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
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
\о
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
2д
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