Способ работы регенератора

 

Использование: в черной металлургии , в частности в устройствах регенераторов для подогрева воздуха в мартеновских печах Сущность изобретения: в период продувки через камеру , свободную от насадок,60-70% времени продувки от ее начала дымовые газы и воздух пропускают через камеру без насадок, а в остальное время продувки - через камеру с насадками. Способ позволяет снизить расход топлива на 8,-9,8 кг/т стали и расход огнеупоров на 1,0-1,2 кг/т„ 1 тэбл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g>)g С 21 С 5/04, F 27 D 17/00. Й М

М- тЕХНМц}ця

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к тепловой работе мартеновских печей.

Известен способ работы регенераторов, сущность которого заключается в аккумуляции тепла отходящих рымовых газов с последующей отрачей

его возлуху и/или газу, поступающему в рабочее пространство печи.

По этому способу все продукты сгорания из плавильного пространства печи отводятся через насарки регенераторов.

Однако в связи с применением кислорода для продувки ванны наблюдается занос ячеек регенераторов плавильной пылью, что приводит к ухудшению теплотехнических показателей их работы и быстрому выходу из строя.

ГОСУДАРСТВ Е Н НОЕ ПАТЕ НТНО Е

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4932021/02 (22) 29.04.91 (46) 15„06.93. Бюл. H 22 (71) Институт черной металлургии (72) А.А.Карпенко, В.Я.Ботвинский, А.И,Бондаренко, В.Ф.Поляков, Г.Е.Марьянчик, Б.С.Чайкин, В.И.Шевченко, В.R.Äóäíèê, В.Б.Морозов, Д.Ф,Канишев, Н.И.Баскин и В.И.Барков (73) Институт ерной металлургии и

Московский металлургический комбинат им. С,M.Кирова (56) Авторское свиретельство СССР

М 1177352, кл„ С 21 С 5/04, 1983.

Авторское свиретельство СССР

М 1576573, кл. С 21 С 5/04, 27 П 17/00, 1987.

„„5U„„1822421 А3 (54) СПОСОБ РАБОТЫ РЕГEHFPATOPA ПЛАВИЛЬНП 1 ПЕЧИ (57) Использование: в ерной металлургии, в частности в устройствах регенераторов для подогрева воздуха в мартеновских печах. Сущность изобретения: в период прорувки через камеру, свободную от насадок,60-703 времени продувки от ее начала дымовые газы и возрух пропускают через каме-ру беэ насадок, а в остальное время продувки - через камеру с насадками.

Способ позволяет снизить расход топлива на 8,4-9,8 кг/т стали и расход огнеупоров на 1,0-1,2 кг/т. 1 табл, По известному способу работы регенераторов плавильной печи, с целью увеличения стойкости насадки и максимального нагрева воздуха, в период интенсивного выноса пыли рымовые газы пропускаются через камеру, свободную от насадки, в полнасадочное пространство, нагревая насарку только в нижней части. Недостатком ранного способа является то, что нагрев верхней части насарки осуществляется дополнительной порачей топлива.

Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому результату является способ работы регенератора плавильной печи, состоящий из циклической пода и дымовых газов и нагреваемого воэруха через насадки и камеру, свободную от насалок, при

1822421 этом нагрев насадки в течение плавки осуществляется переменным объемом дымовых газов, равным 30-703 от общего объема выходящих дымовых газов из рабочего пространства печи.

Недостатком данного способа является то, что при переменном расходе дымовых газов через камеру, свободную от насадок, и с насадками наблюдается значительное колебание величины подсосов холодного воздуха, вслерствие чего происхорит охлаждение камеры регенератора (эа счет снижения температуры дымовых газов) и возрастает расход топлива.

Причем, чем меньше объем газов подается е одну из камер, тем больше величина подсосов воздуха через эту камеру.

Кроме того, с уменьшением объема дымовых газов, пораваемых через насадки, уменьшается их скорость прохождения через генератор,. что приводит к более быстрому заносу ячеек регенератора плавильной пылью и снижению сроков его эксплуатации.

Недостатком способа, принятого за прототип, является также то, что воздух в течение всего периода продувки подается через камеру с насадками.

Это приводит к охлаждению насадок, так как происходит отбор тепла воздухом, в то время как тепло от дымовых газов не поступает. Насадки за оставшийся беспродувочный период, когда дымовые газы поступают через насадки, не успевают нагреться и их температура перед периодами завалки и прогрева шихты не превышает 800о

900 С, что приводит к снижению тепловой мощности печи в периоды за-. валки и прогрева шихты. При этом резко снижается температура рабочего пространства печи, что отрицательно сказывается на ее стойкость.

Чтобы уменьшить скорость охлаждения насадки, воздух перед его подачей в регенератор приходится подогревать горелками. Дополнительный расход топлива на эти горелки составляет 4,0-5,0 кг/т стали„

Иель изобретения - снижение расхода топлива и повышение стойкости кладки печи.

Поставленная цель достигается тем, что в способе работы регенератора плавильной печи, включающем циклы насадок и передачи тепла воздуху

55 и/или газу, отвод дымовых газов через камеру, свободную от насадок, 60703 времени продувки от ее начала дымовые газы и воздух пропускают через камеру, свободную от насадок, а в остальное время продувки - через камеру с насадками.

Способ осуществляется на плавильной печи, оборудованной регенераторами, имеющими рве камеры: свободную от насадки и с насадкой. Камера без насадки расположена первой по ходу движения дыма, имеет отдельный дымовой боров с установленным на нем шибером, соединяющим ее с общим боровом печи, а также имеет отдельный воэдухопровод с установленным на нем отсечным клапаном, который соериняет рутьевой вентилятор с камерой для насадки.

В периоды заправки, завалки, прогрева шихты и заливки чугуна дымовые газы и воздух, подаваемый в печь для сжигания топлива, пропускаются через камеру с насарками. В периор плавления, с момента начала пропувки еанны кислородом, когда наблюдается максимальное пылеобразование, весь объем газов, уходящих из печи, а также воздух, подаваемый в йечь для сжигания топлива, пропускают через камеру свободную от насадок в течение 60701 времени от начала продувки, а оставшиеся 30-401 времени продувкичерез насадки.

Пределы 60-701 времени, в течение которого дымовые газы и воздух пропускают через камеру, свободную от насадки, установлены на основе опытно-промышленной работы 250 т и 600 т мартеновских печей Иакеевского и Криворожского металлургических комбинатов. При этом определено, что в этот период продувки имеет место максФмальная запыленность дымовых газов и интенсивное выделение высокотемпературной окиси углерора из расплава. В последующее время прорувки наблюдается резкое снижение пылеуноса иэ рабочего пространства печи и снижение скорости выгорания углерода из ванны и как следствие уменьшеwe количества окиси углерода, выделяющейся из расплава. Полученные авторами результаты по уровню запыленности дымовых газов и интенсивности выделения окиси углерода иэ расплавленной ванны по ходу продувки

18 хорошо согласуются с рядом исследований. В связи с этим в первые 60-701 времени AT начала пролувки дымовые газы с повышенной запыленностью пропускают через камеру, свободную от насадок. Если это время составляет менее 60ь (или более 401 времени, когда дымовые газы пропускают через камеру с насадками), то наблюдается интенсивный занос насадок плавильной пылью, что ухудшает тепловую работу печи, увеличивает расхор топлива и снижает сроки эксплуатации регенератора.

Если рымовые газы пропускают через камеру, своборную от насадок,более 704 времени продувки (или менее

30ь времени, когда дымовые газы пропускают через камеру с насарками), то насадки регенератора не успевают нагреться до температуры 12501300 С и вслерствие этого не обеспечивается высокотемпературный подогрев воздуха в периоды эавалки и прогрева шихты, когда наблюдается максимальное теплоусвоение шихты и имеют место максимальные тепловые нагрузки.

Воздух, предназначенный рля дожигания окиси углерода и сжигания топлива, в течение того же времени, что и дымовые газы, пропускают через камеру, свободную от насадок, минуя регенератор, При этом за счет тепла, аккумулированного стенками борова, камеры шлаковика и вертикального канала, он нагревается до температуры порярка 350-500 С, Этой температуры нагрева воздуха достаточно, чтобы в период продувки ванны кислорором калориметрическая температура горения горячей окиси углерода составила 2500-2600 Г, т.е. соответствовала температуре горения топлива в воздухе, нагретом до

1100 - 1200 С, в остальные периоды плавки.

Если же воздух подавать через камеру с насадками в периор, когда дымовые газы пропускают через камеру без насадок, происходит охлаждение насялок ниже допустимой температуры

900 С и в последующие периоды плавки насадки не успевают прогреться до температуры, обеспечивающей оптимальную температуру воздуха.

Снижение расхода топлива по сравнению с прототипом связано с увели22421

55

15

6 чением температуры насадок в периоды эавалки и прогрева эа счет снижения степени их охлаждения в период прорувки путем сокращения времени прохождения холодного воздуха ерез камеру с насадками и увеличения температуры отходящих дымовых газов через HBcRpKy за счет снижения подсосов воздуха.

Снижение расходов огнеупоров обеспечивается увеличением стойкости верхнего строения печи за счет снижения калориметричес кой температуры горения окиси углерод е потоке более холодного воздуха, пораваемого через камеру, свободную от насарок, и нижнего строения печи за счет уменьшения степени заноса ячеек насадок в период продувки.

Пример конкретного выполнения.

Процесс осуществляется на 250 т мартеновской печи Макеевского металлургического комбината. После слива чугуна начинается продувка расплава кислородом с интенсивностью 7000 мз/ч.

При этом весь объем дымовых газов и воздух, пораваемый е печь для сжигания топлива, е течение 60-70ь времени от начала продувки подают через камеру, свободную от насадки,и 30-40ь оставшегося времени пропускают с насадками.

Температура верха насадок при этом не снижается ниже допустимой, т.е.

1000 Г. В то же время в беспродувочные периоды плавки (окончание доводки, заправка, завалка, прогрев и заливка чугуна), когда дымовые газы пропускают через насадки, температура верха последних составляет 1250

1300 Г„ Это обеспечивает нагрев возо о духа ро температуры 1000 Г, что позволяет увеличить тепловую мощность печи в периолы завалки и прогрева без увеличения расхора топлива.

В таблице представлены основные показатели плавок, проведенных при различной длительности подачи дымовых газов через камеру,свободную от насадок, а также по способу, принятому за прототип.

Лучшие показатели относятся к плавкам, проведенным по прерлагаемому способу при прохождении дымовых газов через камеру, свободную от насадок, в течение 60-70 времени от н чала продувки. Если время меньше 603, 1822421 упоров на 1,0-1,2 кг/т за смет увеличения стойкости печи и срока службы регенераторов.

Формула изобретения

По прототипу

Время прохождения дымовых газов и воздуха через камеру, свободную от насадок, Ф от начала продувки ванны кислородом

Показатели

Длительность плавки, час

2,7 2,7 2,75

2,7

2,9

2,95 в том числе завалка + прогрев

1,40

1,45

1 20 1 20 1 25

1,20

Температура насадок, С

1180

1020

1020

1150 1100 1170

1200 1130 1120 в конце продувки в начале завалки

1220

Удельный расход топлива, кг/т

67 2 65 8 64 4 65 6

74,2

69,2

Степень заноса ячеек регенератора к концу кампании, и

Стойкость свора печи за кампанию, пл.

32

35

440

520 540 550

560

480

Составитель В. Ботвинский

Техред M.Èoðãåíòàë Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 2119 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 то за счет интенсивного заноса ячеек регенераторов повышается гидравлическое сопротивление дымоотводящего тракта, увеличивается расход топлива и снижается стойкость печи. Если время больше 703, то насадки не успевают нагреться до температуры

1100-1200 С, вследствие чего снижается тепловая мощность печи, особенно 1р в периоды завалки и прогрева, увеличйвается проролжительность этих периоров и всей плавки и возрастает расход топлива.

Использование предлагаемого способа по сравнению со способом, принятым за прототип, позволяет снизить расход топлива на 8,4-9,8 кг/т за смет увеличения температуры подогрева воздуха и уменьшения длительности плавки, а также снизить расход огнеI

Способ работы регенератора плавильной печи, включающий циклы нагрева насадок и передачи тепла воздуху и/или газу, отвод дымовых газов в период продувки через камеру, свободную от насадок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и повышения стойкости кладки печи, 60-701 времени продувки от ее начала дымовые газы и воздух пропускают через камеру, своборную от насадок, а в остальное время продувки - через камеру с насадками.