RU2352642C1 - Facility for natural gas supply into blast furnace - Google Patents
Facility for natural gas supply into blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352642C1 RU2352642C1 RU2007134919/02A RU2007134919A RU2352642C1 RU 2352642 C1 RU2352642 C1 RU 2352642C1 RU 2007134919/02 A RU2007134919/02 A RU 2007134919/02A RU 2007134919 A RU2007134919 A RU 2007134919A RU 2352642 C1 RU2352642 C1 RU 2352642C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuyere
- gas
- natural gas
- blast furnace
- valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к оборудованию доменной печи, и может быть использовано при выплавке чугуна с вдуванием в печь природного газа через воздушные фурмы.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the equipment of a blast furnace, and can be used in the smelting of cast iron with the injection of natural gas into the furnace through air lances.
Подогрев природного газа перед подачей в доменную печь обеспечивает значительное снижение расхода кокса на выплавку чугуна (А.Н.Рамм, Современный доменный процесс. - М.: Металлургия. - 1980 - с.228).Heating natural gas before feeding it into a blast furnace provides a significant reduction in coke consumption for pig iron smelting (A.N. Ramm, Modern Blast Furnace Process. - M.: Metallurgy. - 1980 - p. 228).
Известна фурма доменной печи, в рабочем канале которой размещен жаропрочный экран, образующий с корпусом кольцевой зазор для подогрева природного газа, кольцевой зазор со стороны рыльной части закрыт кольцом, направляющим газ по выточкам в дутье, кольцо расположено на расстоянии, равном 1/3 длины рабочего канала фурмы, на конце рабочего канала фурмы укреплено упорное кольцо для удержания теплоизоляционного слоя, размещенного между направляющим и упорными кольцами.A tuyere of a blast furnace is known, in the working channel of which there is a heat-resistant screen, which forms an annular gap with the body for heating natural gas, the annular gap on the side of the snout is closed by a ring directing gas through the recesses in the blast, the ring is located at a distance equal to 1/3 of the working lance channel, at the end of the lance working channel, a thrust ring is fixed to hold the heat-insulating layer placed between the guide and thrust rings.
Газ имеет низкую температуру, которая зимой составляет минус 20°С. Поступая под экран, газ подогревается дутьем, снижает потери тепла горячего дутья с водой охлаждения фурмы (см. авт. свид. СССР №840116, кл. С21В 7/16, 1981).Gas has a low temperature, which is minus 20 ° C in winter. Entering under the screen, the gas is heated by the blast, reduces the heat loss of the hot blast with the tuyere cooling water (see ed. Certificate of the USSR No. 840116, class C21B 7/16, 1981).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, относится то, что на нагрев газа используется только тепло горячего дутья.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is that only the heat of hot blast is used to heat the gas.
Известно сопло фурменного прибора доменной печи, содержащее стальную трубу, которая внутри футерована кольцами из огнеупорного материала. В кольцах имеются сквозные отверстия, продольные оси которых параллельны продольной оси трубы сопла и образуют каналы для прохода газа вдоль трубы.Known nozzle tuyere device of a blast furnace containing a steel pipe, which inside is lined with rings of refractory material. The rings have through holes, the longitudinal axis of which is parallel to the longitudinal axis of the nozzle pipe and form channels for the passage of gas along the pipe.
Природный газ, проходя в каналах футеровки трубы, подогревается, потери тепла горячего дутья через внешнюю поверхность трубы сопла сокращаются (см. патент РФ №2048528, кл. С21В 7/16).Natural gas passing in the pipe lining channels is heated, heat losses of hot blast through the outer surface of the nozzle pipe are reduced (see RF patent No. 2048528, class C21B 7/16).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, относится то, что нагрев газа производится только теплом горячего дутья.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is that the gas is heated only by the heat of hot blast.
Известен способ подогрева природного газа, осуществляемый его подачей в охлаждающие полости фланцев колена фурменного прибора доменной печи. Газ, подогретый в каждом из двух фланцев колена на 190-210°С, поступает через воздушную фурму в печь, снижая расход кокса (см. патент РФ №2294377, кл. С21В 5/00, 2007).A known method of heating natural gas, carried out by its supply to the cooling cavity of the knee flanges of the tuyere of the tuyere of the blast furnace. The gas heated in each of the two flanges of the knee at 190-210 ° C, enters through the air lance into the furnace, reducing coke consumption (see RF patent No. 2294377, class C21B 5/00, 2007).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, относится то, что нагрев газа производится только теплом горячего дутья.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is that the gas is heated only by the heat of hot blast.
Известно устройство для подачи природного газа в доменную печь, содержащее распределительный коллектор, соединенный с полыми фланцами подвижного колена фурменного прибора, причем с целью подогрева газа, полый фланец подвижного колена соединен с каналом подачи газа в фурму (авт. свид. СССР №399525, С21В 7/16, 1971). К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, относится то, что нагрев газа производится теплом горячего дутья.A device is known for supplying natural gas to a blast furnace containing a distribution manifold connected to the hollow flanges of the movable knee of the tuyere device, and for the purpose of heating gas, the hollow flange of the movable knee is connected to the channel for supplying gas to the tuyere (ed. Certificate of the USSR No. 399525, C21B 7/16, 1971). The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is that the gas is heated by the heat of hot blast.
Для ликвидации выбросов бурого дыма при выпуске чугуна из доменной печи применяют аспирационные системы, размещая укрытия над чугунной леткой и главным желобом. Одним из элементов этих укрытий являются площадки фурменной зоны с плитовыми холодильниками, охлаждаемые водой, которые размещены над чугунной леткой и главным желобом ([1] - Турова Е.С. "Борьба с выбросами бурого дыма на литейных дворах за рубежом", М., 1992 (обзорная информация/ ин-т."Черметинформация" сер. "защита воздушного и водного бассейна от выбросов металлургических заводов", вып.1).To eliminate brown smoke emissions during the release of pig iron from a blast furnace, suction systems are used, placing shelters above the cast iron notch and the main trench. One of the elements of these shelters are the areas of the tuyere zone with stove refrigerators, water-cooled, which are located above the cast-iron notch and the main groove ([1] - ES Turova "Combating brown smoke emissions in foundries abroad", M., 1992 (overview / institute "Chermetinformatsiya" ser. "Protection of air and water basins from emissions of metallurgical plants", issue 1).
На доменной печи №4 (диаметр горна 8,4 м) завода фирмы "Дофаско" в Гамильтоне (Канада) система отсоса газов от главного чугунного желоба включает водоохлаждаемое укрытие над чугунной леткой, водоохлаждаемую площадку обслуживания фурм, подвижное укрытие главного желоба, убирающийся зонд, укрытие скиммера, подвижный газоход, механизм передвижения укрытия главного желоба, воодохлаждаемая площадка обслуживания фурм, зонты над леткой и скиммером. Подвижный газоход необходимо перемещать только при ремонте главного желоба [1, с.4, рис.3].At blast furnace No. 4 (hearth diameter 8.4 m) of the Dofasco plant in Hamilton (Canada), the gas exhaust system from the main cast-iron gutter includes a water-cooled shelter above the cast-iron notch, a water-cooled tuyere service platform, a movable shelter of the main gutter, and a retractable probe, skimmer shelter, movable gas duct, mechanism for moving the shelter of the main gutter, a water-cooled lance service platform, umbrellas above the notch and the skimmer. The movable gas duct must be moved only when repairing the main groove [1, p.4, Fig. 3].
На доменной печи №3 металлургического комбината "КАТОВИЦА" Польша (диаметр горна 12 м, круглый литейный двор, 4 чугунные летки, производство чугуна более 6000 т/сутки, количество выпусков до 20 в сутки) на летках установлены площадки для обслуживания фурм, снабженные жаростойкими плитами, охлаждаемыми водой [1, с.6-7, рис.4]. Печь оборудована малогабаритными пушками и бурмашинами. Каждая подфурменная площадка, шириной 5 м, образует над главным желобом у доменной печи род крыши, которая не позволяет газам подниматься вверх вокруг поддоменника. По обеим сторонам главного желоба установлены боковые отсосы, доходящие от рабочей площадки поддоменника вплоть до подфурменной площадки. Из боковых отсосов газы отводятся в коллектор, находящийся под рабочей площадкой литейного двора. Летка и главный желоб на протяжении 5 метров закрыты с боков, сверху и снизу. С торцевой стороны сохранен открытый проход для въезда пушки или бурмашины. Первый участок главного желоба находится, таким образом, укрытый, далее укрытия желоба не предусмотрено.At blast furnace No. 3 of the KATOVITSA metallurgical plant in Poland (hearth diameter 12 m, round foundry, 4 cast iron notches, pig iron production of more than 6,000 tons / day, number of releases up to 20 per day), lance service platforms equipped with heat-resistant plates cooled by water [1, p.6-7, Fig. 4]. The furnace is equipped with small-sized guns and drill machines. Each sub-tuyere platform, 5 m wide, forms a kind of roof above the main trench near the blast furnace, which does not allow gases to rise up around the subdomain. On both sides of the main trough, side suction is installed, extending from the working platform of the subdomain to the tuyere platform. From the side suction gases are diverted to the collector located under the working platform of the foundry. The notch and the main gutter are closed for 5 meters from the sides, above and below. On the front side, an open passage for the entry of a gun or a drill is saved. The first section of the main gutter is thus sheltered, no further gutter covering is provided.
Аналогичные решения герметизации чугунной летки (фиг.1) имеют место на доменных печах НЛМК объемом 3200 м3 с 4-мя чугунными летками №6, 5 и печи №4 объемом 2000 м3 с двумя чугунными летками.Similar solutions for sealing cast-iron notches (Fig. 1) take place on NLMK blast furnaces with a volume of 3200 m 3 with 4 cast-iron notches No. 6, 5 and furnace No. 4 with a volume of 2000 m 3 with two cast-iron notches.
Заявленное изобретение решает задачу подогрева природного газа, подаваемого в воздушную фурму за счет тепла, которое бесполезно теряется у печи.The claimed invention solves the problem of heating natural gas supplied to the air lance due to heat, which is uselessly lost near the furnace.
Технический результат - подогрев природного газа, подаваемого в воздушную фурму, теплом, излучаемым чугуном и шлаком, которые вытекают из чугунной летки доменной печи, снижение расхода кокса на выплавку чугуна за счет тепла, вносимого подогретым газом.EFFECT: heating of natural gas supplied to an air lance with heat emitted by cast iron and slag, which flow from a cast iron notch of a blast furnace, reducing coke consumption for cast iron smelting due to the heat introduced by the heated gas.
Указанный технический результат достигается применением устройства для подачи природного газа в доменную печь, оборудованную площадкой фурменной зоны с плитовыми холодильниками, характеризующегося тем, что оно содержит воздушную фурму, соединенную с коллектором распределения природного газа по фурмам через змеевики секции плитовых холодильников площадки фурменной зоны, расположенных над чугунной леткой и главным желобом доменной печи.The specified technical result is achieved by the use of a device for supplying natural gas to a blast furnace equipped with a tuyere zone with plate coolers, characterized in that it contains an air tuyere connected to the collector of distributing natural gas by tuyeres through coils of the plate cooler section of the tuyere zone located above cast iron taphole and the main trench of the blast furnace.
Особенностями заявляемого устройства являются также:The features of the claimed device are also:
Газопровод от коллектора распределения природного газа по фурмам к воздушной фурме врезан в трубу подвода воды к змеевикам секции плитовых холодильников площадки фурменной зоны.The gas pipeline from the collector of the distribution of natural gas by tuyeres to the air tuyere is cut into the water supply pipe to the coils of the plate coolers of the tuyere area.
Каждая из двух секций плитовых холодильников фурменной зоны над чугунной леткой соединена с одной воздушной фурмой, близлежайшей к секции плитовых холодильников площадки фурменной зоны.Each of the two sections of the plate coolers of the tuyere zone above the cast-iron notch is connected to one air lance that is closest to the section of the plate refrigerators of the tuyere area.
На чертежах представлено:The drawings show:
Фиг.1 - существующее устройство подачи природного газа в доменную печь.Figure 1 - existing device for supplying natural gas to a blast furnace.
Фиг.2 - предлагаемое устройство подачи природного газа в доменную печь.Figure 2 - the proposed device for supplying natural gas to a blast furnace.
Фиг.3 - плита-холодильник площадки фурменной зоны доменной печи над чугунной леткой.Figure 3 - plate-refrigerator platform tuyere zone of the blast furnace over a cast iron taphole.
Фиг.4 - план размещения устройств для подачи природного газа в печь с четырьмя чугунными летками.Figure 4 - layout of devices for supplying natural gas to a furnace with four cast iron notches.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result is as follows.
Существующее устройство (фиг.1) содержит воздушную фурму 1, соединенную через шарнирное соединение 2, обратный клапан 3 со стационарной линией подачи природного газа к коллектору 9 распределения газа по фурмам (устройства, входящие в стационарную линию вентили 4, 5, дроссельный клапан 6, измерительная диафрагма 7, вентиль 8 для упрощения фиг.1, не показаны. Их размещение показано на фиг.2 предлагаемого изобретения).The existing device (Fig. 1) contains an air lance 1 connected through a
Водяной коллектор 10 через задвижку 11, трубу 12 соединен с змеевиками секции плит-холодильников 13 площадки 15 фурменной зоны над чугунной леткой 16, чугуном и шлаком 17 в главном желобе 18, размещенном в массиве 19 литейного двора. От чугуна и шлака в главном желобе, имеющем температуру 1500-1550°С, на плиты-холодильники действует тепловой поток 20 излучения и конвекции.The
Предлагаемое устройство подачи природного газа в доменную печь (фиг.2) содержит воздушную фурму 1, соединенную через шарнирное соединение 2, обратный клапан 3 со стационарной линией подачи природного газа, включающей вентиль 4, вентиль 23, вентиль 5, дроссельный клапан 6, измерительную диафрагму 7, вентиль 8, коллектор 9 распределения газа по фурмам (схема существующая); стационарная линия подачи газа по изобретению включает: дополняющие существующую схему вентиль 24, газопровод 25 с вентилем 26, причем газопровод 25 врезан в трубу 12 существующего водопровода на змеевики плит-холодильников от водяного коллектора 10. Змеевики секции плит-холодильников газопроводом 21 с вентилем 22 соединены с существующей стационарной линией подачи газа коллектор 9 - фурма 1. На существующем отводе 14 воды от плит-холодильников установлена задвижка 27, отрезающая отвод до колонки сброса воды (не показана).The proposed device for supplying natural gas to a blast furnace (figure 2) contains an air lance 1 connected through a
Подогретым газом снабжаются: воздушная фурма над левой секцией плит-холодильников и воздушная фурма над правой их секцией (отчет левой и правой секций принят относительно чугунной летки: смотреть на летку со стороны литейного двора).Heated gas is supplied with: an air lance above the left section of the stove-coolers and an air lance above their right section (the report of the left and right sections is adopted regarding a cast-iron notch: look at the notch from the side of the foundry).
Предлагаемое устройство обеспечивает охлаждение плит-холодильников водой, если доменная печь работает без вдувания природного газа, и охлаждение плит-холодильников природным газом. В этом случае выполняются операции:The proposed device provides cooling of the refrigerator plates with water if the blast furnace operates without blowing in natural gas, and cooling the refrigerator plates with natural gas. In this case, the following operations are performed:
- при открытой задвижке 27 на отводе 14 закрывают задвижку 11, отключая подачу воды из водяного коллектора 10 к змеевикам плит-холодильников 13;- with the open valve 27 at the
- закрывают вентиль 4;- close the valve 4;
- закрывают подачу газа на коллектор 9;- close the gas supply to the
- открывают вентили 23, 24, 26 на газопроводе 25, вентиль 22 на газопроводе 21;- open the
- пропаривают трассу коллектор 9 - вентиль 8, измерительная диафрагма 7, дроссельный клапан 6, вентиль 5, вентиль 24, газопровод 21, 25 - труба 12 - змеевики плит-холодильников 13 - задвижка 27 в течение 15 минут (паропровод в коллектор 9 не показан).- steam collector route 9 - valve 8, orifice plate 7, throttle valve 6, valve 5, valve 24, gas pipe 21, 25 - pipe 12 - coil coils 13 - valve 27 for 15 minutes (steam pipe to the
После пропаривания закрывают задвижку 27, открывают вентиль 4, закрывают вентиль 23, открывают газ в коллектор 9. Газ проходит по трассе коллектор 9, узлы 8, 7, 6, 5 - вентиль 24 - газопровод 25 - труба 12 - змеевики плит-холодильников 13 - газопровод 21 - вентили 22, 4, обратный клапан 3, шарнирное соединение 2 - фурма 1 - печь.After steaming, close the valve 27, open the valve 4, close the valve 23, open the gas to the
При выпуске чугуна и шлака 17 из чугунной летки 16 от теплового потока 20 плиты-холодильники 13 нагреваются, газ, проходя по змеевикам плит, нагревается. За время выпуска массивные плиты (фиг.3) аккумулируют тепло. При существующей практике на печи объемом 3200 м3 в сутки производят 18-21 выпуск. Главный желоб после каждого выпуска от чугуна и шлака не опорожняют. Поэтому на плиты-холодильники 13 действует тепловой поток 20 и между выпусками. Обычно летки работают в очередности: 1-3 8 часов, 2-4 следующие 8 часов, т.е. в смену подогретый газ поступает на 4 фурмы (фиг.4).When cast iron and
На печи объемом 3200 м3 при расходе воды 6.5 м3/час на одну секцию плит-холодильников перепад температур охлаждающей воды составляет 9,6°С, с водой от плит одной секции отнимается 260832 кДж/час.On an oven with a volume of 3200 m 3 with a water flow rate of 6.5 m 3 / h for one section of the refrigerator plates, the temperature difference of the cooling water is 9.6 ° C, 260832 kJ / hour is taken from the stoves of one section.
При работе печи: производство 6983 т/сутки, расход природного газа 92 м3/т чугуна, температура дутья 1139°С, 26,7% О2 в дутье, расход газа на одну из 32 фурм составляет 836 м3/час. При теплоемкости природного газа 2,02 кДж/м3·град повышение температуры газа, поступающего на фурму заявленного устройства, составляетDuring the operation of the furnace: production of 6983 t / day, natural gas consumption of 92 m 3 / t of pig iron, blast temperature 1139 ° С, 26.7% О 2 in blast, gas consumption for one of 32 tuyeres is 836 m 3 / h. When the heat capacity of natural gas is 2.02 kJ / m 3 · deg, the temperature increase of the gas entering the lance of the claimed device is
260832:(836×2,02)=154°С.260832: (836 × 2.02) = 154 ° C.
При теплотворности углерода кокса 3601 ккал/кг экономия кокса с 85% С на 8 фурмах составитWith a calorific value of coke carbon of 3601 kcal / kg, coke savings from 85% C to 8 tuyeres will be
260832 кДж/час × 8:(3601×4,18):0,85=163,1 кг/час или260832 kJ / hour × 8: (3601 × 4.18): 0.85 = 163.1 kg / hour or
163×24:6983 т/сут=0.56 кг/т чугуна.163 × 24: 6983 t / d = 0.56 kg / t of cast iron.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134919/02A RU2352642C1 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Facility for natural gas supply into blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134919/02A RU2352642C1 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Facility for natural gas supply into blast furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2352642C1 true RU2352642C1 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007134919/02A RU2352642C1 (en) | 2007-09-19 | 2007-09-19 | Facility for natural gas supply into blast furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2352642C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114034188A (en) * | 2021-11-12 | 2022-02-11 | 安徽超威环保科技有限公司 | Secondary lead smelting oxygen-enriched side-blown furnace device and process for composite clean energy |
-
2007
- 2007-09-19 RU RU2007134919/02A patent/RU2352642C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114034188A (en) * | 2021-11-12 | 2022-02-11 | 安徽超威环保科技有限公司 | Secondary lead smelting oxygen-enriched side-blown furnace device and process for composite clean energy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2154110C2 (en) | Device for producing molten conversion pig iron | |
CN100548501C (en) | Injecting solid particulate material is advanced equipment in the container | |
KR100868545B1 (en) | A gas injection lance | |
CN101490284B (en) | Direct smelting vessel and cooler therefor | |
CN100595284C (en) | Maintaining method for blast furnace | |
KR101174678B1 (en) | Metallurgical Processing Installation | |
US20080128963A1 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
CN114634999A (en) | Oxygen blast furnace gas ultrahigh-temperature heating smelting method | |
RU2352642C1 (en) | Facility for natural gas supply into blast furnace | |
CN101875985A (en) | Energy-saving emission-reducing intensive blast furnace technology | |
CN201534851U (en) | Blast furnace baking device | |
Semenov et al. | Blast furnace operation improvement by forming uniform circular distribution of Raceway’s thermal mode | |
CN101693931A (en) | Cooling device at tuyere part of blast furnace | |
CN109680118A (en) | Coaxial double supersonic flows of oxygen coherent oxygen lances | |
CN203487167U (en) | Blast furnace deslagging groove system with water cooling system | |
KR20130034507A (en) | Apparatus for collecting waste heat source of furnace | |
RU2359042C1 (en) | Device for feeding of natural gas into blast furnace | |
CN111910035A (en) | Quick furnace cooling method of improved top combustion type hot blast furnace | |
LU102096B1 (en) | Exchangeable cooled nose with ceramic injector passage | |
CN201512546U (en) | Cooling unit on blast-furnace tuyere | |
CN201201953Y (en) | Fused state reduction furnace for producing molten iron | |
US3599950A (en) | Hot-blast cupola furnace | |
CN217781192U (en) | Blast furnace cooling structure and system | |
JP7267668B2 (en) | Furnace bottom cooling method in blast furnace refurbishment | |
RU2163641C1 (en) | Method of blowing-in blast furnace |