RU2036735C1 - Method of regulating fuel agent supply to blast furnace - Google Patents

Method of regulating fuel agent supply to blast furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2036735C1
RU2036735C1 SU4927457A RU2036735C1 RU 2036735 C1 RU2036735 C1 RU 2036735C1 SU 4927457 A SU4927457 A SU 4927457A RU 2036735 C1 RU2036735 C1 RU 2036735C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel additive
amount
coke
fuel
consumption
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Довгалюк
Олег Антонович Бабенко
Маргарита Евгеньевна Краснобрижая
Original Assignee
Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева filed Critical Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева
Priority to SU4927457 priority Critical patent/RU2036735C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2036735C1 publication Critical patent/RU2036735C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

FIELD: black metallurgy. SUBSTANCE: blast furnace gas temperature is measured to estimate precise quantity of carbon substituted with fuel agent and saving of tentative coke. The furnace output, its output increase and coke saving are determined regarding fuel agent quantity. Depending on these proportions quantity of fuel agent is altered. Regulating action is effected with interval of 5-20 per cent of set fuel agent discharge in time interval of 10-60 minutes. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологии выплавки чугуна в доменных печах. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the technology of smelting cast iron in blast furnaces.

Известны способы регулирования подачи топливных добавок в виде восстановительного газа в доменную печь, в соответствии с которыми количество восстановительного газа определяется параметрами комбинированного дутья. Например, на Челябинском металлургическом заводе подачу природного газа регулируют таким образом, что отношение его расхода к расходу кислорода поддерживают в пределах 1,2-1,3 (см. Отчет о научно-исследовательской работе НИР Б 147636. Челябинский металлургический завод. 1975). Known methods for controlling the supply of fuel additives in the form of reducing gas in a blast furnace, in accordance with which the amount of reducing gas is determined by the parameters of the combined blast. For example, at the Chelyabinsk Metallurgical Plant, the supply of natural gas is controlled in such a way that the ratio of its consumption to the oxygen consumption is maintained within 1.2-1.3 (see Report on scientific research work R&D 147636. Chelyabinsk Metallurgical Plant. 1975).

Эти способы недостаточно эффективны, так как не учитывают степень использования восстановительного газа в печи, количество замененного кокса топливной добавкой и производительность печи. При подаче природного газа в доменные печи металлургического комбината им. Дзержинского степень использования водорода колеблется в пределах 0,2-0,5 доли единицы, вызывая изменение коэффициента замены кокса природным газом от 0,6 до 1,05 кг/м3. При этом существенно изменяется и производительность печи. Вследствие этого колеблется эффективность применения природного газа, тепловое состояние печи и качество чугуна.These methods are not effective enough, since they do not take into account the degree of use of reducing gas in the furnace, the amount of coke replaced by the fuel additive, and the productivity of the furnace. When supplying natural gas to the blast furnaces of the metallurgical plant them. Dzerzhinsky degree of hydrogen use varies from 0.2-0.5 fractions of a unit, causing a change in the coefficient of replacement of coke with natural gas from 0.6 to 1.05 kg / m 3 . At the same time, the productivity of the furnace also changes significantly. As a result, the efficiency of natural gas use, the thermal state of the furnace and the quality of cast iron fluctuate.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ регулирования подачи восстановительного газа в доменную печь, в соответсвии с которым количество восстановительного газа поддерживают на экстремальном уровне, соответствующем максимуму экономии условного кокса, а по приращению количества замененного восстановительным газом углерода кокса корректируют массу коксовой колоши. The closest to the invention in technical essence and the achieved results is a method for controlling the supply of reducing gas to a blast furnace, in accordance with which the amount of reducing gas is maintained at an extreme level corresponding to the maximum savings of conventional coke, and the coke mass is adjusted by incrementing the amount of coke replaced with reducing carbon spikes.

Однако этот способ также недостаточно эффективен, так как при определении экономии условного кокса не учитывается изменение производительности печи от применения топливной добавки. However, this method is also not effective enough, since when determining the saving of conventional coke, the change in furnace productivity from the use of a fuel additive is not taken into account.

При изменении количества топливной добавки наблюдаются случаи, когда производительность печи увеличивается или уменьшается, что влияет на экономию условного кокса за счет приращения производительности. When changing the amount of fuel additive, there are cases when the productivity of the furnace increases or decreases, which affects the saving of conventional coke due to an increase in productivity.

Изменение производительности печи и экономии условного топлива при поиске экстремума количества топливной добавки могут происходить в различных сочетаниях: при увеличении или уменьшении экономии условного топлива производительность соответственно увеличивается или уменьшается, изменяется в противоположную сторону или остается постоянной. Changing the furnace productivity and saving equivalent fuel when searching for an extremum of the amount of fuel additive can occur in various combinations: when increasing or decreasing the equivalent fuel economy, productivity increases or decreases, changes in the opposite direction or remains constant.

Учет изменения производительности печи и его оценка в процессе выработки управляющего воздействия на регулирование количества топливной добавки и является существенным отличием предлагаемого способа. Accounting for changes in furnace productivity and its assessment in the process of developing a control action on the regulation of the amount of fuel additive is a significant difference of the proposed method.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем контроль входных параметров процесса, определение количества замененного топливной добавкой углерода и экономии условного кокса, нахождение экстремального количества топливной добавки, соответствующего максимуму экономии условного кокса, коррекцию массы кокса в подаче при изменении количества замененного топливной добавкой углерода, определяют уточненные значения количества замененного топливной добавкой углерода и экономию условного кокса, определяют производительность печи и отношение приращения производительности ΔPм и приращения экономии кокса ΔЭк к приращению количества топливной добавки ΔVтд и в зависимости от величины данных отношений устанавливают направление изменения количества топливной добавки и с шагом 5 20% от установленного расхода топливной добавки через интервал времени 10-60 мин осуществляют регулирующее воздействие, при этом если

Figure 00000001
> 0, а
Figure 00000002
≥ 0 то количество топливной добавки увеличивают на следующем шаге, если
Figure 00000003
<0, а
Figure 00000004
≅ 0 то количество топливной добавки на следующем шаге уеньшают, если
Figure 00000005
0, и
Figure 00000006
0 то считают, что расход топливной добавки находится на оптимальном уровне, в остальных случаях определяют суммарное приращение экономии условного кокса ΣΔЭк
ΣΔЭк= ΔЭк+Eк·ΔPм и отношение суммарного приращения экономии условного кокса к и приращению топливной добавки и если
Figure 00000007
> 0 количество топливной добавки увеличивают на следующем шаге и если
Figure 00000008
< 0 то количество топливной добавки уменьшают, если
Figure 00000009
0 то считают, что расход топливной добавки находится на оптимальном уровне. Во всех случаях, если
Figure 00000010
< 0 то расход топливной добавки не увеличивают.This goal is achieved by the fact that in the known method, which includes monitoring the input parameters of the process, determining the amount of replaced carbon fuel additive and saving conventional coke, finding an extreme amount of fuel additive corresponding to the maximum saving of conventional coke, correcting the coke mass in the feed when changing the amount of replaced fuel additive carbon, determine the adjusted values of the amount replaced by the fuel additive carbon and saving conventional coke, determine the production furnace capacity and the ratio of the increment in productivity ΔP m and the increment in coke saving ΔE to the increment in the amount of fuel additive ΔV td and, depending on the magnitude of these ratios, establish the direction of change in the amount of fuel additive and in increments of 5 20% of the set fuel additive consumption over a time interval of 10- 60 min carry out regulatory action, while if
Figure 00000001
> 0, and
Figure 00000002
≥ 0, then the amount of fuel additive is increased in the next step if
Figure 00000003
<0, and
Figure 00000004
≅ 0 then the amount of fuel additive in the next step is reduced if
Figure 00000005
0 and
Figure 00000006
0 then they believe that the fuel additive consumption is at an optimal level, in other cases, determine the total increment of saving of conventional coke ΣΔЭ to
ΣΔE k = ΔE k + E k · ΔP m and the ratio of the total increment of the savings of conventional coke to and the increment of the fuel additive and if
Figure 00000007
> 0, the amount of fuel additive is increased in the next step and if
Figure 00000008
<0 then the amount of fuel additive is reduced if
Figure 00000009
0 then they believe that the fuel additive consumption is at an optimal level. In all cases, if
Figure 00000010
<0, then the fuel additive consumption is not increased.

Интервал времени, через который осуществляют регулирующее воздействие на изменение количества топливной добавки в 10 60 мин обусловлен временем запаздывания информации о составе колошникового газа. Если длина импульсной трассы от пылеуловителя до газоанализаторов колошникового газа велика и выполнена трубами завышенного диаметра, то время запаздывания информации о составе колошникового газа может составлять 30 и более мин. В этом случае управляющие воздействия на изменение топливной добавки целесообразно производить не чаще чем 1 раз в 60 мин. The time interval through which the regulatory effect on the change in the amount of fuel additive is carried out in 10-60 minutes is due to the time delay of information on the composition of blast furnace gas. If the length of the pulse path from the dust collector to the gas analyzers of the top gas is large and is made by pipes of oversized diameter, then the delay time for information on the composition of the top gas can be 30 minutes or more. In this case, it is advisable to produce control actions on the change in the fuel additive no more than once every 60 minutes.

Если импульсная трасса обеспечивает минимальное время запаздывания информации о составе колошникового газа около 5 мин, то управляющие воздействия на поиск экстремума количества топливной добавки выдают через каждые 10 мин. If the pulse path provides a minimum delay time of information about the composition of the top gas about 5 minutes, then control actions on the search for the extremum of the amount of fuel additive are issued every 10 minutes.

Шаги изменения количества топливной добавки при поиске ее экстремума в пределах 5-20% от установленного расхода обусловлены объемом доменной печи и частотой регулирования. При низкой частоте регулирования (один раз в час) для доменных печей небольшого объема (1386 м3 и ниже) шаги выбирают в пределах 10 20% а для доменных печей 5000 м3 и более 7-10% При повышении частоты регулирования, например, до одного раза в 10 мин шаги выбирают в пределах 5-10%
Способ осуществляют следующим образом.
The steps of changing the amount of fuel additive when searching for its extremum within 5-20% of the set flow rate are determined by the volume of the blast furnace and the frequency of regulation. At a low regulation frequency (once per hour) for small blast furnaces (1386 m 3 and below), the steps are selected within 10 20% and for blast furnaces 5000 m 3 and more 7-10% When the regulation frequency is increased, for example, to once every 10 minutes, steps are selected within 5-10%
The method is as follows.

1. При подаче в доменную печь топливной добавки измеряют ее количество и химический состав ( μ,γ), количество вдуваемого воздуха и кислорода, влажность дутья, содержание в колошниковом газе СО, СО2 и Н2, температуру колошникового газа, температуру дутья, количество подач загружаемых в печь материалов, содержание углерода в коксе.1. When a fuel additive is fed into a blast furnace, its quantity and chemical composition (μ, γ), the amount of blown air and oxygen, the humidity of the blast, the content of CO, CO 2 and H 2 in the top gas, the temperature of the top gas, blast temperature, and the amount are measured feeds of materials loaded into the furnace, carbon content in coke.

2. По усредненным значениям измеренных параметров за время t в пределах 10-60 мин вычисляют количество углерода кокса Эс, которое заменяется топливной добавкой
Эc

Figure 00000011
Vтд
Figure 00000012
Vтд, кг/ч
и экономию условного кокса
Эк
Figure 00000013
VтдE1-VoE2, кг/ч где μ,γ- соответственно количество водорода и углерода, образующихся в горне доменной печи из единицы топливной добавки (м33 или м3/кг);
ηH2CO степень использования водорода и окиси углерода, доли единицы;
tк температура колошникового газа, оС;
Vo количество технологического кислорода, м3/мин;
Vт.д. количество топливной добавки (м3/ч или кг/ч);
Е1 коэффициент эквивалентности расхода топливной добавки расходу кокса, кг кокса/м3 добавки или кг кокса/кг добавки;
Е2 коэффициент эквивалентности расхода кислорода расходу кокса, кг/м3;
С
Figure 00000014
Н2СО2; ССО соответственно, теплоемкость водяного пара, водорода, диоксида и окоси углерода при температуре колошникового газа, кДж/м3 ˙град;
5250, 10802, 12648 тепловые эффекты образования СО, Н2О, СО2 из СО соответственно, кДж/м3;
1,8667 количество СО, образуемого из 1 кг углерода кокса, м3/кг;
q теплота горения топливной добавки в горне печи, кДж/м3 или кДж/кг.2. Using the averaged values of the measured parameters for a time t within 10-60 minutes calculate the amount of carbon coke E s , which is replaced by a fuel additive
E c
Figure 00000011
V td
Figure 00000012
V td , kg / h
and saving conditional coke
U to
Figure 00000013
V td E 1 -V o E 2 , kg / h where μ, γ are respectively the amount of hydrogen and carbon generated in the furnace of a blast furnace from a unit of fuel additive (m 3 / m 3 or m 3 / kg);
η H2 , η CO degree of use of hydrogen and carbon monoxide, fractions of a unit;
t to the temperature of the top gas, о С;
V o the amount of process oxygen, m 3 / min;
V etc. the amount of fuel additive (m 3 / h or kg / h);
E 1 coefficient of equivalence of fuel additive consumption to coke consumption, kg of coke / m 3 additive or kg of coke / kg additive;
E 2 coefficient of equivalence of oxygen consumption to coke consumption, kg / m 3 ;
FROM
Figure 00000014
; With H2 ; With CO2 ; With СО, respectively, the heat capacity of water vapor, hydrogen, carbon dioxide and carbon dioxide at the temperature of blast furnace gas, kJ / m 3 ˙ deg;
5250, 10802, 12648 thermal effects of the formation of CO, H 2 O, CO 2 from CO, respectively, kJ / m 3 ;
1.8667 the amount of CO formed from 1 kg of carbon coke, m 3 / kg;
q the calorific value of the fuel additive in the furnace furnace, kJ / m 3 or kJ / kg.

Если в качестве топливной добавки используют восстановительный газ, то значение q определяют
q 1658 CH4 + 6050 С2Н6 + 10115 С3Н8 + + 13796 С4Н10 + 18053 С5Н12- 12648 СО2 -10802 Н2О, кДж/м3 здесь СН4, С2Н6, С3Н6 и т.д. содержание соответствующих компонентов восстановительного газа;
1658, 6050 и т.д. теплоты сгорания (или разложения) в горне соответствующих компонентов восстановительного газа.
If reducing gas is used as a fuel additive, then the q value is determined
q 1658 CH 4 + 6050 С 2 Н 6 + 10115 С 3 Н 8 + + 13796 С 4 Н 10 + 18053 С 5 Н 12 - 12648 СО 2 -10802 Н 2 О, kJ / m 3 here СН 4 , С 2 Н 6 , C 3 H 6 , etc. the content of the corresponding components of the reducing gas;
1658, 6050, etc. the calorific value (or decomposition) in the furnace of the corresponding components of the reducing gas.

Если в качестве добавки используют твердое или жидкое топливо, то
q Qн р 121000 Нр 12140 Sр 13400 Wp 23605 Ср, кДж/кг где СР, НР, WP, SP содержание в твердом или жидком топливе, соответственно, углерода, водорода, влаги и серы, кг/кг топлива;
236,5 тепловой эффект образования СО2 и СО, кДж/кг углерода.
If solid or liquid fuels are used as additives, then
q Q n p 121000 N p 12140 S p 13400 W p 23605 C p , kJ / kg where C P , N P , W P , S P content in solid or liquid fuel, respectively, of carbon, hydrogen, moisture and sulfur, kg / kg of fuel;
236.5 thermal effect of the formation of CO 2 and CO, kJ / kg of carbon.

121000 тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг водорода;
13400 тепловой эффект образования Н2О, кДж/кг воды;
12140 тепловой эффект образования SO2, кДж/кг, S;
Е1; Е2 соответственно коэффициенты эквивалентности расхода топливной добавки и расхода кислорода. Эти коэффициенты являются постоянными величинами и определяются из стоимости единиц этого сырья.
121000 thermal effect of the formation of H 2 O, kJ / kg of hydrogen;
13400 thermal effect of the formation of H 2 O, kJ / kg of water;
12140 thermal effect of the formation of SO 2 , kJ / kg, S;
E 1 ; E 2, respectively, the coefficients of equivalence of fuel additive consumption and oxygen consumption. These coefficients are constant and are determined from the cost of units of this raw material.

E1

Figure 00000015
0,54 кг кокса/м3 Vтд
E2
Figure 00000016
0,3 кг кокса/м3 O2
Определяют производительность доменной печи. Ее можно определить известным способом (см. Довгалюк В.П. Основные номограммы доменного процесса. Киев; Техника, 1985 56 с)
P 1,43
Figure 00000017
0,5(CO2+ΔH2)+0,5(CO+CO2)-βN2, кг/мин
где Vкд количество комбинированного дутья, м3/мин;
СО, СО, N2 составляющие колошникового газа,
ΔН2 количество Н2О косвенного восстановления, м3/100 м3 сухого колошникового газа;
α объемное отношение комбинированного дутья к азоту в дутье, м33;
β объемное отношение кислорода к азоту в комбинированном дутье;
Оr окисленность шихты, кг кислорода шихты/кг чугуна.E 1
Figure 00000015
0.54 kg of coke / m 3 V td
E 2
Figure 00000016
0.3 kg of coke / m 3 O 2
The blast furnace performance is determined. It can be determined in a known manner (see Dovgalyuk V.P. Basic nomograms of the domain process. Kiev; Technique, 1985 56 s)
P 1.43
Figure 00000017
0.5 (CO 2 + ΔH 2 ) +0.5 (CO + CO 2 ) -βN 2 , kg / min
where V cd the number of combined blast, m 3 / min;
СО, СО, N 2 components of blast furnace gas,
? H 2 H 2 O amount of indirect reduction, m3 / 100 m 3 of dry blast furnace gas;
α volume ratio of the combined blast to nitrogen in the blast, m 3 / m 3 ;
β volume ratio of oxygen to nitrogen in the combined blast;
Оr oxidation of the charge, kg of charge oxygen / kg of cast iron.

3. Шагами через время t по 5-20% от установленного расхода топливной добавки изменяют ее количество до экстремального значения, соответствующего максимуму экономии условного кокса при неснижаемой производительности печи. 3. In steps of time t, from 5 to 20% of the set fuel additive flow rate, its amount is changed to an extreme value corresponding to the maximum saving of conventional coke with irreducible furnace productivity.

Для этой цели после каждого шага изменения количества топливной добавки определяют приращения по сравнению с предыдущим периодом усреднения t. For this purpose, after each step of changing the amount of the fuel additive, increments are determined in comparison with the previous averaging period t.

Эс Эс(t) Эс(t-1)
Эк Эк(t) Эк(t-1)
Рм Рм(t) Рм(t-1)
ΔVтд Vтд(t) Vтд(t-1) и отношения

Figure 00000018
;
Figure 00000019
а также рассчитывают
ΣΔЭк ΔЭк + Е3 ˙ΔРм ˙ 60, кг/ч
и
Figure 00000020
, кроме этого на каждом шаге производят контроль влияния изменения расхода дутья на изменение производительности доменной печи, то есть определяют
Figure 00000021

Е3 коэффициент эквивалентности приращения производительности экономии кокса. Его значение можно определить по стоимости единицы кокса и условно-постоянных расходах на выплавляемый чугун.E s E s (t) E s (t-1)
E to E to (t) E to (t-1)
P m P m (t) P m (t-1)
ΔV td V td (t) V td (t-1) and relations
Figure 00000018
;
Figure 00000019
and also count
ΣΔE to ΔE to + E 3 ˙ΔР m ˙ 60, kg / h
and
Figure 00000020
, in addition, at each step, the influence of the change in the flow rate of the blast on the change in the productivity of the blast furnace is controlled, that is, they determine
Figure 00000021

E 3 is the equivalence coefficient of the increment of coke saving performance. Its value can be determined by the cost of a unit of coke and conditionally constant costs for smelted cast iron.

П р и м е р реализации способа. Расчет приведен для условий работы доменной печи объемом 1754 м3 (см. таблицу).PRI me R implementation of the method. The calculation is given for the operating conditions of a blast furnace with a volume of 1754 m 3 (see table).

В момент включения доменной печи в режим управления она работала с расходом дутья 3100 м3/мин. tд 1090оС, расход природного газа составлял 10400 м3/ч, содержание кислорода в дутье 23/5% расход пара 1,5 т/ч.At the moment of switching on the blast furnace in the control mode, it worked with a flow rate of 3100 m 3 / min. td 1090 о С, natural gas consumption was 10400 m 3 / h, oxygen content in the blast was 23/5%, steam consumption was 1.5 t / h.

На первом шаге из входных параметров незначительно изменились Vпг, Vд.At the first step of the input parameters, V pg , V d .

Расчетные параметры были получены в следующем виде:

Figure 00000022
> 0,
Figure 00000023
> 0 и
Figure 00000024
> 0
Исходя из совокупности этих расчетных значений выдается рекомендация на увеличение расхода природного газа на 500 м3.The calculated parameters were obtained as follows:
Figure 00000022
> 0,
Figure 00000023
> 0 and
Figure 00000024
> 0
Based on the totality of these calculated values, a recommendation is issued to increase the consumption of natural gas by 500 m 3 .

На втором шаге при расходе природного газа 11000 м3/ч и некотором увеличении расхода дутья до 3180 м3/мин.In the second step, with a natural gas flow rate of 11,000 m 3 / h and a slight increase in blast flow rate to 3180 m 3 / min.

Figure 00000025
> 0,
Figure 00000026
>, 0
Figure 00000027
> 0
В результате этого вновь выдается рекомендация на увеличение расхода природного газа на 500 м3.
Figure 00000025
> 0,
Figure 00000026
> 0
Figure 00000027
> 0
As a result of this, a recommendation is again issued to increase the consumption of natural gas by 500 m 3 .

На третьем шаге при расходе Vпг 11500 м3/ч наблюдается увеличение Н2 в колошниковом газе до 7% увеличилась и степень использования Н2 до 0,4, экономия углерода кокса за счет использования природного газа возросла до 8375 кг/ч.At the third step, at a flow rate of V pg of 11500 m 3 / h, an increase in H 2 in blast furnace gas up to 7% is observed, and the degree of use of H 2 is up to 0.4, the saving of coke carbon due to the use of natural gas has increased to 8375 kg / h.

Figure 00000028
> 0,
Figure 00000029
< 0 и
Figure 00000030
> 0 в связи с этим производится расчет ΔЭкΣ
ΔЭ
Figure 00000031
= 119,
Figure 00000032
< 0 при этом
Figure 00000033
> 0 таким образом необходимо увеличение расхода природного газа. Выдается рекомендация на 500 м3.
Figure 00000028
> 0,
Figure 00000029
<0 and
Figure 00000030
> 0 in connection with this, ΔE kΣ is calculated
ΔЭ
Figure 00000031
= 119,
Figure 00000032
<0 at the same time
Figure 00000033
> 0 therefore an increase in the consumption of natural gas is necessary. A recommendation of 500 m 3 is issued.

На четвертом шаге при расходе Vпг 12000 м3/ч ηCO возросло до 0,4 ηH2- до 0,41. Количество углерода, замененного топливной добавкой составило 8871 кг/ч, производительность уменьшилась до 2568 кг чугуна в мин.In the fourth step, at a flow rate of V pg of 12,000 m 3 / h, η CO increased to 0.4 η H2 to 0.41. The amount of carbon replaced by the fuel additive was 8871 kg / h, productivity decreased to 2568 kg of cast iron per min.

Figure 00000034
> 0,
Figure 00000035
< 0,
Figure 00000036
> 0
Несмотря на уменьшение производительности ΔЭкΣ, которое учитывает изменение производительности составляет 216 кг/ч, то есть эффект добавления природного газа положительный. Выдается рекомендация на увеличение расхода природного газа еще на 500 м3.
Figure 00000034
> 0,
Figure 00000035
<0,
Figure 00000036
> 0
Despite the decrease in productivity, ΔE , which takes into account the change in productivity, is 216 kg / h, that is, the effect of adding natural gas is positive. A recommendation is issued to increase the consumption of natural gas by another 500 m 3 .

На пятом шаге при расходе природного газа 12500 м3/час произошло повышение степени использования водорода ηH2 до 0,44. Повысилась экономия углерода до 9730 кг/ч. Вместе с тем, производительность доменной печи снизилась и ΔР стало отрицательным, поэтому оценку эффективности производим поэтому оценку эффективности производим по ΔЭкΣ
ΔЭкΣ 585 кг/ч то есть эффект от использования природного газа с учетом производительности даже при ее снижении положителен, следует рекомендация на увеличение расхода природного газа.
At the fifth step, with a natural gas flow rate of 12,500 m 3 / h, there was an increase in the utilization of hydrogen η H2 to 0.44. Carbon savings increased to 9730 kg / h. At the same time, the productivity of the blast furnace decreased and ΔР became negative, therefore, we evaluate the efficiency, therefore, we evaluate the efficiency by ΔЭ кΣ
ΔE 585 kg / h, that is, the effect of using natural gas taking into account productivity even with its decrease is positive, the recommendation follows to increase the consumption of natural gas.

Однако анализ соотношения

Figure 00000037
показывает, что эта величина отрицательна. Это означает, что рекомендация на увеличение расхода природного газа не выполняются.However, the analysis of the ratio
Figure 00000037
shows that this value is negative. This means that recommendations for increasing the consumption of natural gas are not being implemented.

На шестом шаге при незначительном увеличении экономии кокса произошло также уменьшение производительности. ΔЭкΣ 125 кг/ч, то есть эффект положителен. ΔРм/ΔVд также больше 0. При этом

Figure 00000038
< 0,
Figure 00000039
> 0 В данной ситуации выдается рекомендация на уменьшения расхода природного газа.At the sixth step, with a slight increase in coke savings, a decrease in productivity also occurred. ΔE 125 kg / h, that is, the effect is positive. ΔР m / ΔV d is also greater than 0. Moreover,
Figure 00000038
<0,
Figure 00000039
> 0 In this situation, a recommendation is issued to reduce the consumption of natural gas.

На следующем шаге произошло понижение эффективности использования природного газа ηH2= 0,91. Экономия углерода кокса понизилась до 9030 кг/ч. Производительность понизилась ΔРм 49 кг/мин.In the next step, there was a decrease in the efficiency of natural gas use η H2 = 0.91. Coke carbon savings decreased to 9030 kg / h. Productivity decreased ΔР m 49 kg / min.

Figure 00000040
> 0,
Figure 00000041
> 0, однако
Figure 00000042
< 0 и таким образом рекомендация на увеличение расхода природного газа не выполняется.
Figure 00000040
> 0,
Figure 00000041
> 0, however
Figure 00000042
<0 and thus the recommendation to increase the consumption of natural gas is not implemented.

На восьмом шаге произошло снижение степени использования водорода ηH2= 0,40. Понизилось Эс, Эк,

Figure 00000043
< 0,
Figure 00000044
< 0 и
Figure 00000045
< 0 выдается рекомендация на уменьшение расхода природного газа. На девятом шаге расход природного газа составляет 11500 м3/ч. Эспонизилось до 8368 кг/ч. Отмечается увеличение производительности ΔРм 20 кг/мин.At the eighth step, there was a decrease in the degree of use of hydrogen η H2 = 0.40. Down with E, E to ,
Figure 00000043
<0,
Figure 00000044
<0 and
Figure 00000045
<0 a recommendation is made to reduce the consumption of natural gas. In the ninth step, the consumption of natural gas is 11500 m 3 / h. E with decreased to 8368 kg / h. There is an increase in productivity ΔР m 20 kg / min.

Figure 00000046
> 0,
Figure 00000047
< 0 поэтому оценку производим по ΔЭкΣ.
Figure 00000046
> 0,
Figure 00000047
<0, therefore, we estimate by ΔE .

ΔЭ

Figure 00000048
<0, однако
Figure 00000049
> 0 и
Figure 00000050
< 0 поэтому рекомендация на увеличение расхода природного газа не выполняется.ΔЭ
Figure 00000048
<0, however
Figure 00000049
> 0 and
Figure 00000050
<0 therefore, the recommendation to increase the consumption of natural gas is not implemented.

На десятом шаге

Figure 00000051
> 0,
Figure 00000052
> 0 и
Figure 00000053
< 0 поэтому рекомендация на увеличение также отменяется.In the tenth step
Figure 00000051
> 0,
Figure 00000052
> 0 and
Figure 00000053
<0 therefore, the recommendation for an increase is also canceled.

На одиннадцатом шаге производительность возросла ΔРм > 0, а экономия кокса Эс понизилась

Figure 00000054
>0,
Figure 00000055
< 0 поэтому оценку производим по ΔЭкΣ
Figure 00000056
> 0,
Figure 00000057
> 0 таким образом выполняется рекомендация на увеличение расхода природного газа.At the eleventh step, the productivity increased ΔР m > 0, and the saving of coke E with decreased
Figure 00000054
> 0,
Figure 00000055
<0 therefore, we estimate by ΔE
Figure 00000056
> 0,
Figure 00000057
> 0, therefore, the recommendation to increase the consumption of natural gas is fulfilled.

На двенадцатом шаге степень использования водорода возросла ηH2= 0,43. Экономия углерода кокса составила 9285 кг/ч. Производительность возросла на 52 кг/мин

Figure 00000058
> 0,
Figure 00000059
> 0 выдается рекомендация на увеличение расхода природного газа
Figure 00000060
> 0 поэтому рекомендация выполняется.At the twelfth step, the degree of hydrogen use increased η H2 = 0.43. Saving carbon coke amounted to 9285 kg / h. Productivity increased by 52 kg / min.
Figure 00000058
> 0,
Figure 00000059
> 0 recommendation for increased natural gas consumption
Figure 00000060
> 0 therefore the recommendation is being implemented.

На тринадцатом шаге экономия кокса составила 9645 кг/ч, производительность возросла на 10 кг/мин

Figure 00000061
> 0,
Figure 00000062
> 0 и
Figure 00000063
> 0 поэтому выполняется рекомендация на увеличение расхода природного газа.At the thirteenth step, coke savings amounted to 9645 kg / h, productivity increased by 10 kg / min
Figure 00000061
> 0,
Figure 00000062
> 0 and
Figure 00000063
> 0 therefore, the recommendation is implemented to increase the consumption of natural gas.

На четырнадцатом шаге расход природного газа составляет 13000 м3/ч, экономия кокса достигла 10069 кг/ч, производительность возросла на 130 кг/мин.At the fourteenth step, the consumption of natural gas is 13,000 m 3 / h, coke savings reached 10,069 kg / h, and productivity increased by 130 kg / min.

Figure 00000064
> 0,
Figure 00000065
> 0 и
Figure 00000066
> 0 выполнена рекомендация на увеличение расхода природного газа
На пятнадцатом шаге при расходе природного газа 13500 м3/ч ηH2возросла до 0,46. Экономия углерода кокса равна 10804 кг/ч, однако производительность снизилась на 50 кг/мин.
Figure 00000064
> 0,
Figure 00000065
> 0 and
Figure 00000066
> 0 recommendation to increase the consumption of natural gas
At the fifteenth step, with a natural gas flow rate of 13,500 m 3 / h, η H2 increased to 0.46. Saving carbon coke is equal to 10804 kg / h, but productivity decreased by 50 kg / min.

Figure 00000067
> 0,
Figure 00000068
< 0 поэтому оценку производим по ΔЭкΣ
ΔЭкΣ 454 кг/ч
Figure 00000069
> 0
Figure 00000070
> 0 таким образом выполняем рекомендацию на увеличение расхода природного газа.
Figure 00000067
> 0,
Figure 00000068
<0 therefore, we estimate by ΔE
ΔE 454 kg / h
Figure 00000069
> 0
Figure 00000070
> 0, so we follow the recommendation to increase the consumption of natural gas.

На шестнадцатом шаге при расходе природного газа 14000 м3/ч степень использования ηH2 возросла до 0,49, экономия углерода кокса достигла 11810 кг/ч, производительность возросла на 79 кг/мин.At the sixteenth step, with a natural gas flow rate of 14,000 m 3 / h, the utilization of η H2 increased to 0.49, coke carbon savings reached 11810 kg / h, and productivity increased by 79 kg / min.

Figure 00000071
> 0
Figure 00000072
> 0 однако
Figure 00000073
< 0 таким образом рекомендация на увеличение расхода природного газа не выполняется.
Figure 00000071
> 0
Figure 00000072
> 0 however
Figure 00000073
<0 thus the recommendation to increase the consumption of natural gas is not implemented.

На семнадцатом шаге при расходе природного газа 141000 м3/ч степень его использования достигла 0,51, экономия углерода кокса составила 12095 кг/ч, производство составило 2653 кг/мин

Figure 00000074
> 0,
Figure 00000075
> 0 однако в связи с тем, что
Figure 00000076
< 0 расход природного газа не изменяем.At the seventeenth step, with a natural gas flow rate of 141000 m 3 / h, the degree of its use reached 0.51, coke carbon savings amounted to 12095 kg / h, production amounted to 2653 kg / min
Figure 00000074
> 0,
Figure 00000075
> 0, however, due to the fact that
Figure 00000076
<0 the consumption of natural gas is not changeable.

Таким образом на основании приведенного примера показано, что способ дает возможность оптимизировать расход природного газа. Thus, based on the above example, it is shown that the method makes it possible to optimize the consumption of natural gas.

В результате регулирующих воздействий посредством изменения расхода природного газа с учетом изменения производительности доменной печи достигнуто увеличение расхода природного газа с 10400 м3/ч до 14100 м3/ч, при этом производительность чугуна практически не изменилась. Степень использования ηH2 возросла с 0,36 до 0,51 и экономия углерода кокса с начальных 7094 кг/ч достигла 12095 кг/ч.As a result of regulatory influences by changing the flow rate of natural gas, taking into account changes in the productivity of the blast furnace, an increase in the flow rate of natural gas from 10,400 m 3 / h to 14,100 m 3 / h was achieved, while the performance of cast iron remained virtually unchanged. The utilization of η H2 increased from 0.36 to 0.51 and the coke carbon savings from the initial 7094 kg / h reached 12095 kg / h.

Claims (2)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВНОЙ ДОБАВКИ В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ, включающий измерение состава колошникового газа, расходов воздуха, топливной добавки и технологического кислорода, влажности дутья, определение количества замененного топливной добавкой углерода и экономии условного кокса, нахождение экстремального количества топливной добавки, соответствующего максимуму экономии условного кокса, коррекцию массы кокса в подаче при изменении количества замененного топливной добавкой углерода, отличающийся тем, что дополнительно определяют производительность печи Pм и отношение приращения производительности Pм к приращению расхода дутья ΔVд а также отношение приращения производительности ΔPм и приращения экономии кокса ΔЭк к приращению количества топливной добавки ΔVтд и в зависимости от величины данных отношений устанавливают направление изменения количества топливной добавки и с шагом 5 20% от установленного расхода топливной добавки через интервал времени 10 60 мин осуществляют регулирующее воздействие, при этом, если
Figure 00000077

Figure 00000078

то количество топливной добавки увеличивают на следующем шаге, если
Figure 00000079

Figure 00000080

то количество топливной добавки на следующем шаге уменьшают, если
Figure 00000081

то считают, что расход топливной добавки находится на оптимальном уровне, в остальных случаях определяют суммарное приращение экономии условного кокса ΣΔЭк по формуле
ΣΔЭк=ΔЭк+Eк·ΔPм
и отношение суммарного приращения экономии условного кокса к приращению топливной добавки и, если
Figure 00000082

то количество топливной добавки увеличивают на следующем шаге и, если
Figure 00000083

то количество топливной добавки уменьшают, если
Figure 00000084

то считают, что расход топливной добавки находится на оптимальном уровне, при этом во всех случаях, если
Figure 00000085

то расход топливной добавки не увеличивают.
1. METHOD FOR REGULATING THE FUEL ADDITION SUPPLY TO THE DOMAIN FURNACE, including measuring the composition of top gas, air consumption, fuel additive and process oxygen, the humidity of the blast, determining the amount of carbon replaced by the fuel additive and saving conventional coke, finding the extreme amount of fuel additive corresponding to the maximum saving of conventional coke, correction of the mass of coke in the feed when changing the amount of carbon replaced by the fuel additive, characterized in that it is additionally determined elyayut performance furnace P m and productivity increment ratio P m to the increment of flow rate of air blast ΔV d and the ratio of the increment performance ΔP m and increments saving coke ΔE to to the increment of amount of the fuel additive ΔV etc. and depending on the value of this relationship is set the direction of change in the number of fuel additives and with a step of 5 to 20% of the set fuel additive flow rate through a time interval of 10 to 60 minutes, a regulatory action is taken, moreover, if
Figure 00000077

Figure 00000078

then the amount of fuel additive is increased in the next step, if
Figure 00000079

Figure 00000080

then the amount of fuel additive in the next step is reduced if
Figure 00000081

it is considered that the fuel consumption of the additive is at an optimum level, in other cases determined by the total increment of coke saving conditional ΣΔE to the formula
ΣΔE to = ΔE to + E to ΔP m
and the ratio of the total increment of savings of conventional coke to the increment of the fuel additive and, if
Figure 00000082

then the amount of fuel additive is increased in the next step and, if
Figure 00000083

then the amount of fuel additive is reduced if
Figure 00000084

they consider that the fuel additive consumption is at an optimal level, and in all cases, if
Figure 00000085

then the fuel additive consumption does not increase.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество замененного топливной добавки углерода определяют по математическому выражению
Figure 00000086

где μ, γ соответственно количество водорода и углерода, образующихся в горне доменной печи из единицы топливной добавки, м33 или м3/кг;
Figure 00000087
степень использования водорода и окиси углерода, доли единицы;
tк температура колошникового газа, oС;
Vт . д количество топливной добавки, м3/мин или кг/мин;
Figure 00000088
соответственно теплоемкость водяного пара, водорода, диоксида и оксида углерода при температуре колошникового газа, кДж/м3 · град;
5250, 10802, 12648 тепловые эффекты образования CO, H2O, CO2 из CO соответственно, кДж/м3;
1,8667 количество CO, образуемого из 1 кг углерода кокса, м3/кг;
q теплота горения топливной добавки в горной печи, кДж/м3 или кДж/кг.
2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of replaced carbon fuel additive is determined by mathematical expression
Figure 00000086

where μ, γ, respectively, the amount of hydrogen and carbon generated in the furnace of the blast furnace from a unit fuel additive, m 3 / m 3 or m 3 / kg;
Figure 00000087
degree of use of hydrogen and carbon monoxide, fractions of a unit;
t to the temperature of the top gas, o C;
V t. d the amount of fuel additive, m 3 / min or kg / min;
Figure 00000088
accordingly, the heat capacity of water vapor, hydrogen, dioxide and carbon monoxide at the top gas temperature, kJ / m 3 · deg;
5250, 10802, 12648 thermal effects of the formation of CO, H 2 O, CO 2 from CO, respectively, kJ / m 3 ;
1.8667 the amount of CO formed from 1 kg of carbon coke, m 3 / kg;
q calorific value of the fuel additive in the mining furnace, kJ / m 3 or kJ / kg.
SU4927457 1991-04-15 1991-04-15 Method of regulating fuel agent supply to blast furnace RU2036735C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4927457 RU2036735C1 (en) 1991-04-15 1991-04-15 Method of regulating fuel agent supply to blast furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4927457 RU2036735C1 (en) 1991-04-15 1991-04-15 Method of regulating fuel agent supply to blast furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2036735C1 true RU2036735C1 (en) 1995-06-09

Family

ID=21569725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4927457 RU2036735C1 (en) 1991-04-15 1991-04-15 Method of regulating fuel agent supply to blast furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2036735C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1004473, кл. C 21B 5/06, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109035059A (en) Ferrous Metallurgy yield measuring method under a kind of blast furnace operating condition
CN113077132B (en) Method for evaluating cost performance of pulverized coal injection
RU2036735C1 (en) Method of regulating fuel agent supply to blast furnace
CN111690784B (en) Blast furnace fuel compensation and H in blast furnace gas2Method for quantifying content
CN113667781A (en) Method for reducing fuel ratio of blast furnace
JPH1046215A (en) Method for controlling furnace heat in blast furnace
KR100381094B1 (en) Method for theoretic combustion temperature of race way during blast furnace pulverized coal injection operation
RU2017826C1 (en) Method of blast furnace operation regulation
SU1004473A1 (en) Method for controlling supply of reducer gas to blast surface
CN112989570B (en) Method for calculating top coal gas volume based on blast furnace conditions
CN114236089B (en) Evaluation method and system for coke maturity
CN115747394A (en) Coal injection comprehensive regulation and control method based on coal-coke replacement ratio and blast furnace operation
JP2002105517A (en) Method for operating blast furnace
CN111425884B (en) Method for reducing emission concentration of sulfur dioxide in flue gas of full-combustion gas boiler
KR100395096B1 (en) Blast furnace pulverized coal injection method using lignite
SU1068481A1 (en) Method for conducting blast furnace smelting process
JPS59157420A (en) Combustion controlling method utilizing mixed gas fuel
JPH06212218A (en) Operation of blast furnace
JPS55125207A (en) Operation method of blast furnace
SU883180A1 (en) Method of control of blast furnace thermal conditions
CN116050085A (en) Vanadium titanium ore blast furnace smelting regulation and control method based on heat balance calculation
SU998507A1 (en) Method for conducting operation of group of blast furnaces
KR100352604B1 (en) Coke Blending Method to Coal in Molten Iron Manufacturing Process Using Coal
SU1188207A1 (en) Method of controlling blast furnace operation
RU2190667C1 (en) Blast smelting method