металлургии Яйнистерствва черно@ металлургии СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ

ДОМЕННОИ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам контроля и регулирования тепло.вого состояния доменных печей.

Известен способ, согласно которому тепловое состояние печи контролируют по отношению количества тепла,расходуемому на процесс, количеству тепла потребному на физико-химические превращения шихтовых материалов.При отклонении этого отношения от единицы изменяют рудную нагрузку (1 ).

Однако получить высокую эффективность регулирования теплового состоя-. ния доменной печи этим способом в настоящее время невозможно, так как отсутствие представительной информации о химсоставе шихты и недостаточная точность информаций о составе колошникового газа вызывает большие ошиб- 20 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, йключающий изменение рудной нагрузки на кокс в зависимости от прихода тепЛа по зонам печи (2.). 30

Однако показатели Мти М отражают прихоц 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 ухуд- шаться 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 М и М будут опредепяться с большой погрешностью.

Цель изобретения — повышение качества регулирования путем улучшения методов контроля и снижения расхода кокса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу,включающепу изменение рудной нагрузки на кокс а зависимости от прихода тепла по

883180 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 при повышении разности рудную нагрузку увеличивают и наоборот, °

Приход тепла в печь в целом определяют как приход тепла M" по известному способу контроля теплового состояния доменной печи,, только гази" фициуованный кислород,шихты переводят в количество чугуна через окисленность шихты.

Суммарный приход тепла в объеме материалов нижней эоны отличается от прихода тепла в печь в целом тем, что при его определении берут те значения прихода тепла и газифицированного кислорода шихты зоны косвенного восстановления, которые были раньше на 2-5 ч, т.е. когда материалы нижней зоны находились в зоне косвенного восстановления, Этот показатель отражает суммарное количест- 25 во тепла, которое усвоено материалами нижней зоны по мере опускания их в горн.

Определение разности между прихо- 30 дом тепла в печь в целом,и суммар, ным приходом. тепла в объеме материалов нижней зоны обеспечивает контроль изменения прихода тепла в зоне косвенного восстановления. 35

Положительное значение разности свидетельствует об увеличении прихода тепла в зоне косвенного восстановления и предстоящем через 5-7 ч разогреве горна. Отрицательное значение разности наоборот свидетельствует об уменьшении прихода тепла в зоне косвенного восстановления и. предстоящем через 5-7 ч похолодании горна. Для стабилизации теплового ревима плавки и химсостава чугуна в первом случае увеличивают, а во втором — уменьшают рудную нагрузку на «окс.

Принципиальное отличие предлагае50 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 способом и отличающимися только сдвигом некоторой информации на 2-5 ч, практически не влияет погрешность информации.о параметрах процесса. Креме того, этот показатель учитывает зональный характер измене- ф) ния прихода тепла. В результате повышается точность контроля и эффективность регулирования, Способ осуществляется следующим образом. .Ы

Усредненной информацией эа 2060 мин определяют приход тепла в печь в целом

A + Б

M = 0,7 0>-В-+- вЂ, ккал/к и суммарный приход тепла в объеме материалов нижней эоны

A + Б

М = 0,7 0 -- ------ кал/кг в + г где A-приход тепла в зоне косвенного восстановления от образования СО и Н О,ккал/мин;. то же, значение которое было раньше на 2-5 ч (время опускания материалов из эоны косвенного восстановления в горн); приход тепла в нижнюю часть доменной печи от горения углерода до СО,теплосодержания дутья эа вычетом расхода тепла на разложение природного газа и влажности дутья, ккал/мин, газифицированный кислород шихты косвенного восстановления, м /мин, то же, значение которого было на 2-5 ч раньше, газифицированный кислород шихты прямого восстановления, м /мин;

Э окисленность шихты,кг 0 /кг чугуна. 6

0„,—

Значения А, Б, В и Г определяют

:ледующим образом, A = (3021СО + 2580 Н20) Ygg / (N2i

Б = ((1254 (СО + СО) +о(Н ФIК9)Ч /сд4>

В = 0,5 (СО2 + Н О)ф/У9/о(ИУ

Г =(0,5 (СО + COg) P Mg JVyg 4)"2, где СО,СО N — составляющие колошникового газа, %, V — количество комбинированного дутья, вдуваемого в печь,м 9/мин, э теплосодержание 1 м

К9 комбинированного дутья с учетом разложения природного газа и влаги дутья, ккал, Н О вЂ” количество воды, образуемой в зоне косвенного восстанОвления, м /100 м /кг; объемное отношение дутья к азоту в.дутье, f?> — - отношение объема кислорода к азоту в дутье.

Определяют разность ДМ 0 = М вЂ” М и в соответствии с ее знаком изменяют рудную нагрузку на кокс на

0,35-0,56% на каждые 10 ккал/кг чугуна разности.

883180

Значение 0,35% соответствует 50Ъ 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 части шихты (58%) и не высокой степени использования окиси углерода (0,40).

Более точно изменение рудной нагрузки определяют вычислением требуемого изменения массы кокса или рудной части шихты в подаче, исходя .иэ соотношений

bMo 4

Ь.К кг/подачу

1,585(1254 % 3021$ )

2 2dMg4

-=------ =----- — — кг/подачу.

ЬР = 1254 + 3021 ) о где Ц - количество выплавляемого чугуна из шихты одной подачи, Ц вЂ” степень использования окиси углерода,, доли единицы;

b,К вЂ” изменение массы кокса в подаче, ЬР— изменение массы рудной части шихты в подаче.

В таблице приведен пример реализации способа контроля и регулирования теплового состояния доменной печи, включающий среднечасовые данные о работе доменной печи 9.7 завода им. Дзержинского за 10 декабря 1976 r, с 9 до 15 ч. Масса рудной шихты равна 2300 кг, масса кокса 6400 кг, рудная нагрузка равна 3,59.

Показатель N4 вычислен со сдвигом прихода тепла в зону косвенного вос-. становления (A ) и газифицированно5 го 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 A и В, которые были в 9 ч.

На 12 ч значения M и И4 мало отличаются между собой и разность

\4Мо = М-М = 2359" 2355 = 4 ккал) меньше 10 ккал/кг чугуна. Поэтому рудную нагрузку не изменяют-. На

13 ч М = 2346, М, = 2377, 4Мо

2346-2377 = — 31 ккал/кг чугуна.

В соответствии со знаком b; уменьшают рудную нагрузку на .

0,45 31

1, 39%

10 10

При исходной рудной нагрузке

3,59 т/т снижение ее на 1,39Ъ составит

3,59 r 1,39

0,05 т/т, 100

Это соответствует увеличению мас; сы коксовой колоши на 100 кг или

2р уменьшению массы рудной части шихты в подаче на 350 кг.

В таблице значения дК иьР, вычислены по приведенным формулам.

Предлагаемый способ обеспечивает более эффективный контроль и регулирование теплового состояния печи, так как учитывает изменение прихода тепла по зонам..

Кроме того, показатели М и М вы30 сисляются по аналогичным формулам.

Отличие между ними в том, что в показателе М информация о параметрах процесса, характеризующая приход тепла и газифицированный кислород.

35 шихты верхней зоны печи, сдвинута на 2-5 ч. Поэтому погрешность информации при вычислении показателя дМ вычитается и практически не влияет на его велиЧину.

4р Контроль и регулирование теплового состояния доменной печи по предлагаеуаому способу улучшает качество чугуна, снижает расход кокса на

1-2В и увеличивает производительность печи на 1-2%. Зкономический

4> эффект от внедрения способа составляет около 200 тыс. руб в год для доменной печи объемом 1356 м

883180

I Х 1 э х

eve

3 3С

03 О Х

Х 3С. Н о

0) М»б

Хо

»й о

»о х

e e ц а х:» ь х а

1 о о

Ю с4 I г» т4

1 I

Ю о

1

1 С3»

Ф 1

\ Ф

»б 1

Ц A о 1

I I

I I 1 1 Ю

Г СЧ

° и С Ъ 1

I 1

1 М I

333

1

1 I 1 I

1 о

»-»»О

РЪ».»

1 1

1 CI

° б о

3»

333 о х ц

3 б3»б н х

3С с

03 Х н х

»б М»б

30 О Х

»б н»

3С О С оо»

v. о ь оЪ !».»

Ul Г (Ч

» Ъ РЪ С»Ъ

hl » 3 3Ч 1 1

1

1

1

»-3 1

1

I

I Е

ЧР 3»Ъ о

Г»Ъ РЪ

СЧ CV

О»-» о о Ф 3 о о с-» 1

Ю 3

М

» Ъ 0Ъ 33 )

».03 Г»Ъ Р Ъ

»-»»-»»-3 »3 Ф 3

М

Ю о о.

Ю

Ю о тР

Ю с ! A 2

o! ннь

ХХ03! A 03 О Х 3» Х

O3: Xg XX

I 3 Х

I 1 3б»б 4 и о àl

1 ее»»и и н цо

Ю о

О\

РЪ (3 о о

Ch ОЪ со о»ъ е о о

00 CO O

СЧ 1

Ю Г) ф о

ОЪ Г

М

3»Ъ»»Ъ

<Ч ф Г Ъ Ф 33Ъ lA с М

»О ОЪ

»-»

1»33

Жн 0Е б 0Н.

ЦО»С» ахц

I 1 о

0 ЦО а 1 бОХО033ь

Р ХХЗЦЯ

Ю о

Ю 3»

1 сЧ 1

<Ч

СЗЪ

331 о о о о о о о о о о с ! об

OЦХЦГ 30 б О а О О Зб3»ъ ахиахr е

00 ЧР с-» о о » ф

lA»»Ъ 333 м х.

ОЦI j б о»

С3» Х Ц Е

СЗЪ ф

333

РЪ

О» »3

»3 Г- а ф ф 333

РЪ»»Ъ 3»Ъ (3 Ю

1С3 ОЪ

lA 33Ъ

Р ) Р Ъ

1

<ч

1 ж

1 Ф 00 о rn

1 ъ с И РЪ

» 3 3»»Ъ О 33Ъ с с

С Ъ»»3 РЪ

СО Ф

3l3 ° 00

r. М

Г») Г Ъ

I,I

I о

Г» о

1

1 ф ф

3»Ъ СЯ с с ф 00

%»»

1 м

1О ! u

1 Х х

1 О

ОЪ

»Ъ <Ч О

% % с ф ф ф

»-3»-»»-»

»"3 О

<3 О

М % ф ф

»"3 с»

1 ! o ! u ! !

333 с

»б»б

Н. 03

O»3I

o rn

3 сЪ I с

»»Ъ»»Ъ

СЧ СЧ

° 0» ф

° 0 » с

»»Ъ»»Ъ (3 (Ч

О W 3.

Cl 3 » с-3

° ° с М

СЧ»-» 3 3

СЧ СЧ СЧ

l

I Ch Ю t4

3 »-3 о с и г б3 с

l O! 3

3!

° »3 ul

»"»»" »

1

1

I

I

I

1

I

1

I

1

1

1

l

Ы

33 1 н. I

» 1

Ц 1

2 а 1

Н 1 е 1

Е I

»б 1 а

»б 1

М.1

1

»-4 I

»-»

1

I

Ю I

СЧ

883180

Формула изобретения

Составитель Б.Ракоуский

Редактор Т.Киселева Техред .А.À÷ Корректор Г. Назарова

Заказ 10126/38 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

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 0,35-0,563, при этом при повышении разности рудную нагрузку увеличивают и наоборот.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

i9 282358, кл. С 21 В 3/00, 1965.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 407951, кл. С 21 В 7/24, 1975.