RU2810028C1 - Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя и способ эксплуатации доменной печи - Google Patents
Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя и способ эксплуатации доменной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810028C1 RU2810028C1 RU2022127929A RU2022127929A RU2810028C1 RU 2810028 C1 RU2810028 C1 RU 2810028C1 RU 2022127929 A RU2022127929 A RU 2022127929A RU 2022127929 A RU2022127929 A RU 2022127929A RU 2810028 C1 RU2810028 C1 RU 2810028C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blast furnace
- solidified layer
- primary
- heat
- amount
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 24
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи. Осуществляют обнаружение флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи на основе разницы между количеством тепла, поданным в первичный чугун в нижней части доменной печи, и количеством тепла в выгруженном чугуне в заданный период. При этом заданный период является периодом от конца предыдущей выгрузки первичного чугуна до конца текущей выгрузки первичного чугуна. В результате обеспечивается устойчивая работа доменной печи. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу обнаружения флуктуации отвердевшего слоя для обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи и способу эксплуатации доменной печи посредством использования способа обнаружения флуктуации.
Уровень техники
Для увеличения срока службы доменной печи и стабилизации ее работы важно обнаруживать в количественном отношении отвердевший слой в нижней части доменной печи. Например, в Непатентной литературе 1 указано, что первым фактором, который определяет срок службы доменной печи, является износ кирпичей днища доменной печи. Кирпичи днища доменной печи изнашиваются в результате контакта с первичным чугуном. Присутствие отвердевшего слоя на поверхностях кирпичей днища препятствует этому износу; таким образом, предпочтительно, чтобы на поверхностях кирпичей днища печи присутствовал отвердевший слой соответствующей толщины.
С другой стороны, излишнее увеличение отвердевшего слоя уменьшает емкость нижней части доменной печи для хранения жидкого первичного чугуна. Уменьшение емкости для хранения первичного чугуна может легко вызвать накопление расплава до высоты фурм доменной печи, когда выгрузка расплава из доменной печи блокируется по ряду причин. Если расплав приходит в контакт с фурмами, фурмы могут подвергнуться эрозии. В случае эрозионного разрушения фурм эксплуатация доменной печи прекращается для выполнения ремонта фурм. Таким образом, работа доменной печи не может продолжаться в стабильном режиме.
Когда в нижней части доменной печи образуется толстый отвердевший слой, выполняется операция растворения указанного отвердевшего слоя, при этом необходимо убедиться, что во время указанной операции растворение отвердевшего слоя происходит надлежащим образом. Для этого важно обнаруживать флуктуацию отвердевшего слоя, присутствующего в доменной печи. В Непатентной литературе 1 приведено описание способа оценки толщины отвердевшего слоя, присутствующего в доменной печи, с помощью вычисления переноса тепла на основании температуры, измеряемой термометрами, расположенными вокруг кирпичей днища доменной печи. В Патентной литературе 1 приведено описание способа анализа изображений в отношении количества смеси первичного чугуна и шлака, выгружаемой из доменной печи, с целью обнаружения количества смеси первичного чугуна и шлака, выгружаемой из доменной печи.
Перечень противопоставленных документов
Патентная литература
Патентная литература 1: Публикация не прошедшей экспертизу японской патентной заявки № 2016-6221
Патентная литература 2: Публикация не прошедшей экспертизу японской патентной заявки № 2-115311
Непатентная литература
Непатентная литература 1: Yoshikawa Fumiaki and five others, «Estimation of refractory wear and solidified layer distribution in the blast furnace hearth and its application to the operation», Tetsu-to-Hagané, vol. 73(1987), No. 15, P2068-P2075.
Сущность изобретения
Техническая проблема
В способе, описанном в Непатентной литературе 1, вычисление переноса тепла основано на предположении переноса тепла в отвердевшем слое и кирпичах днища доменной печи в установившемся режиме, при этом термометры расположены у кирпичей днища печи. Поэтому толщина отвердевшего слоя не может оцениваться до тех пор, пока не будет завершена флуктуация толщины отвердевшего слоя, и перенос тепла не достигнет установившегося состояния. Таким образом, способ, раскрытый в Непатентной литературе 1, имеет недостаток, состоящий в том, что флуктуация отвердевшего слоя не может быть обнаружена на раннем этапе. Несмотря на то, что выгружаемое количество первичного чугуна и шлака может оцениваться с помощью способа, описанного в Патентной литературе 1, флуктуацию отвердевшего слоя сложно обнаружить, поскольку, используя этот способ, нельзя различить вновь произведенный в доменной печи первичный чугун и первичный чугун, полученный посредством плавления отвердевшего материала. Настоящее изобретение разработано с учетом вышеуказанных недостатков предшествующего уровня техники и предлагает способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя, обеспечивающий обнаружение флуктуации отвердевшего слоя на раннем этапе, и способ для эксплуатации доменной печи с использованием указанного способа.
Решение проблемы
Ниже приведено описание средств решения указанных проблем.
[1] Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя включает обнаружение флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи на основе количества тепла, поданного в первичный чугун в нижней части доменной печи, и количества тепла в выгруженном чугуне в заданный период.
[2] В способе обнаружения флуктуации отвердевшего слоя, раскрытом в [1], определяют, что отвердевший слой увеличился, если выполняется приведенное ниже математическое выражение (1), и определяют, что отвердевший слой уменьшился, если выполняется математическое выражение (2),
α × TQ > a × Tpig + b (1)
α × TQ < a × Tpig + b (2)
В математических выражениях (1) и (2): α - отношение между теплом, которое переносится в первичный чугун, и теплом, подаваемым в нижнюю часть доменной печи, в установившемся состоянии, в котором отвердевший слой не увеличивается и не уменьшается; TQ - тепловой показатель печи (МДж/т-первичного чугуна), т.е. показатель количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи; Tpig - температура (°C) выгружаемого первичного чугуна; и a (МДж/(т-первичного чугуна ‧ оС)) и b (МДж/т-первичного чугуна) - константы, определяемые в зависимости от концентрации компонентов выгружаемого первичного чугуна.
[3] В способе обнаружения флуктуации отвердевшего слоя, раскрытом в [1] или [2], заданный период является периодом от конца предыдущей выгрузки первичного чугуна до конца текущей выгрузки первичного чугуна.
[4] Способ эксплуатации доменной печи включает обнаружение флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи с помощью способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя, раскрытого в любом из [1] – [3], и выполнение действий, способствующих расплавлению отвердевшего слоя, если отвердевший слой увеличился, и выполнение действий, способствующих увеличению отвердевшего слоя, если отвердевший слой уменьшился.
Преимущественные эффекты изобретения
Внедрение способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя по настоящему изобретению обеспечивает обнаружение увеличения или уменьшения отвердевшего слоя на раннем этапе. Когда с помощью обнаружения флуктуации определяется, что отвердевший слой в нижней части доменной печи увеличился, обеспечивается расплавление отвердевшего слоя, а когда отвердевший слой уменьшился, обеспечивается увеличение отвердевшего слоя. Это препятствует флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи и обеспечивает устойчивую работу доменной печи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 – зависимость между температурой первичного чугуна и тепловым показателем печи TQ во время работы в установившемся режиме;
фиг. 2 – флуктуация параметра Wx/Wprod в зависимости от прошедших дней;
фиг. 3 – флуктуация температуры днища печи в зависимости от прошедших дней.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Первичный чугун, производимый в доменной печи, в основном нагревается теплом, обеспечиваемым теплом горячего дутья и реакции сгорания углеродсодержащих материалов в нижней части доменной печи. В нижней части доменной печи также происходят эндотермические реакции, такие как реакция взаимодействия кокса с диоксидом углерода в восстановительной зоне и реакция восстановления влаги при горячем дутье у наконечников фурмы. Потери тепла также происходят из-за передачи тепла опоре в нижней части печи, например, передачи тепла стенке печи. Эти количества тепла не вносят вклад в нагрев первичного чугуна. Таким образом, считается, что существует определенное соотношение между тепловым балансом и температурой первичного чугуна в нижней части доменной печи в установившемся состоянии, когда отвердевший слой не изменяется.
Одним из показателей количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, является тепловой показатель печи TQ (МДж/т-первичного чугуна), описанный в Патентной литературе 2. TQ определяется математическим выражением (3).
TQ = Q1 + Q2 - (Q3 + Q4 + Q5 + Q6) (3)
В вышеприведенном выражении (3) Q1 – тепло сжигания (МДж/т-первичного чугуна) кокса у наконечников фурм. Q1 может быть вычислено делением количества тепла, выделяемого при сжигании кокса, которое вычисляется исходя из количества кислорода, вдуваемого в доменную печь через фурмы в единицу времени, на количество первичного чугуна, производимого за эту единицу времени.
Q2 – физическое тепло продувки (МДж/т-первичного чугуна), подаваемое в доменную печь посредством дутья через фурмы. Q2 может быть вычислено путем нахождения количества тепла, подаваемого в доменную печь посредством продувки в единицу времени, исходя из измеренного расхода дутья и температуры дутья, в единицу времени, и деления этой величины на количество первичного чугуна, производимого в единицу времени.
Q3 – тепло реакции взаимодействия кокса с диоксидом углерода в восстановительной зоне (МДж/т-первичного чугуна). Количество углерода, расходуемого на реакцию в печи в единицу времени, может быть вычислено из разницы между количеством углерода, сжигаемого посредством дутья в единицу времени, и количеством выделяемого углерода, при этом количество выделяемого углерода определяется из аналитической величины концентраций газов CO и CO2 в верхней части доменной печи. Теплота реакции взаимодействия кокса с диоксидом углерода в восстановительной зоне может быть вычислена из количества расходуемого углерода. Q3 может быть вычислено посредством деления этой теплоты реакции на количество первичного чугуна, производимого в единицу времени.
Q4 – тепло на диссоциацию влаги (МДж/т-первичного чугуна), причем влага в основном содержится в потоке воздуха. Q4 может быть вычислено посредством деления теплоты диссоциации влаги в единицу времени, полученной из измеренной величины влаги в потоке воздуха, на количество первичного чугуна, производимого в единицу времени. Q5 – величина перенесенного теплового потока (МДж/т-первичного чугуна) посредством охлаждающей воды. Q5 может быть вычислено путем вычисления величины передачи тепла в единицу времени охлаждающей воде на основании количества охлаждающей воды и разности температур охлаждающей воды на сторонах впуска и выпуска корпуса доменной печи и деления величины передачи тепла на количество первичного чугуна, производимого в единицу времени. Q6 – тепло на диссоциацию восстановительного материала, нагнетаемого из фурм в единицу времени. Q6 может быть вычислено посредством деления соответствующего тепла диссоциации на количество первичного чугуна, производимого в единицу времени.
Вместо TQ, вычисляемого по формуле (3), в качестве показателя количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, может использоваться количество тепла, описанное ниже. Тепло, переносимое газом, движущимся из нижней части в верхнюю часть доменной печи, вычитается из TQ. Тепло, производимое коксом и рудой, поступающими из верхней части в нижнюю часть доменной печи, добавляется к TQ. Суммарное количество тепла пропорционально делится между первичным чугуном и жидким шлаком. Может использоваться количество тепла, вычисляемое с помощью указанного способа, подаваемое в первичный чугун. Тепло, переносимое газом, может вычисляться посредством умножения разницы температур между расчетной температурой газа, сжигаемого перед фурмами, и базовой температурой, относящейся к верхнему концу нижней части доменной печи, на удельную теплоемкость газа в доменной печи. Тепло от сырья, поступающего в нижнюю часть доменной печи, может вычисляться посредством умножения разницы температур между температурой 1450°C – 1500°C, которая, согласно расчетам, является температурой у нижнего конца зоны когезии, и вышеуказанной базовой температурой, на удельную теплоемкость сырья. Величина, полученная с помощью этих процессов, распределяется по расплаву, находящемуся в нижней части доменной печи; таким образом, в качестве количества тепла, подаваемого к первичному чугуну, может рассматриваться величина, полученная умножением соответствующей величины на долю удельной теплоемкости первичного чугуна в сумме удельной теплоемкости первичного чугуна и шлака, с учетом массового соотношения первичного чугуна и шлака. Вышеописанная базовая температура находится в диапазоне 800°C - 1200°C, предпочтительно, 900°C - 1000°C.
На фиг. 1 показана зависимость между температурой первичного чугуна и тепловым показателем печи TQ в установившемся состоянии. Горизонтальная ось на фиг. 1 соответствует тепловому показателю печи TQ (отличие от базового TQ) (МДж/т-первичного чугуна), а вертикальная ось соответствует температуре первичного чугуна (отличие от базовой температуры первичного чугуна) (°C). Установившееся состояние является состоянием работы доменной печи, когда отличие по массе между количеством первичного чугуна и шлака, рассчитанным из количества сырья, загруженного в доменную печь за сутки, и фактическим количеством первичного чугуна и шлака, выгруженным из доменной печи за те же сутки, находится в пределах 5% масс. В дальнейшем работа доменной печи в установившемся состоянии может называться работой в установившемся режиме. В последующем описании температура первичного чугуна является средней величиной за сутки. На фиг. 1 в качестве базовой температуры первичного чугуна определена промежуточная температура первичного чугуна (1500°C в примере, показанном на фиг. 1), и температура первичного чугуна указана в виде разности от базовой температуры первичного чугуна.
Как показано на фиг. 1, в установившемся состоянии существует корреляция между тепловым показателем печи TQ и температурой первичного чугуна. Соответственно, если α определяется как отношение, в установившемся состоянии, между теплом, переносимым в первичный чугун, и теплом, подаваемым в нижнюю часть доменной печи, тогда устанавливается математическое выражение (4), приведенное ниже.
α × TQ × Wprod = Qpig × Wdrain (4)
В выражении (4): Wprod (т-первичного чугуна) - количество (т) первичного чугуна, произведенного в доменной печи за время t от конца предыдущей выгрузки до конца текущей выгрузки, и Wdrain - количество (т) первичного чугуна, выгруженного в текущий момент из доменной печи. Qpig (МДж/т-первичного чугуна) - количество тепла в первичном чугуне при температуре Tpig (°C) первичного чугуна, оно может быть вычислено по формуле (5), приведенной ниже.
Qpig = a × Tpig + b (5)
В формуле (5) a и b являются константами, определяемыми в зависимости от концентрации компонентов выгружаемого первичного чугуна. Константы a и b, соответствующие первичным чугунам, имеющим различные концентрации компонентов, получают предварительно. Например, в случае первичного чугуна, имеющего концентрацию углерода 4 – 5% масс., a = 0,84 и b = 0,84.
Полагая, что количество первичного чугуна, расплавленного или отвердевшего в доменной печи за время t составляет Wx (тонны первичного чугуна), Wdrain может быть вычислено по формуле (6), приведенной ниже.
Wdrain = Wprod + Wx (6)
В вышеприведенной формуле (6) Wx - количество отвердевшего материала (тонны первичного чугуна). Когда отвердевший материал растворяется, Wx является положительной величиной. Когда отвердевший материал затвердел, Wx является отрицательной величиной. При подстановке формулы (5) и (6) в формулу (4), получается приведенная ниже формула (7).
α × TQ × Wprod = (a × Tpig + b) × (Wprod + Wx) (7)
Преобразование формулы (7), приведенной выше, приводит к формуле (8).
Wx/Wprod =[α × TQ/(a × Tpig + b)] – 1 (8)
Во время работы в установившемся режиме тепло, подаваемое в нижнюю часть доменной печи, переносится в первичный чугун с постоянным соотношением α, и устанавливается математическое выражение (9).
α × TQ = Qpig = a × Tpig + b (9)
Когда зависимость из формулы (9) подставляется в формулу (8), приведенную выше, математическое выражение может быть развернуто, как представлено в формуле (10). Другими словами, во время работы в установившемся режиме Wx = 0.
Wx/Wprod = [α × TQ/(a × Tpig + b)] - 1 = 1 - 1 = 0 (10)
При таком предположении, во время работы в установившемся режиме отсутствует увеличение или уменьшение отвердевшего слоя. Таким образом, когда фактическое количество произведенного первичного чугуна приблизительно соответствует ожидаемому количеству первичного чугуна, которое должно быть получено из загружаемого сырья, температура первичного чугуна и величина TQ подставляются в выражение (9), так что можно получить величину α, которая является отношением, в установившемся состоянии, между теплом, переносимым в первичный чугун, и теплом, подаваемое в нижнюю часть доменной печи.
После уменьшения отвердевшего слоя в результате плавления правая сторона математического выражения (8) является положительной, и выражение (8) будет соответствовать математическому выражению (1), приведенному ниже.
α × TQ > a × Tpig + b (1)
Математическое выражение (1) показывает, что когда отвердевший слой расплавляется и уменьшается, выгружается первичный чугун, имеющий более низкую температуру, по сравнению с работой в установившемся режиме, в отношении количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи. В способе обнаружения флуктуации отвердевшего слоя по настоящему варианту осуществления изобретения это соотношение используется для определения, что количество тепла (α × TQ), подаваемого в первичный чугун в нижней части доменной печи, больше количества тепла (a × Tpig + b) в выгружаемом первичном чугуне, при этом разница между ними используется для расплавления отвердевшего слоя, и отвердевший слой в нижней части доменной печи уменьшается.
С другой стороны, когда отвердевший слой увеличивается, математическое выражение (8) является отрицательным. Таким образом, выражение (8) соответствует выражению (2), приведенному ниже.
α × TQ < a × Tpig + b (2)
Выражение (2) показывает, что когда отвердевший слой увеличивается, выгружается первичный чугун, обладающий большим количеством тепла, по сравнению с работой в установившемся режиме, в отношении тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи. В способе обнаружения флуктуации отвердевшего слоя по настоящему варианту осуществления изобретения это соотношение используется для определения того, что, если количество тепла (α × TQ), поданное в первичный чугун в нижнюю часть доменной печи, меньше количества тепла (a × Tpig + b) в выгруженном первичном чугуне, тогда количество тепла, соответствующее разности между ними, получено за счет затвердевания отвердевшего слоя, и отвердевший слой в нижней части доменной печи увеличился.
Как описано выше, в способе определения флуктуации отвердевшего слоя по настоящему варианту осуществления изобретения флуктуация отвердевшего слоя в нижней части доменной печи обнаруживается с помощью использования тепла (α × TQ), подаваемого в первичный чугун в нижней части доменной печи, и тепла (a × Tpig + b) первичного чугуна, выгруженного в заданный период. В частности, вычисляются тепло (α × TQ), подаваемое в первичный чугун в нижней части доменной печи, и тепло (a × Tpig + b) выгруженного первичного чугуна. Когда (α × TQ) и (a × Tpig + b) удовлетворяют математическому выражению (1), определяют, что отвердевший слой уменьшился в заданный период. Когда (α × TQ) и (a × Tpig + b) удовлетворяют математическому выражению (2), определяют, что отвердевший слой увеличился в заданный период. Это обеспечивает заблаговременное обнаружение флуктуации отвердевшего слоя во время работы доменной печи и позволяет во время работы доменной печи поддерживать отвердевший слой в нижней части доменной печи в надлежащем состоянии.
Заданный период для вычисления (α × TQ) и (a × Tpig + b) предпочтительно является периодом от конца предыдущей выгрузки первичного чугуна до конца текущей выгрузки первичного чугуна. Каждый раз при выгрузке первичного чугуна измеряют значения температуры и состав. Таким образом, Tpig (°C) можно определить, используя эти значения. Константы a и b можно определить, используя значения компонентов. Заданный период не ограничивается периодом от конца предыдущей выгрузки первичного чугуна до конца текущей выгрузки первичного чугуна, если в указанный период могут быть определены «α × TQ» и «a × Tpig + b». Например, значения Tpig первичного чугуна, выгруженного в заданный период от конца любой заданной выгрузки первичного чугуна до конца любой заданной выгрузки первичного чугуна, являются средневзвешенными на основе количества выгруженного первичного чугуна. Значения TQ в указанный период аналогичным образом являются средневзвешенными. Полученные значения могут использоваться в качестве значений в заданный период.
Когда с помощью способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя определяют, что отвердевший слой увеличивается, выполняется способ эксплуатации доменной печи, способствующий плавлению отвердевшего слоя, посредством увеличения расчетного количества подводимого тепла и увеличения количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи. Операция по увеличению количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, может выполняться посредством увеличения тепла за счет сжигания кокса на тонну первичного чугуна, упомянутого выше, как Q1, или увеличения тепла продувки на тонну первичного чугуна, упомянутого выше, как Q2.
Когда с помощью способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя определяют, что отвердевший слой уменьшился, выполняется способ эксплуатации доменной печи, способствующий увеличению отвердевшего слоя, посредством уменьшения расчетного количества подводимого тепла и уменьшения количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, или увеличения количества тепла, переносимого из нижней части доменной печи. Операция по уменьшению количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, может выполняться посредством увеличения потерь тепла, обозначенных как Q5. Это препятствует флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи и обеспечивает устойчивый режим работы доменной печи.
Примеры
Ниже приведено описание примера, в котором флуктуация параметра Wx/Wprod и флуктуация температуры у днища печи были проверены во время работы доменной печи, используя доменную печь, имеющую емкость 5000 м3. На фиг. 2 показана флуктуация параметра Wx/Wprod за прошедшие дни. На фиг. 2 горизонтальная ось соответствует прошедшим дням (дни), и вертикальная ось соответствует параметру Wx/Wprod.
Как показано на фиг. 2, Wx/Wprod уменьшается на 5-й день. Уменьшение Wx/Wprod указывает, что Wx/Wprod отрицательное, и, таким образом, удовлетворяется вышеприведенное математическое выражение (2). Соответственно, можно обнаружить, что отвердевший слой в нижней части доменной печи увеличился на 5-й день.
Wx/Wprod увеличивается на 8-й день. Увеличение Wx/Wprod показывает, что Wx/Wprod положительное, и, таким образом, удовлетворяется вышеприведенное математическое выражение (1). Соответственно, можно обнаружить, что отвердевший слой в нижней части доменной печи уменьшился на 8-й день.
На фиг. 3 показана флуктуация температуры у днища печи в зависимости от прошедших дней во время работы той же самой доменной печи. На фиг. 3 горизонтальная ось соответствует прошедшим дням (дни), и вертикальная ось соответствует температуре (°C) у днища печи. Температура у днища печи является показанием термометра, установленного посередине пода доменной печи.
Как показано на фиг. 3, температура у днища печи уменьшается на 6-й день. Считается что это уменьшение температуры у днища печи связано с увеличением отвердевшего слоя у днища печи, в результате чего уменьшается количество тепла, переносимого из печи к днищу печи. Другими словами, должно быть понятно, что обнаружение флуктуации отвердевшего слоя, используя температуру у днища печи, происходит позднее, чем обнаружение с помощью тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи, и температуры выгружаемого первичного чугуна. Согласно этим результатам было подтверждено, что внедрение способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя позволяет обнаруживать увеличение и уменьшение отвердевшего слоя в нижней части доменной печи на раннем этапе. Когда на основании указанного обнаружения определяется, что отвердевший слой в нижней части доменной печи увеличился, выполняется операция для способствования плавлению отвердевшего слоя, и когда определяется, что отвердевший слой в нижней части доменной печи уменьшился, выполняется операция для способствования увеличению отвердевшего слоя. Можно видеть, что таким образом подавляется флуктуация отвердевшего слоя в нижней части доменной печи и обеспечивается устойчивая работа доменной печи.
Claims (10)
1. Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи, включающий обнаружение флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи на основе разницы между количеством тепла, поданным в первичный чугун в нижней части доменной печи, и количеством тепла в выгруженном чугуне в заданный период.
2. Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи по п. 1, в котором определяют, что отвердевший слой увеличился, если удовлетворяется математическое выражение (1), и определяют, что отвердевший слой уменьшился, если удовлетворяется математическое выражение (2),
α × TQ > a × Tpig + b (1)
α × TQ < a × Tpig + b (2)
где α - отношение между теплом, перенесенным в первичный чугун, и теплом, поданным в нижнюю часть доменной печи, в установившемся состоянии, в котором отвердевший слой не увеличивается и не уменьшается,
TQ – тепловой показатель печи, МДж/т-первичного чугуна, который является показателем количества тепла, подаваемого в нижнюю часть доменной печи,
Tpig – температура, °C, выгружаемого первичного чугуна, и
a, МДж/(т-первичного чугуна ‧ оС), и b, МДж/т-первичного чугуна, - константы, определяемые в зависимости от концентрации компонентов выгружаемого первичного чугуна.
3. Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи по п. 1 или 2, в котором заданный период является периодом от конца предыдущей выгрузки первичного чугуна до конца текущей выгрузки первичного чугуна.
4. Способ эксплуатации доменной печи, включающий обнаружение флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи с помощью способа обнаружения флуктуации отвердевшего слоя в нижней части доменной печи по любому из пп. 1–3, и выполнение операций, способствующих расплавлению отвердевшего слоя, если отвердевший слой увеличился, и выполнение операций, способствующих увеличению отвердевшего слоя, если отвердевший слой уменьшился.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020-080085 | 2020-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810028C1 true RU2810028C1 (ru) | 2023-12-21 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2221874C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-01-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ защиты футеровки горна доменной печи |
| RU2223329C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ создания защитного гарнисажа в горне доменной печи |
| RU2223330C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ создания защитного гарнисажа в горне доменной печи |
| JP2007077440A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Kobe Steel Ltd | 高炉の減尺休風操業方法 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2221874C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-01-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Способ защиты футеровки горна доменной печи |
| RU2223329C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ создания защитного гарнисажа в горне доменной печи |
| RU2223330C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Способ создания защитного гарнисажа в горне доменной печи |
| JP2007077440A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Kobe Steel Ltd | 高炉の減尺休風操業方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4571407B2 (ja) | アルミニウム酸化物の形成を検出する装置及びアルミニウム溶融炉 | |
| RU2507461C2 (ru) | Способ эксплуатации печи, а также устройство для осуществления этого способа | |
| JP2014519551A (ja) | 熔融プロセスを制御するための方法及び制御システム | |
| Semenov et al. | Efficient management of the charging of blast furnaces and the application of contemporary means of control over the variable technological conditions | |
| RU2810028C1 (ru) | Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя и способ эксплуатации доменной печи | |
| AU2013296127A1 (en) | Starting a smelting process | |
| JP6947343B1 (ja) | 凝固層の変動検知方法および高炉操業方法 | |
| WO2021220751A1 (ja) | 凝固層の変動検知方法および高炉操業方法 | |
| JP5068116B2 (ja) | 連続溶解炉のスラグフォーミング抑制方法 | |
| JP2001181727A (ja) | 電気炉の炉内状況監視方法 | |
| RU2825340C1 (ru) | Способ определения количества подводимого тепла, устройство для определения количества подводимого тепла и способ работы доменной печи | |
| RU2468091C2 (ru) | Железоплавильная печь с жидкой ванной | |
| RU2825734C1 (ru) | Способ и устройство определения остаточного количества жидкости, способ и устройство определения остаточного количества жидкого материала и способ работы вертикальной печи | |
| PL187541B1 (pl) | Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli | |
| JP7502627B2 (ja) | 銑鉄の溶解判定方法、銑鉄の溶解処理方法、及び、銑鉄の溶解量推定方法 | |
| JP2023172090A (ja) | 高炉操業方法 | |
| RU2812287C1 (ru) | Способ работы доменной печи | |
| JPH0978117A (ja) | 転炉操業方法 | |
| RU2758600C1 (ru) | Способ футеровки кислородного конвертера | |
| Bigeev et al. | Adapting a mathematical model of the end of the blow of a converter heat to existing conditions in the oxygen-converter shop at the Magnitogorsk Metallurgical Combine | |
| JPH05295410A (ja) | 高炉操業方法 | |
| JP3121894B2 (ja) | 金属溶解炉 | |
| JPH0570814A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JP3982389B2 (ja) | 横吹き精錬炉の操業方法 | |
| JPS6239225B2 (ru) |