Способ регулирования расхода топлива по фурмам доменной печи

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1010135 д(ц С 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G,È;

rj

К: (G. nt. ) ГЕ где 1 г

G) д1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3330849/22-02 (22) 31.07.81 (46) 07.04.83. Вюл. N 13 (72) Е.Е ° Гаврилов, М.Д. ) <ембус, М.И. Путилов, Н.М. Можаренко> Н.Н.Вавилова, М.Т. Бузоверя, И.Г. Товаровский, Г.И. Синчевская, И.И. Дышлевич, Н.Н. Петухов и С.й. Яапиро (71) Институт черной металлургии (53) 669 ° 162.228.2((>88.8) (56) 1. Жембус M.Ä. и др. Влияние распределения дутья по фурмам на их стойкость. ЦНИИЧМ, 1968, N 18, с. 37-38.

2. Авторегулирование распределения воздуха по фурмам доменной печи. - Сталь", 1958, N 6, с. 504-505.

Жердев А.В. и др, Автоматический контроль и регулирование Дутья по фурмам доменной печи. Сб. Автоматизация доменного производства. Киев, ЦБТИ, 1966, с. 13-25. (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

ТОПЛИВА ПО ФУРМАМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий измерение суммарных расходов дутья и топлива, расходов топлива по фурмам и измерение расхода топлива по каждой фурме, о т л и ч а ю щ и йс я,тем, что, с целью повышения КПД использования топлива, дополнительно измеряют количество подаваемой воды на каждую фурму и перепад ее температуры на входе и выходе из этой фурмы, а количество топлива, подаваемо го через эту фурму> изменяют пропорционально этому показателю исходя из зависимости расход топлива на 1-ю фурму, м /ч; суммарный расход топлива на доменную печь, м /ч; расход охладителя на -ю фурму, т/ч; перепад температур охладите"

1, ля на j-й фурме, С.

1 .1 0101

Изобретение относится к черной метуллургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для регулирования расхода топлива ,по фурмам доменной печи.

Б

Подача топлива в доменную печь без учета распределения топлива и дутья по фурмам сопровождается значительными колебаниями расходов. Отклонения в расходе дутья по фурмам до.* 10 стигают 50-1 50+ от средней величины (1 ), а топлива, например природного газа 0-188Ф (2 ). Неравномерное распределение нарушает соотношения топлива и окислителя, что приводит к колебаниям температур фурменных очагов и, как следствие, к колфаниям условий схода шихты в поперечном сечении доменной печи.

Известны способы регулирования расхода топлива по фурмам доменной печи, осуществляющиеся в соответствии с расходом дутья> измеряемого тарированным устройством, например трубкой Вентури $? 3, 25

Недостатками этих способов являют,ся низкая стойкость вследствие высоких температур и эрозирующего действия потока дутья и необходимость создания стабильного аэродинамичесЗО кого потока до и после измерительного устройства. Последнее требует искусственного удлинения фурменного воздухопровода, что в условиях доменной печи трудно осуществить.

Наиболее близким к изобретению по 35 технической сущности является способ регулирования расхода топлива по Фурмам доменной печи, включающий измерение суммарных расходов дутья и топлива, расходов топлива по фурмам и 40 изменение расхода топлива по каждой

Фурме (3 J. Для определения расхода топлива по каждой фурме измеряют пере пад давления потока дутья на измерительных участках фурменных приборов 45

1 и определяют расход топлива по каждой фурме из зависимости где \/: - расход топлива íà f -ю Фурму

3 м 3/ч;

К - приведенный коэффициент со3 противления измерительного участка j-го Фурменного прибора;

Ц 2 йР— перепад давления на измери3 тельном участке -го Фурменного прибора, Па; l+ - суммарный расход топлива на доменную печь, м З/ч.

Недостатком данного способа является сложность определения приведенных коэффициентов сопротивления измерительного участка фурменного прибора и их изменение вследствие естественного износа, что усложняет контроль за распределением дутья и ухудшает регулирование расхода топлива по фурмам доменной печи, Целью изобретения HBJlRBTcR повышение КПД использования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему измерение суммарных расходов дутья и топлива, расходов топлива по фурмам и измерение расхода топлива по каждой фурме, дополнительно измеряют количество подаваемой воды на каждую фурму и перепад ее температуры на входе и выходе из этой фурмы, а количество топлива, подаваемого через эту фурму изменяют пропорционально этому показателю исходя из зависимости где Ч . - расход топлива на 1-ю Фурму, и /ч; суммарный расход топлива на доменную печь, м /ч; расход охладителя Hà j-io

Фурму

/ °

М. - перепад температур охладитеj ля на j "é фурме, С, Дополнительное измерение количества подаваемой воды на каждую фурму и перепада температур воды позволяет точно определить расход топлива, установленный из зависимссти (2 ), что приводит к повышению точности и надежности регулирования расхода топлива по фурмам доменной печи иэ-за точности и надежности измерения входящих в зависимость величин количества подаваемой воды на каждую фурму и перепада температур воды.

Тепловая нагрузка на фурму определяется воздействием горячего

1 ) дутья, фурменного очага и движущихся материалов. Как показали замеры„ выполненные на доменной печи Г 9 завода Криворожсталь, основное коли -

Фурмы г,, т/ч

9 2 192,38 3,2 230

1 209

1600

2 25,0 7 9 197,5 3,28 240

1640

2,09 150

1100

4 21,8

6,8 148,? 2,47 180

1240

3,01 220

1510

6 214 80 171 2 284 210

7 21 6 8 2 178 8 2 97 220

8 21,8 7,4 161,3 2,69 200

9 20)4 7,5 153,0 2,55 190

1420

1490

1350

1260

10 19,0 9,8

186,2 3,09 230

1550

2,13 160

1070

12 24,0 6,6 158,4 2,64 190

1320

2,83 200

1420

14 21,2 7,1 150,5 2,50 180

1250

15 22,2 6,8

51,0 2,52 180

1260

16 24,6 7,2 177,1 2,94 210

17 23,1 7,7 177,9 2,95 220

1470

1480

3 10101 чество тепла поступает от горячего дутья и фурменного очага. В связи с тем, что площадь рыльной части фурмы составляет 10-124 от площади внутреннего стакана фурмы, а величина удельного теплового потока одного порядка и не зависит от расхода дутья, тепловая нагрузка на фурму определяется расходом дутья, В пределах изменений скорости ° потока дутья в полости фур-. 1o мы наблюдается линейная зависимость между скоростью потока дутья и величиной коэффициента теплоотдачи от потока дутья о = 70,4 + 2,17Ф ) (3 ) где о - коэффициент теплоотдачи от потока дутья, Вт/м к;

6/ — скорость потока дутья, нм/с.

Следовательно, относительное распределение тепловых нагрузок по фурмам

3 21,6 5,7 123,1

5 22,4 8,1 181,4

20,0 6,4 1?8,0

1.3 24,3 7,0 170,1

35 4 доменной печи характеризует относительное распределение по ним дутья, а значит и расхода топлива на каждую фурму пропорционально величинам тепловых нагрузок.

Чтобы исключить постоянный тепловой фонд от фурменной зоны, что повысит точность регулирования расхода

I топлива, количество и перепад темпе" ратур подаваемого охладителя замеряют на охлаждаемом фланце фурменного соп" ла или на специально встроенном тепломере.

На доменн<Ф печи объемом 5000 м металлургического завода "Криворожсталь", имеющей 36 фурм, измерили количество и перепад температур подаваемого охладителя, значения которых приведены в таблице, К. 10- \/ и Э/мин Чг, м Э/ч

1010135

Продолжение таблиць>

Фурмы

Показатели

1 1 1

К ° 10 V, м /мин ф, м /ч

G, т/ч д, С Mt

18 22,2 7,2 160,0 2,67 190 1340

2,94 220 1470

8,1 177,4

19 21 9

20 18 5 . 8,2 151,7 2 53 190 1270

21 184 82 1509 251 180, 1260

2,61 190 1310

156>6

22 19,1 8,2

23 18 5 9 1 168 4 2 81 200 1410

24 19 1 9,8 187,2 3 11 230

25 20,0 7,8 156,0 2,60 190

1570

1300 149,4 2,49 180

1250

26 18,0 8,3

27 22,5 8,7 195 8 3 25 230

28 23,6 6,8 160,5 2,67 190

1620

1840

1960

3,93 280

2,62 190

29 23>7 10,0 237,0

1310

157,5

30 21,0 7,5

31 21,0 8,4 1I76,4 2,93 210

32 21,5 8,6 184>9 3,07 230

33 17,8 6,6 117,2 1 97 140

1460

1540

930

6,8 156,4 2,60 190

3" 23,0

1300

35 22,0 8,2 180,4 2,95 210

36 19,3 9,6 185,3 3,08 220

1480

1540

G. МЧ

L (C)д -) Зная суммарный расход топлива íà iS доменную печь (50000 м З/ч ), рассчитываем расход топлива на каждую фурму из зависимости

В таблице показан расход топлива по фурмам доменной печи объемом

5000 мз.

Расчет регулирования расхода топлива производя следующим образом.

Определяют по каждой отдельной фурме произведение расхода охладителя на перепад температур, например на первой фурме

0>1М = 20,9 х 9,2 = 192 3, Определяют сумму по всем фуриаи произведений расходов охладителя на перепад температур

36 ((Q.dt.. ) = »012,>

31 j j

Определяют коэффициент распределения дутья на первую фурму

9 3

7 10101

Определяют расход природного газа на 1-ю фурму1/г.Г= 0,032 х 50000

1600 м /ч, где 50000 - суммарный расход природного газа на печь, м З/ч.

Определяют аналогичным образом расход природного газа по второй и остальным фурмам (результаты расчета занесены в таблицу ).

При помоши дроссельных заслонок . io на трактах природного газа выставляют по каждой фурме расход природного газа, пропорциональный расходу дутья, Отсутствие регулирования распределения топливапо фурмамв соответствии с количеством дуть приводит к тсму, что топливо (природный газ, мазут и доугое ) поступает с нарушением стехиометрических соотношений. Вследствие этого на фурмах, на которых расход дутья меньше стехиометрического, часть

35 топлива не сгорает и оно разлагается с выделением сажи, а это способствует загромождению горна.

Предлагаемый способ регулирования расхода топлива позволяет ликвидировать потери тепла горения топлива изза нарушения стехиометрических соотношений топливо-дутье.

Предложенный способ позволяет обес" печить равномерное распределение тем" ператур фурменных очагов и, как следствие, равномерный сход lUkxTbl no поперечному сечению доменной печи, 3а счет этого получается экономия кокса íà 13.

Для доменной печи, выплавляюц ей

3,74 млн. т. чугуна в год, ожидаемый экономический эффект от использования изобретения составит порядка

780 0 тыс.руб. в год.

Составитель Б. Негинский

Редактор М. Петрова Texpeg Е.Харитончик Корректор М. Иароши

Заказ 2411/13 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)О д Москва И-) Раушская наб. g. 4/$

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,