Файл: Применение пылеугольного топлива для выплавки чугуна..pdf

подачи топлива через остальные трассы. Стал возможен Приборный контроль расхода угольной пыли по фурмам и создание системы автоматического распределения ее. Схема раздельного включения пылепроводов, как наибо­ лее перспективная, заложена в основу промышленной установки.

Узлы подключения пылепроводов к устройствам для введения угольной пыли в фурменный прибор не представ­ ляют особой сложности: они имеют два шаровых фланце­ вых соединения, позволяющих компенсировать неточности монтажа при смене фурм.

Устройства для введения пылеугольного топлива в доменную печь

Устройством для введения пылеугольного топлива в до­ менную печь заканчивается тракт подачи угольной пыли от распределительно-дозировочного отделения установки. От его надежности и технологичности в решающей сте­ пени зависит эффективность доменной плавки с примене­ нием угольной пыли.

Устройства для введения угля, работая в условиях высо­ ких температур и больших температурных перепадов, в условиях максимального абразивного износа движущимся материалом, должны обеспечить:

1)хорошее смешивание вдуваемого материала с горячим дутьем и достаточное время пребывания частиц угольной пыли в потоке горячего дутья для подготовки их к пол­ ному сгоранию в фурменной зоне; 2) визуальное наблюде­ ние за фурменным прибором и фурменной зоной через гля­ делку; 3) срок службы фурменного прибора не ниже вре­ мени его работы без вдувания угольной пыли; 4) сохране­ ние прежних условий обслуживания фурменного прибора во время его работы и при смене отдельных элементов.

Известные способы ввода угольной пыли, опробованные на заводах СССР и за рубежом, можно классифицировать по следующим группам:

1)ввод через фланец гляделки в полость сопла или фур­ мы соосно потоку горячего дутья;

2)ввод через стенку сопла соосно или под углом к пото­

ку горячего дутья; 3) ввод через фланец фурмы на периферию или в центр

потока горячего дутья;

130

4) ввод через специальные фурмы, размещенные между или над основными воздушными фурмами.

Из-за отсутствия надежных теоретических расчетов по горению угольной пыли с различными химическим и фрак­ ционным составами невозможно без длительной экспери­ ментальной работы определить оптимальное положение точки ввода угольной пыли от переднего среза фурмы. Такие эксперименты проведены на заводе фирмы Ханна Фурнасэ (США) [43].

Рис. 42. Конструкция сопла .для ввода пылеугольного топлива:

На заводе в Стэнтоне был опробован 1118] способ ввода пылеугольного топлива по трубке, введенной через стенку чугунного футерованного фурменного сопла, что позволило осуществлять наблюдение за фурменным очагом при по­ мощи обычной гляделки, однако утяжеление и несимметрич­ ность сопла затрудняли смену фурм. Конец трубки распо­

новки печи (рис. 42, б).

Фирма Армко на заводе в Ашленде на протяжении 1,5 лет промышленной эксплуатации успешно использовала способ ввода пылеугольного топлива через стенку сопла с помощью трубки из нержавеющей стали, установленной

«Запорожсталь» пылеугольное топливо подавалось через фла­ нец воздушной фурмы. Поскольку фурма подвергалась ин­ тенсивному абразивному износу, ее стойкость увеличи­ вали наплавкой внутренней поверхности сормайтом [57].

На Карагандинском и Западно-Сибирском металлурги­ ческих заводах во время опытных плавок ввод пылеуголь­ ного топлива в фурму осуществлялся через трубку, впаян­ ную в водоохлаждаемую полость фурмы. Стойкость таких фурм существенно снизилась из-за абразивного износа пылеподводящей трубки в месте ее изгиба при входе в фурму [3].

В1968—1972 гг. на Донецком металлургическом заво­ де во время опытных плавок с вдуванием пылеугольного топлива были испытаны различные варианты устройств для введения угольной пыли в фурму доменной печи. Опро­ бован способ ввода угольной пыли через трубку из нер­ жавеющей стали, проходящую через фланец гляделки под углом к оси футерованного сопла и по оси потока горячего дутья. Оптимальное место ввода угольной пыли, обеспе­ чивающее полное ее сгорание, определялось перемещением трубки по оси фурменного прибора. В период работы от­ мечалась значительная деформация трубки под действием высоких температур и вибрации.

Всвязи с этим был предложен способ ввода угольной пыли через прямую или гнутую по большому радиусу трубку, впаянную в водоохлаждаемую полость воздушной фурмы (рис. 43). Фурмы данной конструкции успешно ис-

132

пользовались для вдувания угля во время опытных пла­ вок общей продолжительностью около 300 суток.

Опыт эксплуатации фурм с прямой или гнутой по боль­ шому радиусу трубкой показывает, что их стойкость — более 4— 6 месяцев — практически не отличается от стой­ кости обычных фурм. Замена фурм происходила из-за дефектов изготовления и течи их в месте приварки пылеу­ гольной трубки к внутренней поверхности фурмы. Течь

Рис. 44. Воздушная фурма для вдувания пылеугольного топлива и природного газа:

1 подвод природного газа; 2 — фланец фурмы; S — подвод пыле­ угольного топлива; 4 — отбойник из керамики; 5 — корпус фурмы.

фурмы иногда обнаруживалась после 2—3-месячной эксплуа­ тации, что, видимо, объясняется коррозией места пайки или же плохим качеством пайки. Случаи абразивного из­ носа трубки или внутренней поверхности фурмы имели место лишь тогда, когда наблюдались грубые нарушения в качестве изготовления воздушной фурмы с подводом уголь­ ной пыли. При нарушении правил эксплуатации пылепод­ водящих устройств (прекращение подачи сжатого воз­ духа во время остановок вдувания угля) происходило за­ ливание трубки шлаком, что вызывало необходимость их чистки шомполами во время остановки печи.

В 1972 г. способ ввода пылеугольного топлива через фурму был основным. За четыре месяца работы доменной пе­ чи с вдуванием угля вышло из строя из-за прогара пять воздушных фурм против восьми в сопоставительном

133

2-месячном периоде работы печи без угольной пыли. Абра­ зивный износ трубок или внутренней поверхности фурмы (4 с лучая) объясняется излишним прогибом трубки при выходе из фурмы или малым отрывом потока пыли от

поверхности фурмы.

Потенциальным недостатком описанной конструкции фурмы является недостаточная подготовка угольной пыли к

Рис. 45. Сопло для ввода пылеугольного топлива через водоохлаждаемый фланец:

сжиганию до ее поступления в фурменную зону, что может стать причиной неполного сгорания угольной пыли в горне. Однако при достигнутых расходах угля (до 100 кгіт чу­ гуна) прямых признаков неполного сгорания угля не обна­ ружено.

Чтобы обеспечить лучшее смешивание пылеугольного топлива и природного газа с дутьем, уменьшить вероятность попадания шлака в трубку, предполагается отдалить место ввода пыли от среза фурмы и установить на выходе трубки распылитель, а подвод природного газа осуществить через полость фурмы навстречу потоку дутья (рис. 44).

134