RU1778192C - Способ работы комплекса аглофабрика - доменный цех - Google Patents

Abstract

Сущность: отход щие агломерационные газы очищают от пыли, измер ют их расход и содержание в них оксидов углерода и направл ют на всас возду- ховодных машин доменных печей, обогащают дутье кислородом, поддержива  его расход в дутье в пределах 3,51-4,3 м3на 1 м суммы (СО + СО), в аглогазах. Повышение производительности агломашин и снижение затрат топлива на выплавку чугуна обеспечивают , подава  0,28-0,39 части кислорода обогащени  в воздух, просасываемый через спекаемый слой агло- шихты на агломашинах. При этом уменьшаетс  выход отход щих аглогазоБ, снижаетс  поступление в доменную печь азота и повышаетс  калорийность колошникового газа. 1 з.п.ф-лы, 1ил., 3 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может использоватьс  на Металлургических заводах, имеющих в своем составе аглофабрику и доменный цех.

Известен способ работы комплекса аглофабрика - доменный цех, включающий производство агломерата на ион- вейерных агломашинах, очистку отход щих аглогазов от пыли и выброс их в атмосферу через дымовую трубу, загрузку агломерата в доменные печи и выплавку в них чугуна с использованием гор чего обогащенного кислородом дуть  и топливных добавок.

Недостатками такого способа  вл ютс  загр знение атмосферы токсичными компонентами аглогазов, содержащимис  в них в следующих количествах , мас.%: СО 0,5-2,0; so2 0,01- 0,1; 50д 0,003-0,007, С02 4,8-8,0, а также невысока  производительvj VI 00

1ЧЭ

кэ

ность агломашин, ограниченна  скоростью поступлени  кислорода в зону горени  топлива в спекаемом слое,

Известен способ спекани  агло шихт с использованием воздуха, обогащенного кислородом. При этом способе увеличиваетс  скорость спекани , уменьшаетс  количество отход щих аглогазов, упрощаетс  их очистка от пыли.

Недостатком такого способа  вл етс  повышение стоимости агломерата, вызываемое применением кислорода, а также невысока  степень использовани  кислорода. При применении технологического кислорода дл  спекани  и отсутствии подсосов воздуха в отход щем аглогазе содержитс  26,6% О,.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  Способ работы комплекса аглофабрика доменный цех, включающий производство агломерата на конвейерных агло- машинах, очистку отход щих газов от пыли, подачу их на всас воздуходувных машин, обогащение дуть  кислородом и проплавку агломерата в печах с получением чугуна. При этом токе сичные комоненты аглогазов утилизируютс  в доменном процессе, а сера переходит в доменный шлак.

Недостатком известного способа

расход отход щих аглогазов, направл емых на всас воздуходувных машин, измер ют содержание в них оксидов углерода и регулируют расход кислорода на обогащение дуть , поддержива  отношение поступающих в печь с дутьем кислорода (v) и оксидов углер рода (VCOi() впределах 3,51-,3мVM.I

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что 0,28-0,39 расхода -, кислорода на обогащение дуть  (V02) подают в воздух, просасываемый через спекаемый слой шихты на агломашинах.

На чертеже представлена схема комплекса аглойабрика - доменный цех, состо щего из одной агломашины и одной доменной печи.

Комплекс включает агломашину 1 с

газоочисткой 2, эксгаустером 3, дымовой трубой k и доменную печь 5 с воздухонагревател ми 6, воздуходувной машинок 7 и воздухозаборным устройством 8. Между эксгаустером

3, агломашиной 1 и всасом воздуходувной машины 7, соединенными дымовым боровом 9, расположено устройство 10 дл  конденсации и удалени  влаги, содержащейс  в аглогазах, и

вентил тор 11 дл  подачи аглогазов на всас воздуходувки и преодолени  гидравлических сопротивлений на пути аглогазов от эксгаустера до воздуходувки .Кислородопровод) 2 служит

 вл етс  отсутствие регламентации па-35дл  подачи кислорода на обогащение

раметров доменного дуть , что затоуд-аглогазов, поступающих,- на всас возн ет поддержание стабильного ходадуходувной машины, и воздуха, пропечи с ладанным нагревом, а такжесасываемого через спекаемый слой агне позвол ет полностью утилизироватьлошихты. Дл  регулировани  расхода

все образующиес  аглогазы, что застав-эдкислорода, подаваемого в воздух,

л ет выбрасывать неиспользованные аглогазы, загр зн   атмосйеру.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение стабильной работы доменных печей с заданным нагревом и полной утилизации отход щих аглогазов в доменных печах, а также повышение производительности агломашин и снижение затрат топлива на выплавку чугуна .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе работы комплекса аглофабрика - доменна  печь, включающем производство агломерата на конвейерных машинах, очистку отход щих аглогазов от пыли, подачу их на всас воздуходувных машин, загрузку и проплавку агломерата в доменных печах, согласно изобретению измер ют

просасываемый через спекаемый слои, предусмотрены шибер 13 и средства измерени  расхода кислорода. Предусмотрены также средства измерени  45 расхода аглогазов, поступающих по борову 9 в воздуходувную машину, и средства измерени  содержащихс  в аглогазах оксидов углерода. Шиберы предназначены дл  отсечени  дымовой трубы от агломашины, агло- машины от воздуходувной машины и воздухозаборного устройства от воздуходувной машины, соответственно. Ши- бер 17 отсекает воздухосборник от колпака 18 агломашины 1.

При работе комплекса в соответствии с изобретением отход щие агломерационные газы, отсасываемые эксгаустером 3, очищаютс  от пыли в сис50

55

просасываемый через спекаемый слои, предусмотрены шибер 13 и средства измерени  расхода кислорода. Предусмотрены также средства измерени  5 расхода аглогазов, поступающих по борову 9 в воздуходувную машину, и средства измерени  содержащихс  в аглогазах оксидов углерода. Шиберы предназначены дл  отсечени  дымовой трубы от агломашины, агло- машины от воздуходувной машины и воздухозаборного устройства от воздуходувной машины, соответственно. Ши- бер 17 отсекает воздухосборник от колпака 18 агломашины 1.

При работе комплекса в соответствии с изобретением отход щие агломерационные газы, отсасываемые эксгаустером 3, очищаютс  от пыли в сис0

5

51

теме газоочистки 2, осушаютс  в устройстве Ю и по дымовому борову 9 подаютс  вентил тором 11 на всас воздуходувной машины 1. По кислородопро- воду 12 в боров 9 перед всасом воздуходувной машины 7 подаетс  кислород дл  обогащени  аглогазов. Обогащенна  кислородом газовоздушна  смесь подаетс  воздуходувной машиной 7 в доменную печь 5, куда она поступает нагретой в воздухонагревател х 6 до заданной температуры. . При этом дымова  труба отсечена от дымового борова шибером , шибер 15 полностью открыт, а шибер 16 закрыт.

При работе комплекса без подачи кислорода в воздух, просасываемый через спекаемый слой аглошихты, шибер 13 закрыт, а шибер 17 открыт. При подаче кислорода под колпак 1S агло- машины 1 шибер 12 регулирует его расход, в шибер 17 при этом частично открыт. При просасывании через спекаемый слой технического кислорода шибер 17 закрыт полностью.

При работе агломашины во врем  остановки печи шибер 15 закрыт, а шибер 14 открыт и отход щие аглогазы выбрасываютс  в атмосферу через дымовую трубу. При работе доменной печи во врем  остановок агломашины шибер 15 закрыт, а шибер 16 открыт и в доменную печь подаетс  воздушное дутье , поступающее в воздуходувную машину через воздухозаборник 8.

Подача 100% отход щих агломерационных газов в доменную печь в качестве доменного дуть  полностью исключает загр знение атмосферы токсичными оксидами серы, углерода, азота и углекислотой, содержащимис  в агло газах. При нагреве аглогазов в воздухонагревател х доменных печей происходит окисление СО до СО, что повышает температуру доменного дуть  ил позвол ет снизить расход топлива на нагрев воздухонагревателей. Углекислота и оксиды- азота отход щих аглогазов в фурменной зоне доменной печи реагируют с углеродом кокса, образу  СО и азот. Оксиды серы реагируют с СО, СО . и На доменных газов с образованием соединений, сера из которых поглощаетс  твердой Лазой, а затем переходит в шлак.

Лл  обеспечени  стабильного ровного хода доменной печи с получением

0

0

5

чугуна с заданными температурой и составом измер ют расход и состав it агломерационных газов, подаваемых в, доменную печь,обогащают их кислородом и регулируют расход кислорода, поддержива  отношение поступающих в печь с дутьем кислорода и оксидов углерода в пределах 3,51-,3 м /м3.

Регулирование расхода кислорода на обогащение дуть  (аглогазов), подаваемого в доменную печь, и поддержание указанного отношени  () в пределах 3,51-,3 осущест5 вл ют, измер   расход аглогазов в дымовом борове 9 до места ввода в него кислорода, а также контролиру  содержание в аглогазах оксидов углерода (СО + С02) и кислорода, использу  дл  этого стандартные измерительные средства (сужающие устройства , дифманометры, га оанализато- ры) :

Путем компьютерного эксперимента с использованием математической модели доменного процесса установлено, что при расходе кислорода в лутье менее 3,51 и более k,3 м3/м3 на 1м оксидов углерода дуть  температура

0 фурменных газов (теоретическа  температура горени ) уменьшаетс  ниже допустимого уровн  (1800°С), что вызывает снижение температуры продуктов плавки, повышение в зкости шлаков-, ухудшает их дренаж в горме, нарушает стабильный ход печи, что в итоге приводит к росту расхода кокса и снижению производительности печи.

Нижний предел указанного отношени  (3,51) работает при высоких температурах дуть , когда обогащение дуть  кислородом приводит к росту расхода кокса и увеличению потребного количества кислорода дл  его сжигани . Верхний предел (,3) работает при низких температурах дуть , когда обогащение дуть  кислородом приводит к снижению расхода коксл и потребного дл  его сжигани  кислорода.

В эксперименте использованы диапазон реально достижимых и примен емых значений температуры дуть  (900- 1300 С) и полный спектр составов отход щих агломерационных газов, по лученный расчетом на основе экспериментальных данных спекани  аглошихт с применением кислорода. Результаты , компьютерного эксперимента и расчетов- приведены в табл.1 и 2.

5

С

1

С целью увеличени  производительно- ти агломашин и снижени  затрат топли-i ва на выплавку чугуна, согласно изобретению 0,28-0,39 расхода кислорода, 5 используемого дл  обогащени  агло- газов по кислородопроводу 12, подают под колпак 18 агломашины 1 в проса- сываемый через спекаемую аглошихту воздух. Расход этого кислорода (V02) 10 регулируют с помощью шибера 13.

Оптимальные пределы доли кислорода обогащени , подаваемого в спекае- мый слой (табл,3), определены путем математического моделировани  домен- 5 ной плавки с использованием данных табл.1, (количество аглогазов и их состав). Затраты топлива на выплавку чугуна (QT) рассчитаны в единицах условного топлива с учетом калорийно- 20 сти и количества образующихс  в до- i менной печи колошниковых газов, которые используютс  в качестве топлива на металлургическом заводе.

Расчет затрат топлива на выплавку чугуна произведен по формуле

25

От (К q к + ПГ q

nr

.)/29300, кг у.т./т

де К, ПГ, VKr - соответственно расход кокса, природного газа и выход колошникового газа на 1 т чугуна; . 35 qic 1пк кг 29300 - калорийность указанных и условного топлив, кДж/кг, кДж/м3.

Минимальные затраты топлива на вы- 40 плавку чугуна достигаютс  при работе комплекса аглофабрика -доменный цех согласно изобретению, когда дол  кисло-1. рода обогащени , подаваемого в просасываемый воздух, составл ет 0,28-0,39. 5

Снижение затрат топлива на выплавку i чугуна при обогащении воздуха спекани  на агломашине кислородом св зано с уменьшением прихода в доменную печь азота и ростом калорийности колошнико-50 вого газа в св зи с этим. Эта же причина (снижение прихода в печь азота с дутьем) вызывает одновременно увеличение расхода кокса, которое при росте доли кислорода на обогащение воздуха 55

5 0

5

0

5

40 1. 5

i -50 55

спекани  свыше 0,,39 начинает превалировать над повышением калорийности колошникового газа и затраты топлива на выплавку чугуна начинают увеличиватьс .

Таким образом, использование изобретени  позвол ет улучшить экологическую обстановку на мeтaллvpгичecкoм заводе за счет полного исключени  выбг роса в атмосферу отход щих агломерационных газов, обеспечить стабильную работу доменных печей с заданным уровнем нагрева, повысить производительность агломерационных машин и снизить суммарные затраты топлива на выплавку чугуна. Дополнительный эффект от использовани  изобретени  заключаетс  в экономии топлива на нагрев воздухонагревателей или в повышении температу- „ры дуть  за счет сгорани  содержаще- гос  в аглогазах монооксида углерода;

Claims (2)

1. Способ работы комплекса аглофабрика - доменный цех, включающий производство агломерата на конвейерных аг- , очистку отход щих газов от пылй7 подачу их на всас воздуходувных машин, обогащение дуть  кислородом и проплавку агломерата в печах с получением чугуна, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  стабильной работы доменных печей с заданным нагревом и полной утилизации отход щих аглогазов в доменных печах, измер ют расход аглогазов , содержание в них кислорода и оксидов углерода и регулируют расход кислорода на обогащение дуть , поддержива  отношение поступающих в печь с дутьем кислорода и оксидов углерода в пределах 3,51-,3 .

2. Способ по п.1, отличающий с   тем, что,с с целью повышени  производительности агломашин и снижени  затрат топлива на выплавку чугуна, 0,28-0,39 расхода кислорода обогащени  подают в воздух, просасываемый через спекаемый слой на агломашинах.

Показатели процесса спекани  аглошихты при различном содержании кислорода в просасываемом воздухе

Примечани . Состав отход щих агломерационных газов рассчитан

дл  содержани  топлива в аглошихте 5% и количества подсосов 50% от объема аглогазов.

Таблица 2

Показатели температурно-дутьевого режима доменной плавки при использовании отход щих аглогазов в качестве дуть 

17781Я2

10

Таблица 1

Технико-экономические показатели работы комплекса аглоФабрика - доменный цех

оЗ

Л8

TTTY

j

-&

о

г

16it

Таблица 3

Я -&-

-Н о 

Л