Способ ведения доменной плавки

 

ц82754б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.78 (21) 2661449/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. К„.

С 21В 5/02

Государственный комитет (53) УДК 669.162.266. .4:662.69 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Г. Расчубкин, В. Н. Никифоров, С. Ф. Руденко, В. Н. Денисенко, В. Ф. Белошапка, Э. П. Бобриков и С. А. Дубровский

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменных печах.

Наиболее близким к изобретению является способ ведения доменной плавки путем пульсирующего изменения расхода топливных добавок в поток технологического дутья и дополнительным изменением давления под колошником с резонансной частотой по отношению к изменению расхода топливных добавок. При этом частота пульсаций задается оператором в пределах

0,25 — 3 колеб./мин (1).

Однако в указанном диапазоне частот эффективность использования пульсаций снижается, так как принудительные периодические изменения давления горновых газов, вызываемые изменениями расхода топливных добавок и давления под колошником, накладываются на квазипериодические колебания явления газов, вызываемые обрушениями динамически неустойчивых сводов, и в зависимости от соотношения фаз подавляют эти колебания или черезмерно усиливают, приводя к макрообрушениям сводов, загромождению горна печи, ухудшению дренажа и горения воздушных фурм. Кроме того, для реализации данного способа необходимо сложное нестандартное оборудование, исключающее возможность его широкого применения.

Недостатками известного способа являются выбор малоэффективного диапазона частоты пульсаций, отсутствие обоснований и рекомендаций по выбору амплитуды

5 пульсаций и использование сложного нестандартного оборудования.

Цель изобретения — улучшение техникоэкономических показателей доменной плавки.

10 Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе ведения доменной плавки путем пульсирующего изменения расхода топливных добавок, например природного газа, мазута и т. п., частоту пуль15 саций выбирают в диапазоне 0,1 — 0,25 Гц (6 — 15 колеб./мин), а амплитуду находят из соотношения

А = ((V„— V„) 0,21+ V„O„.)

0,21 где А — верхнее значение амплитуды пульсаций (нижнее значение амплитуды определяется расходом топливной добавки при полностью закрытой дроссельной заслонке);

V — расход дутья, мз/час;

V — расход кислорода, м /час;

0,21 †до кислорода в атмосферном дутье;

З0 0„ †до кислорода в добавке (0,90—

0,99);

827546

Типография, пр. Сапунова, 2

 — коэффициент, зависящий от вида топливной добавки, для природного газа В=0,05.

Превышение верхнего значения расхода

A приводит к неполноте сгорания топливной добавки, образованию сажистого углерода, засорению горна, ухудшению дренажа и увеличению расхода кокса.

Наблюдение рекомендуемых границ частотного диапазона также снижает эффективность пульсаций. Так, выход за пределы нижней границы (6 колеб./мин) приводит к макрообрушениям динамически неустойчивых сводов, загромождению горна и неравномерному сходу шихтовых материалов.

Превышение же верхней границы диапазона (15 колеб./мин) сопровождается сглаживанием пульсаций и снижением эффективности их воздействия.

Способ осуществляется следующим образом.

Для каждого конкретного режима доменной плавки (расхода дутья, кислорода, природного газа и т. д.) расчетным путем находят верхнее значение расхода топливной добавки, например, природного газа А„„. Затем проверяют соответствие периода полного колебания расхода природного газа указанному диапазону частот (6 — 15 колеб./мин). Если период колебания расхода оказывается больше нижней границы частотного диапазона, т. е. более 10 с, то заменяют дополнительный механизм, управляющий расходным дросселем, на более быстроходный либо уменьшают расчетное значение А,, что менее желательно, так как в этом случае эффективность воздейст-. вия пульсаций снижается. После этого переводят регулятор расхода природного газа (типовой промышленный регулятор

РП2) из режима непрерывного регулирования в режим релейных автоколебаний и соответствующим выбором настроек «Зона нечувствительности» и «Демпфирование» добиваются необходимой амплитуды изменения расхода газа.

Так, например, для доменной печи № 7 завода им. Дзержинского объемом 1719 м при расходе дутья 216000 мз/час, расходе кислорода 5000 м /час и его концентрации в добавке 95% верхнее значение амплитуды расхода природного газа составляет

A„„= ((216000 — 5000) 0,21+ 5000 0,95).

= 11700.

0,21

Нижнее значение амплитуды расхода при полностью закрытой дроссельной заслонке — 500 м /час. Найденный экспериментальным путем полный период колебания расхода от нижнего значения амплитуды расхода до верхнего составляет 8 с, что соответствует 7,5 колеб,/мин и удовлетвоНПО «Поиск» Заказ 728/11

4 ряет указанному частотному диапазону 6—

15 колеб./мин. Затем регулятор расхода переводят в релейный автоколебательный режим и установкой потенциометра «Зона

5 нечувствительности» в положение 4, а

«Демпфирование» вЂ” в положение 3, добиваются необходимой амплитуды пульсации расхода газа 11200 м /час (500 †117) с частотой 7,5 колеб./мин.

10 Предлагаемый способ в отличие от известных реализован на базе типовой промышленной системы автоматического регулирования расхода природного газа и не требует никакого дополнительного обору15 дования.

Специально проведенные исследования и промышленные испытания предлагаемого способа показали, что в указанном диапазоне частот (6 — 15 колеб,/мин) происхо0 дит наиболее полное сгорание природного газа, равномерное и организованное обрушение динамически неустойчивых сводов, в результате чего увеличивается скорость схода шихтовых материалов, уменьшается

25 общий перепад давления по высоте печи, улучшается использование химической и тепловой энергии восстановительных газов.

При этом производительность доменных печей возрастает на 1,42%, расход кокса сни30 жается на 0,67%.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа доменной плавки составит 220726 руб. на одну доменную печь.

35 Ф ор мул а изобретения

Способ ведения доменной плавки, включающий пульсирующее изменение расхода природного газа, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей плавки, частоту пульсаций поддерживают в диапазоне 0,1—

0,25 Гц, а амплитуда равна

А = ((V, — V,) 0,21+ V,Î,J—

45 где А — верхнее значение амплитуды пульсаций (нижнее значение амплитуды определяют расходом топливной добавки при полностью закрытом дросселе;

V — расход дутья, м /час;

V„— расход кислорода, м /час;

0,21 — доля кислорода в атмосферном дутье;

Ок.— доля кислорода в добавке 0,90—

55 0,99;

 — коэффициент, зависящий от вида топливной добавки, равный для природного газа 0,05.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 550022994422, кл. С 21В 5/02, 1972.

Изд. № 314 Тираж 634 Подписное