SU1359307A1 - Способ отоплени мартеновской печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам отоплени  мартеновских печей.Цель зoбpeтeни  повьппение производи- тельности печи и снижение удельного расхода топлива. Топливо подают под высоким давлением с торцов печи центральными двум  боковыми потоками. Центральный поток (ЦП) направл ют вдоль продольной оси печи под углом к поверхности расплава. Корень ЦП вынос т в сторону ванны на 0,5-0,9 ширины вертикального канала. Корни боковых потоков (БП) располагают на уровне внутренней поверхности торцовой стенки Г оловки печи выше ЦП, под углом к нему и на одинаковом рассто нии от него по горизонтали. По ходу плавки производ т перераспределение тепловой нагрузки между ЦП и БП. В период завалки подают в боковые потоки 30-40%,в период плавлени  25-30% и в доводку 15-20% от общего расхода топлива на печь, Изобретение позвол ет повысить производительность печи в среднем на 2,11 т/ч, сократить удельный расход топлива на 21,8 условного кг/т. 2 ил, 1 табл. с а (Л 00 СП со 00

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к производст- ву стали в мартеновских печах.

Целью изобретени   вл етс  повы шение производительности печи и. снижение удельного расхода топлива.

На фиг,1 дано с ематичное изображение размещени  и направлени  топливных потоков в рабочем пространстве мартеновской печи, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, план.

Корни боковых факелов 1 отнесены к торцовой стенке 2 головки, а ко-

рень центрального факела 3, наоборот, 16 ного количества топлива через боковынесен ближе к ванне 4. Поэтому путь от корн  боковых газовых факелов до металла удлин етс , вентил торный воздух инжектируетс  в них по всей ширине вертикальных каналов, и процессы смешивани  топлива с воздухом и горени  частично вынос тс  в подвод щую головку, В рабочее пространство поступают высокотемпературные продукты горени , а не холодный вентил торный воздух, что приводит к выравниванию температуры кладки по длине печи. Повышение среднего температурного уровн  печи увеличивает передачу тепла металлу излучением от кладки и газов.

Корни боковых газовых потоков рас- полагает выше факела 1 и на равном рассто нии от него на уровне внутренней поверхности торцовой стенки головки печи, а корень центрального факела вынос т в сторону ванны на 0,5-0,9 ширины вертикального канала. Все три потока подаютс  под высоким давлением ( атм и более). Это позвол ет не только увеличить инжекцию вентил торного воздуха в топливные потоки, увеличить температуру факелов , а также их жесткость и настильность , но и обеспечить более равномерный обогрев шихты за счет рассредоточени  тепловой нагрузки на три факела.

Удаление корн  факела от торцовой стенки на рассто ние более 0,9 ширины вертикального канала нецелесообразно , так как не будет обеспечивать с  подсос необходимого количества вентил торного воздуха в центральный факел. Кроме того, ухудшаетс  смешивание топлива с воздухом из-за слишком короткого пути факела до контакт- та с поверхностью металла и увеличиваетс  вынос пыли из рабочего пространства печи. Удаление корн  факела от торцовой стенки менее 0,6 ширины канала снижает кинетическую энергию факела уже на уровне кра  ванны.Оп- тцмальным  вл етс  вынесение корн  факела в сторону ванны на уровень 0,7 ширины вертикального.канала.

В изобретении тепловые потоки раз- несены по длине печи, поэтому центральный факел может быть коротким, настильным, например, в период завалки , а необходима  теплонгш нагрузка достигаетс  за счет ввода нуж-

0

5

вые фурмы, т.е. перераспределени  тепловой нагрузки между центральным и боковыми потоками.

Боковые потоки инжектируют избыточный воздух в центральный факел, ускор   выгорание топлива в нем и дополнительно сокра1Цс1  его длину,

В период плавлени , когда передача тепла металлу производитс  через слой шлакаj кинетическа  энерги  , центрального факела должна увеличиватьс , дл  чего расход газа на боковые фурмы нужно снижать и соответственно увеличивать его на централь

ное горелочное устройство, В этом случае смешивание топлива с воздухом будет раст гиватьс  по длине печи, а свободный кислород используетс  дл  окислени  углерода и дожигани  его окиси, выдел ющейс  из ванны.

В период доводки, когда нужен еще более удлиненный в свет щийс  факел, расход газа в боковых потоках должен еще больше снижатьс , В этот период они служат дп  подогрева кладки и вентил торного воздуха.

Оптимальный расход топлива в боковых потоках по периодам плавки устанавливаетс  в зависимости от тем- пературы кладки, скорости теплопередачи к ванне, выноса плавильной пыли из печи и т.д.

В период завалки в боковые пото- ки подают значительную часть всего расхода топлива на печь (30-40%), Корни боковых потоков отнесены к торцовой стенке головки печи, и этим значительно увеличен их путь до ван- ны. Топливо в боковые потоки подают под высоким давлением и поэтому они инжектируют большое количество вентил торного воздуха, поступающего из вертикальных каналов.

За счет смешивани  топлива с боль шим избытком воздуха на пути доста- точной прот женности полное выгора- ние топлива в боковых потоках дости- гаетс  уже на выходе в рабочее прост ранство у кра  ванны. Перенос горе-- ни  значительной части топлива в подающую головку.позвол ет резко подн ть температуру ее кладки, а также температуру вентил торного -воздуха, инжектируемого центральным факелом, . Кроме того, боковые потоки ускор ют процесс выгорани  топлива в центральном факеле, так как продук- ты сгорани  б.оковых потоков дополнительно инжектируют в него воздух и, пересека сь до контакта факела с металлом , турбужзируют его, ускор   процессы смешивани  топлива с возду- хом.

Центральный факел получаетс  высокотемпературным и коротким.

В период плавлени  вынос корн  центрального факела вперед обуслав- ливает его высокую кинетическую энёр гию в момент встречи с металлом.Кроме того, в этот период снижают расход топлива в боковые потоки (до ,25%-30% от общего расхода на печь) и увеличивают подачу топлива в цент- ральный факел, повыша  за счет этого его кинетическую энергию и окислительную способность.

Боковые потоки в этот период слу- жат, в основном, дл  повышени  температуры в подвод щей головке и дл  подогрева вентил торного воздуха.

В период доводки, когда необходим еще более длинный факел, расход газа на боковые горелки еще более понижа- |етс  (до 15-20% от общего расхода .топлива на печь),

Несмотр  на то что в периоды за- валки и плавлени  факел не карбюрируетс  мазутом, .а услови  сжигани  топлива не допускают его самокарбюра- ции, йроизводительность йечи возрастает , а расход топлива снижаетс ,

В предлагаемом способе горение топлива в боковых потоках происходит в основном, в подвод щей головке, и поэтому температура кладки и воздуха значительно повышаетс . Эти фак- торы в сочетании с высокотемпературным и высокоскоростным факелом, об- .ладающим большой окислительной способностью , и позвол ют перекрыть эф-

фект, получаемый от свет щегос , более холодного и менее скоростного факела в известных способах.

Подача топлива во все три потока должна производитьс  под высоким далением , иначе невозможно будет перераспределить топливо между потоками без снижени  или повышени  тепловой нагрузки, а также получить высокую скорость сжигани  топлива, большие кинетическую энергию и окислительну способность факела.

Угол наклона центрального факела к зеркалу ванны выбираетс  таким,чт бы была обеспечена требуема  форма факела и не происходила чрезмерно больша  его деформаци  (11-15).

Угол между направлени ми боковых потоков и продольной осью печи выбираетс  в пределах 10-20 так,чтобы оси тогшивных струй пересекались на продольной оси печи в районе первой половины ванны, при этом газовые факелы не должны касатьс  кладки пламенного окна и футеровки центрального горелочного устройства.

Угол наклона боковых газовых потоков к поверхности ванны на 2-3 больше угла наклона центрального факела , так как их путь до контакта с металлом больше, чем у центрального факела, с учетом действи  подъемных сил это. позвол ет получить одинаковый угол встречи всех трех факелов |С металлом.

Корни боковых факелов удал ют друг от друга по горизонтшш-на рас- сто ние, равное 0,3-0,8 ширины ванны .

Пример. На двух 250-тонных мартеновских печах, работающих на скрап-процессе и отапливаемых газо- мазутными горелками, установленными в торцовой стенке головок по одной с каждой стороны, устанавливают дополнительные боковые газовые фурмы.

Подачу топлива в каждой головке осуществл ют в виде одного центрального факела и двух газовых потоков, расположенных по бокам и на равном удалении от центрального факела. Корни боковых потоков смещают относительно корн  центрального факела еле дующим образом: устанавливают сопла боков ых фурм заподлицо с внутренней поверхностью торцовой стенки головки , а сопло центральной горелки ус-

танавливают на рассто нии от торцо- вой стенки, равном 0,7 ширины верти-- кального канала. Корни боковых потоков удал ют друг от друга по гори- зонтали на рассто ние, равное 0,8 ширины ванны.

Боковые газовые потоки располага - ют на 500 мм выше оси центрального потока (по месту пересечени  осей с наружной поверхностью торцовой стен ки). Боковые потоки топлива направл ют под углом 13° к продольной оси печи в плане, а центральный поток - вдаль оси. По отношению к поверхности ванны устанавливают углы наклона

а центрально-

устанавливают боковых потоков в 15 , го потока - в 13, Все три потока подают под высоким давлением. .

В период завалки и в первый период плавлени  (до образовани  сло  шлака на поверхности металла) тепловую нагрузку на боковые фурмы поддерживают на уровне 30-40% от общей тепловой нагрузки на печь, во второй период плавлени  - 25-30%, а в доводку - 15-20%,

Температура свода над ванной со стороны дымоотвод ш,ей головки при базовом способе отоплени  на 200 - 300 С превышает температуру свода над ванной со стороны факела.

При использовании предлагаемого спо-соба указанный температурный перепад в период завалки незначителен и даже мен ет знак на противополо е ный, в первый период плавлени  перепад температур не превьшает 50 - О ,

плавлени  и в довод100 С, а в конце ку - 100-180°С,

Показатели работы печей при завалке , плавлении и доводке тепловой нагрузки на боковые горелочные устройства (дол  тепловой нагрузки на центральный факел 100 - х (%), где X - дол  топлива на боковые потоки)

Расход условно-

го топлива,

кг/тн 201,1 193,4 184,2 181,3 182,7 196,1 198,4

Производительность , т/ч 25,6 25,8 27,6

Как видно из таблицы, за счет гиб кого регулировани  теплового потбка по длине и пшрине ванны, а также за счет улучшени  смешивани - топлива с воздухом производительность печи возрастает в среднем на 2,11 т/ч. За счет увеличени  производительности удельный расход условного топлива

снижаетс  на 21,8 кг/т. При этом за счет увеличени  настильности центрального факела, оптимизации, его дли ны по периодам плавки дол  мазута по теплу сократилась на 54,8%, Исключа-

етс  также перегрев насадок регистраторов при больших теаповых нагрузках .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ отоплени  мартеновской печи , включающий подачу топлива с торцов печи направленным вдоль продольной оси печи под углом к поверхности расплава центральным потоком и двум  боковыми потоками, корни которых расположены на уровне внутренней поверхности торцовой стенки головки печи выше центрального потока, на одинаковом рассто нии по горизонтали от него и под углом к нему, о т - личающ ийс  тем, что, с целью повьш1ени  производительности печи и снижени  удельного расхода топлива, корень центрального потока вынос т в сторону ванны на 0,5-0,9 ширины вертикального канала печи, топливо в центральный и боковые потоки подают под высоким давлением и

   по ходу плавки осуществл ют перераспределение тепловой нагрузки между центральным и боковыми потоками, при этом в период завалки в буковые ки подают 30-50%, в период плавле-

   ни  - 25-30% и в доводку - 15-20% от обш;его расхода топлива на

   28,1 27,8 26,5 26,3

   Расход условно-

   го топлива,кг/тн 191,2 186,4 180,1 180,0 180,2 190,3 191,5

   Производительность , т/ч

   26,8 26,8 27,1

   Расход условного топлива, кг/тн 191,4 185,8 180,4 179,5 180,6 183,2 185,9

   Производительность , т/ч 26,4 27,2 27,9ь 29,3 28,7 27,5 25,8

   Таблица 2

   29,1 27,5 26,1 26,0

   /

   ifjue.f

   3

   Редактор М.Келемеш

   Составитель Л.Шарапова Техред Л.Сердюкова

   Заказ 6116/26Тираж 550Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   .--.-«в.. - . в. - 1-«--.--.. .. ,.-«.,.-и--.- -...---.-..«-. -и- «.---.« - .. «,.1И,« ,„««.-« .

   Производственно полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   Cpue.Z

   Корректор В.Бут га