RU2017826C1 - Способ регулирования хода доменной плавки - Google Patents
Способ регулирования хода доменной плавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017826C1 RU2017826C1 SU4927881A RU2017826C1 RU 2017826 C1 RU2017826 C1 RU 2017826C1 SU 4927881 A SU4927881 A SU 4927881A RU 2017826 C1 RU2017826 C1 RU 2017826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- carbon
- coke
- furnace
- feed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для регулирования рудной нагрузки в доменной печи. Сущность изобретения: при определении количества углерода поступающего в печь, дополнительно учитывают массу условного углерода, замененного топливной добавкой, определяют фактическое соотношение железо,углерод и сравнивают с его с заданным, величина которого устанавливается в пределах 1,6 - 2,3 кг/кг. Приведены математические расчеты углерода в случаях использования в качестве топливной добавки восстановительного газа, твердого или жидкого топлива. Предложенный способ позволяет снизить уровень колебания температуры чугуна, содержание в нем кремния, серы и удельный расход кокса. 2 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к регулированию теплового состояния доменного процесса.
Известен способ регулирования рудной нагрузки на кокс в зависимости от изменения содержания железа в шихте и влажности кокса. При изменении содержания железа в шихте более чем на 0,4% или влажности кокса более чем на 0,3 абс. % от заданных изменяют рудную нагрузку на 0,012-0,016 от ее значений перед изменением параметров, причем при увеличении параметров рудную нагрузку уменьшают, а при уменьшении увеличивают.
Однако данный способ не позволяет стабилизировать весовое отношение железо/углерод в загружаемых шихтовых материалах и коксе, так как не учитываются изменения содержания серы и углерода в коксе, влажности рудной части шихты. Вследствие этого не всегда достигается стабилизация теплового состояния печи и качества чугуна.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором процесс регулирования включает загрузку в печь шихтовых материалов и кокса, контроль состава, количества шихтовых материалов и кокса, определение фактического количества железа и углерода, поступающих в печь, контроль параметров колошникового газа, комбинированного дутья и топливной добавки.
При использовании в доменной плавке топливных добавок данный способ не позволяет с достаточной степенью точности производить стабилизацию теплового состояния и качества чугуна. Это связано с тем, что коэффициент замены кокса топливной добавкой в ходе процесса может изменяться во времени в довольно широких пределах. Например, для природного газа он колеблется от 0,65 до 1,0 кг кокса на 1 м3 газа. При расходе природного газа на доменной печи объемом 1754 м3 в количестве 12000 м3/ч это вызывает изменение количества замененного кокса от 12000 ˙ 0,65 = 7800 кг/ч до 1200 ˙1 = 12000 кг/ч, т.е. разница составляет 4200 кг/ч. Учитывая, что в печь загружают в среднем 10 подач шихтовых материалов и кокса, эта разность соответствует изменению массы кокса в подаче на 400 кг. Если ее не скомпенсировать изменением рудной нагрузки на кокс, то существенно изменится тепловое состояние процесса, качество чугуна и удельный расход кокса.
Таким образом, недостатком способа-прототипа является то, что он не учитывает изменения количества замененного кокса топливной добавкой, которое приводит к изменению теплового состояния процесса и качества чугуна.
Целью изобретения является повышение качества чугуна и снижение удельного расхода кокса.
Способ включает контроль химического состава и количества загружаемых в печь шихтовых материалов и кокса, определение количества железа и углерода, поступающих в печь, и стабилизацию заданного весового отношения железо/углерод на заданном уровне.
Новым в изобретении является то, что при определении количества углерода, поступающего в печь, дополнительно учитывают массу углерода, замененного топливной добавкой, и при этом с периодичностью по меньшей мере 1 раз в 1 ч контролируют химсостав колошникового газа, расходы топливной добавки, технологического кислорода и дутья, влажность дутья и затем определяют фактическое соотношение железо/углерод и сравнивают его с заданным, величина которого устанавливается в пределах 1,6-2,3 кг/кг, и, если разница между ними Δ Z превышает показатель К, находящийся в пределах | 0,005 | - | 0,015 | , производят корректировку массы кокса в подаче, изменение которой определяют из следующего соотношения:
ΔK = - - mк, кг/под (1) где Δ K - величина коррекции массы кокса в подаче, кг;
ΣFe - содержание Fe в шихтовых материалах, кг/подачу;
Z - заданное соотношение ΣFe/ΣC;
ΣC - количество углерода, поступающего в печь с коксом и замененного топливной добавкой;
Cк - содержание углерода в коксе с коррекцией по влаге, доли массы;
mс - масса углерода, замененного топливной добавкой, кг/подачу.
ΔK = - - mк, кг/под (1) где Δ K - величина коррекции массы кокса в подаче, кг;
ΣFe - содержание Fe в шихтовых материалах, кг/подачу;
Z - заданное соотношение ΣFe/ΣC;
ΣC - количество углерода, поступающего в печь с коксом и замененного топливной добавкой;
Cк - содержание углерода в коксе с коррекцией по влаге, доли массы;
mс - масса углерода, замененного топливной добавкой, кг/подачу.
При использовании в качестве топливной добавки восстановительного газа расчет углерода, замененного топливной добавкой, осуществляют по формуле
mс= Vg ,кг/под (2) где qг - приход тепла от горения природного или другого восстановительного газа в горне, кДж/м3;
μ , γ- количество водорода и окиси углерода, образующихся в горне печи из 1 м3 природного (или другого восстановительного) газа, м3/м3;
Vд - количество топливной добавки м3/ч;
ηco , ηH2- степень использования окиси углерода и водорода, доли единиц;
5250 - тепловой эффект образования СО, кДж/м3;
10808, 12648 - тепловые эффекты образования Н2О и СО2 из СО, кДж/м3;
1,866 - количество образуемой окиси углерода из 1 кг углерода, м3/сг С;
n - количество подач в 1 ч.
mс= Vg ,кг/под (2) где qг - приход тепла от горения природного или другого восстановительного газа в горне, кДж/м3;
μ , γ- количество водорода и окиси углерода, образующихся в горне печи из 1 м3 природного (или другого восстановительного) газа, м3/м3;
Vд - количество топливной добавки м3/ч;
ηco , ηH2- степень использования окиси углерода и водорода, доли единиц;
5250 - тепловой эффект образования СО, кДж/м3;
10808, 12648 - тепловые эффекты образования Н2О и СО2 из СО, кДж/м3;
1,866 - количество образуемой окиси углерода из 1 кг углерода, м3/сг С;
n - количество подач в 1 ч.
При использовании в качестве топливной добавки твердого или жидкого топлива расчет углерода, замененного топливной добавкой, осуществляется по формуле
mc= ,кг/под где Cp, Hp, Wp - содержание в твердом или жидком топливе соответственно углерода, водорода и влажности, кг/кг;
23605 - тепловой эффект образования СО2 или СО, кДж/кг углерода;
121000 - тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг водорода;
13400 - тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг влаги;
qт(ж) - приход тепла от горения твердого или жидкого топлива в горне доменной печи, кДж/кг.
mc= ,кг/под где Cp, Hp, Wp - содержание в твердом или жидком топливе соответственно углерода, водорода и влажности, кг/кг;
23605 - тепловой эффект образования СО2 или СО, кДж/кг углерода;
121000 - тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг водорода;
13400 - тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг влаги;
qт(ж) - приход тепла от горения твердого или жидкого топлива в горне доменной печи, кДж/кг.
Выражение (1) позволяет рассчитать количество кокса, которое необходимо добавить (или снять) в подачу, чтобы выдерживалось заданное соотношение ΣFe/ ΣС, которое предполагает нормальное тепловое состояние печи.
При этом ΣFe/(Z˙Cк) представляет собой количество кокса в подачу, которое необходимо загрузить в печь, чтобы выдержать соотношение Z, в том случае, если бы топливная добавка не подавалась в печь.
mc/Cк - количество кокса, которое заменяется топливной добавкой;
mк - количество кокса в подачу, которое загружается в доменную печь в данный момент.
mк - количество кокса в подачу, которое загружается в доменную печь в данный момент.
Разность ΣFe/(Z˙Cк) - mc/Cк дает величину массы кокса в подачу с учетом изменений химсостава железорудного сырья ( ΣFe), содержания углерода в коксе (Ск), расхода топливной добавки и степени ее использования.
Сравнивая существующий расход кокса mк с полученным по расчету, определяют величину корректировки массы кокса.
В выражении (2) числитель X = qг+12648˙γ˙ηco+ 10802˙μ˙ηH2 - это приход тепла от горения в доменной печи 1 м3восстановительного газа в кДж/м3, выражение в знаменателе формулы (2) Y = 1,8667 (5250 + 12648 ˙ ηCO ) - это приход тепла от горения 1 кг углерода кокса в доменной печи в кДж/кг, отношение X/Y - отражает коэффициент замены углерода кокса восстановительным газом (кДж/м3)/(кДж/кг)= кг/м3. Выражение X/Y - отражает количество замененного углерода кокса топливной добавкой за 1 ч, так как Vд измеряется в м3/ч (кг/м3 ˙ м3/ч = кг/ч). Выражение (X/Y)˙(Vд/n) - отражает количество замененного углерода кокса топливной добавкой в расчете на одну подачу шихты, так как
n - количество подач за 1 ч.
n - количество подач за 1 ч.
В итоге формула (2) отражает количество замененного восстановительным газом углерода кокса, кг/подачу.
В формуле (3) числитель отражает приход тепла от горения в доменной печи 1 кг жидкого или твердого топлива. Остальные величины аналогичны формуле (2). В итоге формула (3) отражает количество замененного углерода мазутом или твердым топливом в кг/подачу.
Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что ΣC в прототипе представляет собой количество углерода, поступающего в доменную печь с шихтой, и определяется из выражения
Cш = Ск ˙ mк, (4) где mк - масса кокса в подаче, кг.
Cш = Ск ˙ mк, (4) где mк - масса кокса в подаче, кг.
ΣС в новом способе состоит из углерода, поступающего в доменную печь с шихтой, и углерода, замененного топливной добавкой, и определяется из выражения
ΣC = Сш + mс. (5)
Основной отличительной особенностью предлагаемого способа является постоянный контроль с определенной периодичностью количества углерода, замененного топливной добавкой, и коррекция на основе этих данных количества кокса, загружаемого в доменную печь. При этом коррекция осуществляется таким образом, чтобы соотношение ΣFe/ΣC поддерживалось на определенном уровне. То есть суть процесса регулирования рудной нагрузки сводится к увеличению или уменьшению массы кокса в подаче в зависимости от понижения или повышения соответственно эффективности использования топливной добавки.
ΣC = Сш + mс. (5)
Основной отличительной особенностью предлагаемого способа является постоянный контроль с определенной периодичностью количества углерода, замененного топливной добавкой, и коррекция на основе этих данных количества кокса, загружаемого в доменную печь. При этом коррекция осуществляется таким образом, чтобы соотношение ΣFe/ΣC поддерживалось на определенном уровне. То есть суть процесса регулирования рудной нагрузки сводится к увеличению или уменьшению массы кокса в подаче в зависимости от понижения или повышения соответственно эффективности использования топливной добавки.
Вполне естественно, что оценка эффективности топливной добавки требует постоянного контроля технологических параметров процесса и на основе этих данных сложных материатических расчетов с использованием вычислительной техники.
Интервал соотношения ΣFe/ΣC задается с учетом реальных условий, в которых протекает процесс доменной плавки. Нижний уровень 1,6 свойственен для доменных печей, на которых используется сырье с низким содержанием Fe, и уровень технологии не отвечает современным требованиям. Верхний предел 2,3 был рассчитан для условий функционирования отечественных и зарубежных доменных печей, имеющих наиболее высокие технико-экономические показатели.
При реализации предлагаемого способа показатель К предварительно задается в зависимости от объема доменной печи и условий ее эксплуатации, ее диапазон составляет |0,005 | - |0,015 |. При этом меньшее значение |0,005 | приемлемо для доменных печей большого объема, большее значение |0,015 | соответствует условиям работы доменных печей малого и среднего объемов. На величину заданного значения К также оказывает влияние точность взвешивающих устройств, применяемых при дозировке загружаемого в доменную печь кокса. При использовании устройств с повышенной точностью пределы показателя К сокращаются и его численные значения уменьшаются, стремясь к минимальному значению указанного предела. Указанная величина пределов показателя К установлена расчетным путем.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Контролируют количество и химсостав шихтовых материалов, кокса и определяют количество загружаемого в печь железа и углерода
Σ Fe =Fei ˙ mi;
Сш = Ск˙mк, где Fei - содержание железа в i-ом компоненте рудной части шихты с учетом содержания влаги, доли массы;
Ск - содержание углерода в коксе с учетом содержания влаги, доли массы;
mi - масса i-го компонента шихты в подаче, кг;
mк - масса кокса в подаче, кг;
Контролируют расходы дутья, топливной добавки, технологического кислорода, содержание в колошниковом газе СО, СО2 и H2, влажность дутья.
Σ Fe =Fei ˙ mi;
Сш = Ск˙mк, где Fei - содержание железа в i-ом компоненте рудной части шихты с учетом содержания влаги, доли массы;
Ск - содержание углерода в коксе с учетом содержания влаги, доли массы;
mi - масса i-го компонента шихты в подаче, кг;
mк - масса кокса в подаче, кг;
Контролируют расходы дутья, топливной добавки, технологического кислорода, содержание в колошниковом газе СО, СО2 и H2, влажность дутья.
Определяют массу удельного углерода, замененного топливной добавкой, mс. Если в качестве топливной добавки используют природный или другой восстановительный газ, то расчет производят по уравнению (2)
mс= , кг/подачу
При этом приход тепла q от горения природного газа (или другого восстановительного газа) в горне доменной печи, кДж/м3 определяется известным способом (см. А. Н. Рамм. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980, 384 с).
mс= , кг/подачу
При этом приход тепла q от горения природного газа (или другого восстановительного газа) в горне доменной печи, кДж/м3 определяется известным способом (см. А. Н. Рамм. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980, 384 с).
Например, для природного газа
q = 1658 СН4 + 6050 С2Н6 + 10115 С3Н8 + + 13796 С4Н10 + 18053 С5Н12 - 12648 СО2 - 10802 Н2О, кДж/м3, где СН4, С2Н6 и т.д. - содержание соответствующих компонентов в природном газе, доли единицы объема;
1658, 6050 и т.д. - теплота сгорания (или разложения) в горне печи соответствующих компонентов природного газа, кДж/м3.
q = 1658 СН4 + 6050 С2Н6 + 10115 С3Н8 + + 13796 С4Н10 + 18053 С5Н12 - 12648 СО2 - 10802 Н2О, кДж/м3, где СН4, С2Н6 и т.д. - содержание соответствующих компонентов в природном газе, доли единицы объема;
1658, 6050 и т.д. - теплота сгорания (или разложения) в горне печи соответствующих компонентов природного газа, кДж/м3.
Если в качестве топливной добавки используют твердое или жидкое топливо, то используют расчетное уравнение (3)
mc= ,
При этом qт(ж) определяется также в соответствии с расчетом, изложенным в работе А.Н.Рамма.
mc= ,
При этом qт(ж) определяется также в соответствии с расчетом, изложенным в работе А.Н.Рамма.
qт(ж) = QН р - 121000˙ Нp - 12140 ˙ Sp - - 13400 ˙Wp - 23605 ˙Cp, кДж/кг, где QН р - полная теплота сгорания жидкого или твердого топлива;
Sр - содержание серы в жидком или твеpдом топливе, кг/кг.
Sр - содержание серы в жидком или твеpдом топливе, кг/кг.
Определяют суммарное количество условного углерода, состоящего из углерода кокса Сш и условного углерода, замененного топливной добавкой mc
ΣС = Сш + mc, кг/под.
ΣС = Сш + mc, кг/под.
Для выплавки заданного качества чугуна устанавливают требуемое отношение количества железа в шихте к количеству условного углерода
Z = ΣFe/ΣC, кг/кг.
Z = ΣFe/ΣC, кг/кг.
Определяют фактическое соотношение ΣFe/ ΣC и сравнивают его с заданным, при этом устанавливают и учитывают зону нечувствительности
Δ Z = Z - Zф, если - K > Δ Z > K, принимают решение о корректировке массы кокса.
Δ Z = Z - Zф, если - K > Δ Z > K, принимают решение о корректировке массы кокса.
Определяют массу коррекции кокса в подаче для стабилизации отношения Z из следующего выражения:
ΔK = - - mк .
ΔK = - - mк .
Производят корректировку массы кокса в подаче, при этом если Δ K положительно, увеличивают, а если отрицательно, уменьшают массу кокса в подаче на величину Δ K.
П р и м е р. В качестве исследуемого объекта принята доменная печь ДМК им. Дзержинского объемом 1754 м3, на которой выплавляют передельный чугун. В качестве топливной добавки используют природный газ с параметрами γ = 1,077 м3/м3, μ = 2,06 м3/м3.
Исходные данные:
Fei = 51%
Ск = 0,85
VПГ = 10000 м3/ч
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qг = 1958 кДж/м3
n = 10
Для данных условий исследуемого объекта задают соотношение железо/углерод - Z = 1,8 кг/кг.
Fei = 51%
Ск = 0,85
VПГ = 10000 м3/ч
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qг = 1958 кДж/м3
n = 10
Для данных условий исследуемого объекта задают соотношение железо/углерод - Z = 1,8 кг/кг.
Вычисляют значения ΣFe и Сш
ΣFe = 24000˙0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100˙0,85 = 6035 кг/под.
ΣFe = 24000˙0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100˙0,85 = 6035 кг/под.
Производят анализ колошникового газа, контролируют расход дутья, кислорода, влажность дутья и определяют степень использования СО ( ηCO) и Н2 ( ηH2 ), которые соответственно составляют ηCO = 0,4; ηH2 = 0,4.
По формуле (2) вычисляют количество углерода, замененного топливной добавкой (природным газом)
mc = 848 кг/подачу.
mc = 848 кг/подачу.
Определяют
ΣС = 6035 + 848 = 6883 кг.
ΣС = 6035 + 848 = 6883 кг.
Определяют фактическое Z и задают K = ±0,015
Z = 12240/6883 = 1,770.
Z = 12240/6883 = 1,770.
Сравнивают фактическое и заданное значение Z, с учетом K Δ Z = 0,022, Δ Z > >0,015, принимают решение о корректировке массы кокса в подачу.
Определяют массу коррекции кокса в подаче, необходимую для поддержания заданного Z
ΔK = - - 7100 = - 98 кг/под
Производят корректировку расхода кокса, в данном случае снимают 100 кг кокса в подачу.
ΔK = - - 7100 = - 98 кг/под
Производят корректировку расхода кокса, в данном случае снимают 100 кг кокса в подачу.
Через 1 ч после произведенной корректировки производят выполнение всех операций вновь. В результате при неизменности всех остальных параметров установлено, что ηH2 составляет 0,3.
Вычисляют количество углерода, замененного природным газом при ηH2= 0,3
mс = 732 кг/под.
mс = 732 кг/под.
Сравнивают фактическое и заданное значение Z.
Δ Z = -0,0318, Δ Z < - 0,015 и находится вне пределов показателя K. Производят корректировку массы кокса в подаче.
Для новых условий изменение расхода кокса в подачу составляет
ΔK = - - 7000 ≈ 139 кг/под
Производят корректировку расхода кокса - в данном случае с учетом округления добавляют в подачу 100 кг кокса.
ΔK = - - 7000 ≈ 139 кг/под
Производят корректировку расхода кокса - в данном случае с учетом округления добавляют в подачу 100 кг кокса.
П р и м е р 2. В качестве исследуемого объекта принята доменная печь объемом 1386 м3, на которой выплавляют передельный чугун. В качестве топливной добавки используют пылеугольное топливо со следующими параметрами, % :
Wp - 0,38; Ap - 11,0; Sобщ p - 1,71; Сp - 76,49; Hp - 0,46; QH p - 25121,0 кДж/кг.
Wp - 0,38; Ap - 11,0; Sобщ p - 1,71; Сp - 76,49; Hp - 0,46; QH p - 25121,0 кДж/кг.
Исходные данные
Fei = 51%
Cк = 0,85
Gм = 2000 кг/час
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qтв = 25121 кДж/кг
n = 10.
Fei = 51%
Cк = 0,85
Gм = 2000 кг/час
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qтв = 25121 кДж/кг
n = 10.
Для данных условий объекта задают соотношение железо/углерод - Z = 1,9 кг/кг.
Вычисляют значения ΣFe и Сш
ΣFe = 24000 ˙ 0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100 ˙ 0,85 = 6035 кг/под.
ΣFe = 24000 ˙ 0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100 ˙ 0,85 = 6035 кг/под.
Производят анализ колошникового газа, котролируют расходы дутья, кислорода, влажность дутья и определяют степень использования СО ( ηCO) и Н2 ( ηH2), которые соответственно составляют ηCO = 0,42, ηH2 = 0,4.
По формуле (3) вычисляют количество углерода, замененного топливной добавкой (пылеугольным топливом)
mc = 334 кг/под
Определяют ΣС
ΣС = 6035 + 334 = 6369 кг/под
Показатель K для печи данного объема 0,015.
mc = 334 кг/под
Определяют ΣС
ΣС = 6035 + 334 = 6369 кг/под
Показатель K для печи данного объема 0,015.
Определяют фактическое значение
Zф = 12240/6369 = 1,022.
Zф = 12240/6369 = 1,022.
Сравнивают фактическое и заданное значение Z, при этом учитывают K
|Δ Z | = 0,022 Δ Z > 0,015, таким образом соотношение Z (железо/углерод) в настоящее время выше заданного и находится вне пределов показателя K.
|Δ Z | = 0,022 Δ Z > 0,015, таким образом соотношение Z (железо/углерод) в настоящее время выше заданного и находится вне пределов показателя K.
С учетом округления повышают расход кокса на 100 кг/под.
Установлено, что содержание железа Fei в шихте повысилось до 53%, кроме того, увеличился расход пылеугольного топлива до 2500 кг/ч.
Производят стабилизацию рудной нагрузки при новых условиях доменной плавки.
ΣFe = 24000 ˙ 0,53 = 12720 кг/под
Сш = 7200 ˙ 0,85 = 6120 кг/под
mc = 417 кг/под
ΣC = 6120 + 417 = 6537 кг/под
Zф = 12720/6537 = 1,946
|Δ Z | = 0,046; Δ Z > 0,015 таким образом, необходимо произвести корректировку расхода кокса
ΔK = - - 7200 ≈ 185 кг/под С учетом округления увеличивают расход кокса на 200 кг/под.
Сш = 7200 ˙ 0,85 = 6120 кг/под
mc = 417 кг/под
ΣC = 6120 + 417 = 6537 кг/под
Zф = 12720/6537 = 1,946
|Δ Z | = 0,046; Δ Z > 0,015 таким образом, необходимо произвести корректировку расхода кокса
ΔK = - - 7200 ≈ 185 кг/под С учетом округления увеличивают расход кокса на 200 кг/под.
П р и м е р 3. В качестве исследуемого объекта принята доменная печь ДМК им. Дзержинского объемом 1386 м3, на которой выплавляют передельный чугун. В качестве топливной добавки используют мазут с параметрами, %:
Cp - 86,0; Hp - 1,28; Sp - 1,00; Ad - 0,2; Qн р - 40612,0 кДж/кг; Wp- 5,0
Исходные данные
Fei = 51%
Cк = 0,85
Gм = 3000 кг/час
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qж = 40612 кДж/кг
n = 10.
Cp - 86,0; Hp - 1,28; Sp - 1,00; Ad - 0,2; Qн р - 40612,0 кДж/кг; Wp- 5,0
Исходные данные
Fei = 51%
Cк = 0,85
Gм = 3000 кг/час
mi = 24000 кг/под
mк = 7100 кг/под
qж = 40612 кДж/кг
n = 10.
Для данных условий исследуемого объекта задают соотношение железо/углерод - Z = 1,8 кг/кг.
Вычисляют значения ΣFe и Cш
ΣFe = 24000 ˙ 0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100 ˙ 0,85 = 6035 кг/под. Производят анализ колошникового газа, контролируют расход дутья, кислорода, влажность дутья и определяют степень использования CО ( ηCO) и Н2 ( ηH2), которые соответственно составляют ηCO = 0,4; ηH2= =0,35.
ΣFe = 24000 ˙ 0,51 = 12240 кг/под
Сш = 7100 ˙ 0,85 = 6035 кг/под. Производят анализ колошникового газа, контролируют расход дутья, кислорода, влажность дутья и определяют степень использования CО ( ηCO) и Н2 ( ηH2), которые соответственно составляют ηCO = 0,4; ηH2= =0,35.
По формуле (3) вычисляют количество углерода, замененного топливной добавкой (мазутом).
mc = 722 кг/под.
Определяют количество углерода, поступающего в печь с коксом и замененного топливной добавкой
ΣC = 6035 + 722 = 6807 Показатель K для печи данного объема 0,015.
ΣC = 6035 + 722 = 6807 Показатель K для печи данного объема 0,015.
Определяют фактическое значение соотношения железо/углерод (Zф) Zф= 12240/6807 = 1,798.
Сравнивают фактическое и заданное значение Z и при этом учитывают K.
|Δ Z |= 0,002, Δ Z < 0,015, таким образом, соотношение Z в настоящее время находится в заданных пределах.
Через некоторое время было установлено, что содержание железа в шихте возросло до 52%, кроме того, отмечено снижение содержания углерода в коксе до 0,82. Увеличен расход мазута до 4000 кг/ч. Остальные параметры остались без изменения.
Согласно приведенному ранее расчету (в той же последовательности) определяют величну корректировки расхода кокса.
ΣFe = 24000 ˙ 0,52 = 12480
Сш = 7100 ˙ 0,82 = 5822
mc = 963 кг/под
С = 5822 + 963 = 6785
Zф = 12480/6785 = 1,839
|Δ Z | = 0,039 Δ Z > 0,015 ΔK = - - 7100 ≈ 181
Для нормального режима работы печи (для обеспечения заданного соотношения Z = 1,8 кг/кг) необходимо добавить с учетом округления 200 кг кокса в подачу.
Сш = 7100 ˙ 0,82 = 5822
mc = 963 кг/под
С = 5822 + 963 = 6785
Zф = 12480/6785 = 1,839
|Δ Z | = 0,039 Δ Z > 0,015 ΔK = - - 7100 ≈ 181
Для нормального режима работы печи (для обеспечения заданного соотношения Z = 1,8 кг/кг) необходимо добавить с учетом округления 200 кг кокса в подачу.
Таким образом, приведенные примеры свидетельствуют, что при управлении доменным процессом учет углерода, замененного топливной добавкой, и постоянный контроль степени использования восстановительных газов дают возможность своевременно и оперативно и на более высоком уровне производить регулирование рудной нагрузки. Это способствует снижению уровня колебания температуры чугуна, содержания в нем кремния, серы и экономии кокса.
Claims (3)
1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХОДА ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий периодическую загрузку в печь шихтовых материалов и кокса, непрерывный контроль состава, количества шихтовых материалов и кокса, определение фактического количества железа и углерода, поступающих в печь с шихтой, контроль параметров колошникового газа, комбинированного дутья и топливной добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества чугуна и снижения удельного расхода кокса, дополнительно определяют количество углерода, замененного топливной добавкой, с периодичностью, не менее одного раза в час контролируют химсостав колошникового газа, расходы топливной добавки, технологического кислорода и дутья, а также влажность дутья, определяют фактическое соотношение железо/углерод, сравнивают его с заданным, и если разница между ними превышает 0,005 - 0,015, производят изменение количества кокса в подаче, которое определяют из следующего соотношения:
ΔK= - -mк ,
где Δ K -величина изменения массы кокса в подаче, кг;
ΣFe - количество железа в шихтовых материалах, кг/подача;
Z - заданное соотношение ΣFe / ΣC ;
ΣC - количество углерода, поступавшего в печь с коксом и замененного топливной добавкой, кг/подача;
Ск - количество углерода в коксе с коррекцией во влаге кг/подача;
mс - количество углерода, замещенного топливной добавкой, кг/подача;
mк - количество кокса в подаче, кг/подача.
ΔK= - -mк ,
где Δ K -величина изменения массы кокса в подаче, кг;
ΣFe - количество железа в шихтовых материалах, кг/подача;
Z - заданное соотношение ΣFe / ΣC ;
ΣC - количество углерода, поступавшего в печь с коксом и замененного топливной добавкой, кг/подача;
Ск - количество углерода в коксе с коррекцией во влаге кг/подача;
mс - количество углерода, замещенного топливной добавкой, кг/подача;
mк - количество кокса в подаче, кг/подача.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топливной добавки используют восстановительный газ, при этом количество углерода, замененного топливной добавкой определяют по формуле
mс= Vg,
где qг - приход тепла от горения природного (или другого восстановительного) газа в горне, КДж/м3;
μ , γ - количество водорода и оксида углерода, образующихся в горне печи из 1 м3 природного (или другого восстановительного) газа, м3/м3;
Vq - количество топливной добавки, м3/ч;
ηCO , ηH2 - степень использования окиси углерода и водорода, доли единиц;
5250 - количество теплоты при образовании CO, КДж/м3;
10802, 12648 - количества теплоты при образовании H2O и CO2 из CO, КДж/м3;
1,8667 - количество образуемой окиси углерода из 1 кг углерода, м3/кгс;
n - количество подач в 1 ч.
mс= Vg,
где qг - приход тепла от горения природного (или другого восстановительного) газа в горне, КДж/м3;
μ , γ - количество водорода и оксида углерода, образующихся в горне печи из 1 м3 природного (или другого восстановительного) газа, м3/м3;
Vq - количество топливной добавки, м3/ч;
ηCO , ηH2 - степень использования окиси углерода и водорода, доли единиц;
5250 - количество теплоты при образовании CO, КДж/м3;
10802, 12648 - количества теплоты при образовании H2O и CO2 из CO, КДж/м3;
1,8667 - количество образуемой окиси углерода из 1 кг углерода, м3/кгс;
n - количество подач в 1 ч.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве топливной добавки используют твердое или жидкое топливо, при этом количество углерода, замененного топливной добавкой, определяют по формуле
mc= ,
где Cр, Hр, Wр - количество в твердом или жидком топливе соответственно углерода, водорода и влаги, кг/кг;
23605 - количество теплоты при образовании CO2 из CO, КДж/кг углерода;
121000 - количество теплоты при образовании H2O, КДж/кг водорода;
13400 - количество теплоты образования H2O, КДж/кг влаги;
qг(ж) - приход тепла от горения твердого или жидкого топлива в горне доменной печи, КДж/кг.
mc= ,
где Cр, Hр, Wр - количество в твердом или жидком топливе соответственно углерода, водорода и влаги, кг/кг;
23605 - количество теплоты при образовании CO2 из CO, КДж/кг углерода;
121000 - количество теплоты при образовании H2O, КДж/кг водорода;
13400 - количество теплоты образования H2O, КДж/кг влаги;
qг(ж) - приход тепла от горения твердого или жидкого топлива в горне доменной печи, КДж/кг.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4927881 RU2017826C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ регулирования хода доменной плавки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4927881 RU2017826C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ регулирования хода доменной плавки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017826C1 true RU2017826C1 (ru) | 1994-08-15 |
Family
ID=21569988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4927881 RU2017826C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ регулирования хода доменной плавки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017826C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784932C1 (ru) * | 2019-02-18 | 2022-12-01 | Ниппон Стил Корпорейшн | Способ эксплуатации доменной печи |
-
1991
- 1991-04-15 RU SU4927881 patent/RU2017826C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Остроухов М.Л. и др. Эксплуатация доменных печей, М.: Металлургия, 1975, с.125-127. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784932C1 (ru) * | 2019-02-18 | 2022-12-01 | Ниппон Стил Корпорейшн | Способ эксплуатации доменной печи |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2017826C1 (ru) | Способ регулирования хода доменной плавки | |
US3533778A (en) | Automatic control of pig iron refining | |
NL1006553C2 (nl) | Werkwijze voor het sturen (control) van een smelting reduction process. | |
US4227921A (en) | Method of controlling a blast furnace operation | |
RU2185444C2 (ru) | Способ ведения доменной плавки | |
RU2036735C1 (ru) | Способ регулирования подачи топливной добавки в доменную печь | |
US3346250A (en) | Blast furnace automatic control apparatus | |
JPH1046215A (ja) | 高炉炉熱管理方法 | |
RU2190667C1 (ru) | Способ ведения доменной плавки | |
RU2006502C1 (ru) | Способ ведения доменной плавки | |
SU883181A1 (ru) | Способ регулировани теплового состо ни доменной печи | |
SU1126605A1 (ru) | Способ регулировани доменной плавки | |
SU992585A1 (ru) | Способ ведени доменной плавки | |
RU2176272C1 (ru) | Способ доменной плавки | |
US5213611A (en) | Method of controlling metallization of directly reduced ores | |
JPS60208405A (ja) | 高炉操業法 | |
SU883180A1 (ru) | Способ регулировани теплового состо ни доменной печи | |
JP2022148377A (ja) | 高炉の操業方法 | |
SU733732A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом мокрого измельчени | |
SU1004473A1 (ru) | Способ регулировани подачи восстановительного газа в доменную печь | |
RU2083675C1 (ru) | Способ доменной плавки | |
US3397877A (en) | Blast furnace automatic control apparatus | |
SU1188208A1 (ru) | Способ регулировани теплового состо ни доменной печи | |
JP3367155B2 (ja) | 乾鉱供給量の調整方法 | |
SU1000468A1 (ru) | Шихта дл производства железохромового агломерата |