Способ работы группы доменных печей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц998507

Сетоэ Советск и к

Социалистические

Республик

{6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (51}NL. Кд.

С 21 В 5/00 (22) Заявлено 12 10.81 (21) 3344795/22-02 с присоединением заявки М (53) УДК669. 162, .267.4. (088.8) Гееудлретееннмй кемнтет

СССР (23)приоритет

Опубликовайо 23.02Я3. Ьтоллетеиь,1те ю лелем нзебретеннй н еткрмтий

Дата опубликования описания 23.02»83

В. П. Довгалюк, В. И. Логинов, Б. В Щеобипкий. П. К. Лебедь, В;. Н. Никифоров, В. И. Тимошенко, и О.Н.Мирошников г (72) Авторы изобретения

Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени, индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (71) Заявитель й

» е ъ w p 1» "- » . . J.т ..ь - »- - . . (54) СПОСОБ РАБОТЫ ГРУППЫ ДОМЕННЫХ 1 1 .-

ПЕЧЕЙ

Ь:.

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

Известны способы работы группы

5 доменных печей на комбинированном.дутье, в состав которого входят техноло-. гический кислород и различные топливные добавки (природный газ, нефть, угольная пыль, коксовый газ и пр.}, Технологический кислород равномерно распределяется на все доменные печи, а отношение расходов технологического ° кислорода к топливным добавкам регулируется иэ условий поддержания георетическей температуры горения на постоянном уровне 513 .

Недостатком этого способа является . то, что он не учитывает условий работы 2о каждой доменной печи и поэтому не обеспечивает максимальной экономии кокса от применения комбинированного дутья.

Наиболее близким .к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ работы группы доменных печей, включающий измерение состава колошникового газа, расходов дутья, технологического кислорода, топливной добавки и рудной нагрузки иа кокс между печами 52 J .

Однако известный способ также ие обеспечивает максимальной экономии кокса от применения комбинированного дутья. Перераспределение кислорода и топливных добавок в соответствии с фактической и критической температурами дутья создает только условия для увеличения теплоотдачи топлива в нижней зоне печи. фактическая же его теплоотдача зависит от наличия двух зон. теплообмена и завершенности теплообмена в нижней зоне. В самых благоприятных условиях, когда перераспределение кислорода и топливных добавок приводит к улучшению теплоотдачи топлива в нижней зоне, ожидаемой экономии кокса мож998507 можно не получить. Экономия кокса от применения комбинированного дутья в конечном итоге определяется степенью использования восстановительного газа. . При изменении расхода природного газа и кислорода степень использования водорода и окиси углерода во многих слу-. чаях изменяется в широких пределах, вызывая соответствующие экономию и перерасход кокса.

Кроме того,. данный способ неэффективен в условиях работы группы печей с одинаковой температурой дутья.

Целью изобретения является повышение эффективности использования комби-! нированного дутья и экономия кокса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу работы группы доменных печей, включающему измерение состава колошникового газа, расходов дутья, технологического кислорода, топливной добавки и рудной нагрузки на кокс, перераспределение технологического кислорода и топливной добавки между печами„определяют коэффициент замены кокса топливной добавкой, вычисляют его среднее значение для группы печей и перераспределяют топливную добавку прямо пропорционально отклонению коэффициента замены кокса от его среднего значения на каждой печи, причем при значениях отклонения коэффициенты замены кокса для каждой печи от среднего превышающих пределы от + 0,03 до

+О, 15, технологический кислород перераспределяют пропорционально изменению топливной добавки.

Способ осуществляют следующим образом, На каждой доменной печи, где применяется комбинированное дутье, измеряют расход воздуха, технологического кислорода и топливной добавки (природный или другой восстановительный газ, нефть, состав колошникового газа, влажность дутья) °

По усредненным значениям измеренных величин за каждый период в пределах

10-480 мин определяют коэффициент замены кокса топливной добавкой (кг/м

3 . или кг/кг добавки) 31 К МА кгlмин

2$ где 1/ — количество топливной добавки

Aj ° 3 на i --й печи, м /мин (кг/мин).

Суммарное количество замененного кокса топливной добавкой для группы печей

tl — кгlмин

ЗО

1„— 1 Д1! где n - количество печей.

Среднее значение коэффициента замены кокса топливной добавкой для группы доменных печей

Е:. к

П чд, I

4О Разность между значениями коэффи циента замены кокса топливной добавкой на каждой печи и его средним значением для группы печей

Й" = ;-К к .. кг/мин

4$

Перераспределяют топливную добавку между печами, определяя ее изменение для каждой печи по формуле Ь /д =

=ЬК V> м / мин.

Перераспределяют технологический

$0 кислород между доменными печами, определяя его изменение для каждой печи по формуле GUî„= йU> м / мин, где кг/мин

Ч + 3021 Ч.СО+ 2580+ g

2 (/ !

4,8661 (1/54.+ 3021 y< ) где и., )г — количество водорода и окиси углерода, образующихся при разложении единицы топливной добавки в горне печи

4 (м /м природного газа или м /кг нефти и т.д.); з, (- степень использования водорода и окиси углерода, доли единицы;

С вЂ” содержание углерода в коксе, доли единицы массы;

q, — теплота горения топливной добавки в горне печи с учетом расхода тепла на раэл ложение углеводородов.

Например, теплота горения углеводородов в окись углерода за вычетом теплоты их разложения определяется.

Я, -396CH@ +1445С НЬ +2416СЗН6+

2 6

+3295С!Н о +4312С Н 2 +3021002 =

=2580H2O ккал/м где СН, С2Н6 " т.д. — содержание указанных углеводородов в газе доли едини20 цы объема.

Количество замененного кокса топливной добавкой на каждой печи!

$$ — норма компенсации, принятая постоянной в конкретных производственных условиях, м кислорода на м З или кг топливной добавки.

S 9985

Начиная со второго периода, корректируют рудную нагрузку. на кокс, добавляя или уменьшая за время следующее количество кокса як =-ЬЭ„ Ф кг, $ где йЭ; = 3;-3„», 3> - — значение в предыдущем периоде.

Все операции выполняют непрерывно.

Операции по перераспределению топливной добавки и технологического кислорода выполняют в тех случаях, когда -о )й К„. )

>сГ", а значение д устанавливают в конкретных условиях в предейах (+0,03) — (+О, 15) - 45

Пример . Доменный цех состоит из шести доменных печей следующего объема в м: 1 — 1754; 2-1719; 33, 1386; 4-1386„5-1386; 6-1386. В печи вдувают природный газ и кислород 20

Соответствующий способ работы доменных печей цеха сводится к тому, что природный газ распределяют между печами примерно пропорционально их производительности (таблица, период 1). Норма компенсации 2 =3,3 м кислорода на м

3 природного газа.

Способ осуществляют следующим образом.

Период усреднения информации прини-3р мают равным 60 мин, значение д =+0,03.

При существующем способе распредепения природного газа и кислорода по измеренным значениям параметров процесса определяют коэффициент замены кокса природным газом на каждой печи К„- его среднее значение для шести печей R, отклонения ьК„количество замененного кокса природным газом для каждой печи 3; и по цеху Э (значения вычисленных величин занесены в таблицу, период 1) ..

Сравнивают з К„с установленными пределами сР=+0,03. Для существующего способа на четырех печах 0,03 >й К„. >

)0,03. Принимают решение о перераспределении природного газа и кислорода по предлагаемому способу.

Определяют изменение природного газа ЬЧ„=DK- V и кислорода дЧ, =1,3

**1,3 г, для каждой печи.

Для первой печи оЧ, . -167 О, 086

14, 36 м /мин; а Чо « = 14, 36 ° 1,3=

3 18;67 м lмин. (значения Ыlп ° н ьЧ ,заносятся в таблицу). Добавляют природный газ на первую (14,36 м /мин) и четвертую (21,76 м /мин) печи за

5S снятия его с печей 2, 3, 5 и 6 по

19,04; 1,86; 1,86 и 13,36 м /мин соответственно. Общее количество при07 б родного газа, потребляемого цехом, оставляют постоянным 834 м /мин соот3 ветственно и снимают с печей 2,3,5 и

6 по 24,75; 2,42; 242; 17,37 м /мин . соответственно (таблица, период 1).

Во втором периоде работы цеха определяют К;, К, Э, >р и К; . Анализируют результаты перераспределения природного газа и кислорода, произведенные в первом периоде. Устанавливают, что перераспределение полезно, так как позволяет увеличить коэффициент замены кокса с 0,814 до 0,855 и секономить 2050,8 кг кокса в час. Экономию кокса получают увеличением рудной нагрузки на кокс путем уменьшения загрузки кокса на печи 1,2, 4 и 6 по 775,2)

88,2; 13056,6 и 60,6 кг/ч соответственно и увеличения его загрузки на печах 3 и 5 до 89,4 кг/ч.

Далее анализируют значения hK;. Ha четырех печах -0,03)д К;>0,03, поэтому перераспределение природного газа и кислорода продолжают, добавляют природный газ, и кислород на печах 1 и 4 и уменьшают на печах 2,3, 5 и 6 (таблица, период 2).

B третьем периоде определяют значения к;, Р,, 3;, Э -, анализируют их значения и определяют целесообразность произведенного перераспределения природного газа и кислорода в предыдущем периоде, которое оказывается полезным, так как позволяет повысить коэффициент замены кокса по мху до 0,896. Значение Э увеличивается на 34,51 кг/мин, вследствие чего корректируют рудную нагрузку на кокс путем уменьшения загрузки кокса на всех печах. По цеху получают экономию кокса 2070,6 кг/ч (таблица). На трех печах еше -0,03>аК >0,03, поэтому продолжают перераспределение природного газа и кислорода (таблица, пери:t од 3).

B четвертом периоде продолжают вы- полнять те же операции, что и в предыдуших: определяют К., д K., 3;, 3$-, 1 1

Ь Э;, анализируют их значения.

Коэффициент замены кокса по цеху повы шается до 0,933, вследствие чего значение Зт- увеличивается на 30,5 кгlмин.

Это позволяет на каждой печи увеличить рудную нагрузку путем уменьшения ко. личества загружаемого кокса и получить его экономию по цеху в количестве

1830 кг/ч. На всех печах 0,03 (hK„( (0,03, на основании этого делают заключение, что данное распределение при7 998507 8 родного газа и кислорода яВляется оп- чить коэффициент замены кокса по цеху тимальныя. Его сохраняют до тех пор, . с 0,814 до 0,933 и увеличить экономию пока -0,034д 40,03. Длщ етого в кокса от применения комбинированного каждом последующем периоде определяют дутья с 678,9 до 778,09 кгlмин (табК;, R, hK). лица, период 1 и 4).

В приведенном примере произведенное перераспределение природного газа и кислорода между печами цеха по сравнению с известным способом позволило увелиЭкономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет

456192 ру6.

133

167

133

117 834

117

173 152 1084

0,80 О, 70

217

0,70

152

173

0,80

0,814

1,00

117 106,4 81,9 678,9

116,9 - 106,4

ЬК: 0,086 -О, 114 -0,014

0,186 -0,014 -0,114

-1,86

-19,04 -1,86

ЧПг 14,36

П, 18 67

2 1, 76

13,3С О

-17,37 О

28, 28 -2, 42

-24, 75

-2, 42

Чйг 181 36 147 96

170, 58 180, 29 170, 58

Чо 234 67 192>25

134, 63 1084, 00

0.80

1,00

0,80

0,855

0,80

0,90

0,80

163,22 118,37 104,91 138,76 104,91 82,91 713,08

1,47

21,76

1,01 34, 18

12,92

-1,49

-60,6 -2050,8

1305, 6 +89, 4

775,2

-88,2

О, 145 -0,055 -О. 055

0,045 -0,055

ЬК

-5, 70

-7,22

-8, 14

20, 12

8,16

26, 156 -9,386 йЧ 10,608 —.10, 582 -9,386

-7,41

123,92 158,88 123,99

189, 52 139,82

Чпг

97,94 834

Vo 245;278 181,668 161,194 206,446 161,194 127,22 1084. 0,896

К;

0,88

0,85 0,98 - 0,87

0,85

0,91

17,46

155,70 107,81 83,25 747,69

123, 04

105, ЗЗ пг

Чо 217

0,90

13 1, 14 138, 76 13 1, 14 103, 64 834

-1,49

+89,4

-О, 055

-7, 22

Продолжение табап(ы

Параметрь про цесса

Доменные печи

Пе рн- оц

Среднее эначе ние

Для шести печей

2 3

0,42 16,94 2,9 0,34 34,51

Э Э» .9,24

Мg -554,4

4,67

-280,2 . -25,2 1016,4 -174,0 -20..4 -2070,6

-.0,016 -0,046 0,084 -0,026 «0,046

Q,014

2,60: -2,247.5 75 13,30 . -3, 250 4,.6 Л

7,475 ю17,29 -4,225 -5,98 О йЧ„, hV

3g38

-2, 99

192, 12 . 137,52 118,170 172, 18

120,67 93,34 834

156,959, 121,14 1084

249,858 1786,78 1537 19 223 739 Vg

О, 933

0,92 0,93 .0,925 0,95 0,445 0,940

112,83 87;.74 778,09

176,75 227,89 109,3 1 . 163, 57

5,02 4,49 30, 5

7,87

3,98

4,29 4>85

291 -238,8 -472,2 -301,2 .-269,4 -1830

257,4

0,003 -0,008

0,017 0,002 0,007

-0,013

Составитель В. Коробов

Редактор Н. Рогулич Техред Л,Пекарь Корректор Е. Рошко.

Заказ 1076/45 Тираж 566 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35. Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент., r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рормула изобретения:

Способ работы группы доменных печей,35 в Фючающий измерение состава колошниКового газа, расходов дутья, технологического кислорода, топливной добавки, рудной нагрузки на кокс, перераспределение технологического кислорода. и топлив- . ной добавки между печамц, о т л и ч а - : . ю m и и с я тем, что, с целью повышения эффективности использования ком-:

:.бинированного ду1ья и экономии кокса, определяют коэффициент замены кокса топливной добавкой, вычисляют его сред ние значения для группы печей и пере-. распределяют топливную добавку прямо пропорционально отклонению коэффициен- . та замены кокса от его среднего значения на каждой печи, причем при значени ях отклонения коэффициента замены кокса,для каждой печи от среднего,превышающих предел от+0,03 до+0,15, технологический кислород перераспределяют пропорционально изменению топливной добавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Рамм A. H. Современный доменный процесс. М., 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

И 652221 кл. С 21 5/00, 1978.