Файл: Тарасов, В. П. Загрузочные устройства шахтных печей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

печь № 2, составляло 6—7%, что является оптимальным. Поэтому и на доменной печи № 2 принимали меры к уменьшению содержания двуокиси углерода в осевой зоне.

Недостаточно удовлетворительное распределение радиального потока газов наблюдалось вплоть до перехода на загрузку шихты большими порциями. В октябре сумму рудной колоши в подаче увеличили до 18—18,5 т. Газовый поток по радиусу печи стабили­ зировался, общее содержание двуокиси углерода в колошниковом газе возросло. Производительность печи за этот период увеличилась до 2050 т чугуна/сут, расход кокса снизился еще на 10 кг/т чугуна. Более ровное распределение материалов по окружности печи обе­ спечило и более высокие технико-экономические показатели домен­ ной плавки.

Результаты работы доменной печи № 2 с новым засыпным устрой­ ством во второй половине 1969 г. нельзя сравнивать с результатами ее работы с типовым засыпным устройством в первом полугодии. До ремонта II разряда печь работала с настылыо, показатели ее были низкими. Так, производительность печи за первую половину 1969 г. составила 1751 т/сут чугуна, а расход кокса 561 кг/т чугуна. На печи № 1 за этот же период эти параметры плавки равнялись 1933 т чугуна/сут и 545 кг/т чугуна. Целесообразнее сравнить ра­ боту доменных печей № 2 и № 1 за второе полугодие 1969 г., когда сырьевые условия на них были примерно одинаковыми. И хотя ремонт II разряда на печи № 1 проводили еще в 1964 г., состояние профиля оставалось удовлетворительным.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

29

Переводные коэффициенты для приведения показателей доменной плавки

 

к равным условиям

 

 

 

 

 

 

 

Изменение параметра

Изменение расхода

Изменение произво­

 

 

кокса,

%

дительности печи,

%

Температуры дутья

на 100° С (от 950

2,9

 

1,32

 

до 1150° С) ................................................

 

 

 

Давления газа на колошнике на 0,1 ат

0,09

 

0,9

 

(1,2

1,7 ат) .............................................

 

 

 

Расхода флюса на 10 кг/т чугуна . . .

0,31

 

0,28

 

Расхода природного

газа на 1,0 м/т3 чу­

1,0 *!

_

 

гуна .

....................................................

 

Обогащения дутья кислородом на 1,0 %

0,05

 

2,03

 

Вывода металлодобавок на 100 кг/т чу­

35 *i

 

0,075 *2

 

гуна

...........................................................

 

 

 

 

Содержания в чугуне:

0,65

 

0,7

 

кремния на 0,1

% ..........................

 

 

марганца на 1,0 % ..........................

4,08

 

4—5

 

серы на 0,01 %

..................................

15 *1

 

 

Отсева фракции 0—5 мм из агломерата

0,45

 

0,5

 

на 1,0

% ....................................................

 

 

 

В кг/т чугуна.

 

 

 

 

 

*!

В т/т чугуна.

 

 

 

 

 

251


ч

Химический состав проплавляемых материалов (за июль—ноябрь 1969 г.), %

U

CQ

Ч

а

О

О

та

и

с

С

сд

«5

О

о.

о

ьл

<

О

<

6

О

и

--2.

О

L.

U.

1

2,3

18,6

1

1

 

 

сч

I

1

1

1

1

Г"- 00 —

1

 

сч

 

СЧ

ю

со

 

 

со

о

со

 

 

о

о

1

о

о

о

о

о

сч

сч

1

ю

о

о

о

 

о

аз

Ю о

сч

 

сч

со

 

о— — —

(N

оз

00

1

со

сч

сч*

сч*

 

сч

 

 

 

СО

О

 

со

 

00

—с

UO

О

со

СО

 

 

сч

 

 

СО

СО

 

СО*

аз

сч*

о

 

тг

 

г-

 

ю

 

аз

 

1

ОС

— со

о* о"

со’

1

о

со

 

со

 

 

го

 

 

03

rf

 

 

 

ю

 

 

со

00

ш

СО

 

 

аз

СО

со

Г"-

1

СЧ

со

сч

со

ю

ю

 

 

сч

 

 

н

 

 

к

 

 

га

сз

 

О

о .

X

 

 

to

 

X

 

о

сх

 

 

е;

о

 

<11

со

 

*

 

го

Для' сравнения взяли два пе­ риода: один период охватывает работу печи № 1 с типовым за­ сыпным аппаратом, а другой пе­ риод относится к работе печи № 2

сновым засыпным устройством.

Втабл. 28 приведены результаты работы обеих печей.

За рассматриваемое время наб­ людались различия в степени обо­ гащения дутья кислородом, темпе­ ратуре нагрева воздуха, давлении газа на колошнике, расходе металлодобавок и т. д., поэтому все показатели приведены к равным условиям. Переводные коэффи­ циенты для пересчета примени­ тельно к условиям Ждановского металлургического завода им. Ильича приняты по данным Гипромеза (табл. 29).

Анализ сырых материалов при­

веден в табл. 30.

Состав проплавляемых мате­ риалов по периодам существенно не изменялся, поэтому пересчета его не делали.

Сопоставляя работу доменных печей по приведенным к равным условиям показателям, видим, что производство чугуна на печи № 2 на 5,7% выше, а расход кокса на 7,0% ниже за счет большей рудной нагрузки, которая составила 3,56 вместо 3,44 т/т кокса на печи с ти­ повой системой загрузки. Интен­ сивность плавки по коксу на обеих печах была примерно одинаковой. Лучшее горизонтальное распре­ деление материалов и газов на доменной печи с новым засыпным устройством видно из сравнения температур периферийного потока газов (рис. 138).

Принципиальное значение имеет сравнение результатов ра­ боты доменной печи № 2 полезным объемом 1033 м3, оборудованной новым засыпным устройством,

252


21

25

21

53

, Л

15

. 13

11

9

1

5

3

1

5,

i: . Температура периферии печей,- работающих с типовым (а) и новым (б) засыпными рой гоамн:

8 - показания термопар А% I— 8

253

Сравнение техннко-экономнческих показателен доменной плавки

Т а б л и ц а 31

 

по печам за июль — ноябрь

1969 г.

 

 

 

 

 

 

 

Доменная

печь

 

Показатель

 

№ I

№ 2

№ 3

№ 4

 

 

 

Продолжительность

перио­

147,14

149

153

150,3

да, сут .................................

 

 

Фактическая производитель­

1933,7

1995,3

3030,9

3461,4

ность, чугуна/сут....................

 

Производительность,

при­

 

 

 

 

веденная к условиям работы

1958,8

2060,2

3038,3

3461,4

печи № 4, т чугуна/сут

К. и. п. о., приведенный к

0,528

0,501

0,566

0,580

условиям печи № 4

. . .

Расход кокса

фактический,

534

517

546

555

кг/т чугуна

.........................

 

Расход кокса,

приведенный

 

 

 

 

к условиям работы печи 4,

568,1

531,8

560,2

555

кг/т чугуна

.........................

 

Расход сырых

материалов,

 

 

 

 

т/т чугуна:

 

 

1,856

1,854

1,897

1,855

агломерата .....................

 

железной

руды . . . .

0,014

0,016

0,015

0 , 0 1 2

марганцевой руды . . .

0,024

0,023

0,025

0,031

окалины и сварочного

 

0,006

 

шлака .............................

 

 

0 , 0 1 2

0 , 0 0 1

Итого:

 

 

1,906

1,909

1,938

1,898

рудной части .................

 

металлодобавок . . . .

0,057

0,034

0,004

известняка.....................

 

0 , 0 2 2

0,018

0,028

0 , 0 1 1

Расход природного газа, м3/т

92

76

72

80

чугуна .....................................

 

 

Обогащение дутья кислоро­

22,46

21,70

24,2

25,5

дом, % ..................................

 

 

Температура дутья, °С

1011

1047

1095

916

Избыточное давление газа

1,30

1,32

1,40

1,46

на колошнике,

ат

. . . .

Простои, % (к календарно­

0,54

0,81

0,67

1,09

му времени)

.........................

 

Тихий ход, %

.....................

 

0,83

1 ,0 1

0,73

0,85

Интенсивность

по коксу,

 

 

0,96

0,96

т/м3 ..........................................

 

 

1 , 0 0

1 , 0 0

Интенсивность по руде и флю­

3,61

3,73

3,47

3,3

су, т/м3 .................................

 

 

Рудная нагрузка, т/т

кокса

3,44

3,56

3,60

3,44

254


с работой других печей завода, оборудованных типовыми засыпными

устройствами

и

имеющих

соответственно

объемы 1033,

1719 и

2002 м3. Эти

печи с июля по ноябрь 1969 г. работали примерно

на том же сырье, что и доменная печь № 2.

за один

Сравнительные

данные

работы разных

печей завода

и тот же период приводятся в табл. 31.

Как и следовало ожидать, к. и. п. о. на малых печах был лучше, чем на больших, а расход кокса на больших печах меньше, чем на малых. Исключением является печь № 2. Удельный расход кокса на ней оказался на 4,5 и 5,2% ниже, чем на больших печах № 3 и 4 соответственно, и на 7,0% ниже, чем на печи № 1, имеющей оди­ наковый с ней полезный объем. Производительность печи с новым засыпным устройством значительно выше, чем на других печах завода.

Основные показатели тепловой работы доменной печи № 2 с но­ вым засыпным устройством и доменной печь № 1 с засыпным аппа­ ратом типовой конструкции в сравниваемые периоды представлены в табл. 32.

Т а б л и ц а 32

Сравнение тепловой работы по печам за июль—ноябрь 1969 г

Доменная печь

Доменная печь

Показатели

№ 2

Показатели

№ 2

1

№1

Степень

использования

 

 

Н2 в реакциях косвен-

40,7

51,0

ного восстановления,

%

Степень прямого

восста-

35,5

32,3

новлення,

% .................

Тепловое

значение 1

кг

4432

4481

углерода,

кал.

. . . .

Коэффициент

нспользо-

 

вания тепловой

энергии

56,15

углерода, %

 

.................

55,54

Коэффициент

полезного

82,94

действия'тепла,

%

• • 79,62

Химический состав колошникового газа за указанные периоды приведен ниже, %:

Первый период (работа с типовым за-

со.

со

н3

N*

Е

16,4

24,1

6,0

53,5

100

сыпным устройством) .........................

Второй период (работа с новым за-

 

 

 

 

100

сыпным устройством) .........................

16,6

23,4

4,9

55,1

Степень использования водорода г)Нг, рассчитанная как отиошение водорода, израсходованного на реакции косвенного восстановле­ ния, ко всему водороду, поступившему в печь, составила соответ­ ственно по периодам 40,7 и 51%.

Степень

использования СО (iico) рассчитана по формуле

11со = СО +

С02 ' 100%

и соответственно составила 40,5 и 41,5%.

Первый период работы доменной печи отличался также более высокой температурой колошника (330 по сравнению с 260° С во втором периоде).

255


Как правило, анализ тепловой и восстановительной работы газа сводится к изучению состава и температуры колошниковых газов. При этом считают [146], что при усилении непрямого восстановле­ ния железа, протекающего без поглощения тепла при температурах ниже 900—950° С, в колошниковом газе увеличивается содержание С 02 и соответственно снижается содержание СО, а их сумма изме­ няется незначительно. При увеличении же степени прямого восста­ новления в газе значительно увеличивается содержание СО при не­ котором уменьшении содержания С 02, сумма (СО -f- СО.,) увеличи­ вается.

Как отмечается [93], изменения т|Н. и i]co невзаимосвязаны. Коэффициент корреляции между тщ. и суммой (СО + С 0 2) в ко­ лошниковом газе в одних случаях близок к нулю, в других пред­ ставляет положительную или отрицательную величину.

Судя по производственным данным [55], степень использова­ ния СО в общем случае зависит н от качества шихты (например, от ее восстановимости), но не меняется при добавке дополнительного топлива, если состав шихты при этом не изменяется. Поэтому в рас­ четах принимают г]со = const.

В работе [93] отмечается, что т)Нг изменяется в значительно больших пределах, чем г|С0. Из опыта эксплуатации доменных печей известно, что степень использования водорода зависит от газорас­ пределения в доменной печи. В рассматриваемом случае в первом периоде работы расход природного газа составил 84 м3/т чугуна, а во втором 77 м3/т чугуна. Степень же использования водорода была в первом периоде на 10,3% ниже. Увеличение использования водорода во втором периоде объясняется более ровной работой печи при лучшей организации газового потока, определяемой загрузкой шихты быстровращающимся распределителем. Об этом же свиде­ тельствует и более низкая температура колошникового газа.

Незначительная разница в степени использования СО и суще­ ственное различие в степени использования Н 2 могут быть обуслов­ лены также влиянием реакции регенерации паров воды на конечный состав колошникового газа в первом периоде:

Н 20 +С О = С 02 + Н 2.

Суммарная степень использования восстановительной способ­ ности газов во втором периоде отвечает условиям улучшения восста­ новления агломерата при равномерном его распределении по окруж­ ности печи.

Из табл. 31 видно, что рудная нагрузка на доменной печи при работе с новой конструкцией загрузочного устройства значительно выше, чем на доменных печах № 1, 2 и 4 в случае их работы с ти­ повой конструкцией загрузочного устройства.

Основным недостатком нового засыпного устройства является неравномерное распределение агломерата и кокса в случае их одно­ сторонней загрузки (например, при выходе из строя «гризлей» или электровиброгрохотов для отсева мелочи из кокса). Перекос окруж­ ного газораспределения в печи может быть настолько сильным, что одна половина печи становится горячей, а другая —холодной

256