Дутьевой режим. Подробнее о выборе вида и расхода топливных добавок.

С целью снижения расхода дорогого и дефицитного кокса (К) в последние годы на всех дп в горн вдувают газообразные или жидкие углеводороды и иногда измельченный уголь (ПУТ). Их подают через фурмы в зоны горения кокса. Наиболее широко применяется ПГ.

Вдувание ПГ. При попадании в горн ПГ происхо­дит неполное сгорание метана с образованием СО и Н₂:

СН₄ + 0,5О₂ = СО + 2Н₂ + 37250 Дж. При этом, помимо экономии К как топлива (замены части кокса ПГ), обеспечивается значительное повы­шение степени косвенного восстановления за счет участия в нем образующегося Н2, содержание которого в горно­вом газе возрастает до 8—15 % и более. Это увеличение до­ли косвенного восстановления и снижение тем самым доли прямого также ведет к снижению расхода К. Снижению расхода К уменьшается количество S, вносимой К, и уменьшается выход Шл.

Вдувание ПГ плохо влияет на тепловые и газодинамические условия работы дп. При попадании ПГ в горн и его неполном сгорании увеличивается объем горновых га­зов и снижается теоретич температура.

Для поддержания прежнего нормального теплового состоя­ния горна при вдувании ПГ увеличивают температуру дутья с учетом того, что добав­ка 1 м³ газа на 1 т чугуна требует повышения температуры дутья на 4°С.

При расходе ПГ в количестве 60-90 м³/т чугуна (3,5—4 % от объема дутья) экономия К состав­ляет 8—14 % и более. Коэффициент замены К ПГ, т.е. отношение количества выведенного из шихты К (кг/т чугуна) к количеству использованного ПГ (м³/т чугуна) составляет 0,7—1,0 кг/м³.

Вдувание мазута М. М, состоящий из сложных С_nН_m, оказывает аналогичное ПГ воздействие на доменную плавку. Отличие заключается в том, что теплота сгорания М (6100-6400 кДж/кг) выше, чем у ПГ, и поэтому снижение температуры в горне менее значительно; кроме того, М вносит меньше Н2 и в меньшей степени усиливает косвенное восста­новление и снижает прямое. М вдувают в распыленном виде; 1 кг М экономит 0,9-1,3 кг К; расход М достигает 100—150 кг/т чугуна.

Вдувание измельченного угля ПУТ. Основные составляющие углей: 75—97 % С; влага 4-14%; зола 8-45, чаще 8-12%; S 0,5-4%. Основной эффект от применения ПУТ заклю­чается в непосредственной замене углерода К углеродом каменного угля. Уголь не содержит Н₂ и поэтому в отличие от углеводородов он не влияет на ход восстанови­тельных процессов.

Теплота сгорания у фурм различных сортов угля состав­ляет 5300—7500 кДж/кг, т.е. ниже, чем у кокса. По этой причине, а также в связи с разложением влаги, содержащей­ся в угле, температура в горне при применении угля сни­жается, и это ограничивает расход угля. Теплота сгорания угля зависит от количества в нем углерода, поэтому применяют угли с высоким содержанием углерода. Для компенсации снижения температуры в горне при вдувании ПУТ повышают температуру дутья, содержание в нем О2 и понижают влажность дутья; кроме того, ПУТ подвергают предварительной сушке. При­меняемые угли должны быть малосернистыми, поскольку S угля переходит в чугун; угли должны также содержать мало золы, которая увеличивает количество шлака.

Вдувание ПУТ начало широко применяться после 1985 г. На зарубежных заводах расход угля зачастую достигает 200 кг/т чугуна, расход кокса при этом состав­ляет около 300 кг/т чугуна; 1 кг ПУТ экономит до 0,8 кг кокса.

Теоретические соображения и опыт показывают, что для достижения высокой экономической эффективности комбиниро­ванного дутья необходимо на каждый дополнительный м3 О2 вдувать около 0,65 м³ ПГ или около 0,4 кг М. При этом обеспечивается экономия К, составляющая около 1,1 кг его на 1 кг М и около 0,8 кг на 1 м³ ПГ, а прирост производства чугуна на 1 м³ дополнительного О2 составляет 0,8—1,0 кг или же увеличение концентрации О2 в дутье на 1 % ведет к повышению производительнос­ти печи ~ на 2 %.

В настоящее время дп работают с расходом ПГ до 130—160 м³/т чугуна при обогащении дутья О2 до 30—35 %. При этом экономия К до­стигает 20—25 %, а повышение производительности дп 15— 25 %.

Дата добавления: 2015-07-20