SU1420324A1

SU1420324A1 - Способ плавки чугуна в коксогазовой шахтной печи

Info

Publication number: SU1420324A1
Application number: SU853935400A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Ключников; Игорь Александрович Евтифеев
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1988-08-30

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству. Цель изобретени - увеличение эффективности плавки путем повьппени жаропроизводительности охлаждающих газов до уровн природного газа .Природный газ и воздушно-кислородный Отлод щие газы Шихта окислитель, подаваемый с коэффициентом расхода 0,7-0,8 и содержанием кислорода в диапазоне 58-95%, подаютс дл сжигани в туннели 2, установленные в нижней части вагранки 3. Продукты неполного горени природного газа поступают из туннелей 2 в шахту вагранки 3, где восстанавливаютс углеродом кокса, имеющего расход 83-86 кг/т чугуна, и отдают физическое тело нагреваемому металлу. После охлаждени шихтовыми материалами на выходе из вагранки 3 часть отход щих газов сжигаетс в смеси с воздухом в рекуперативном подогревателе 1, а оставшийс объем газов направл етс дл использЬвани в смежных теплотехнологических или энергетических установках, например, дл отоплени нагревательных обжиговых печей, сушил и т..До 1 ил., 1 табл. сл Поиродмий t03 fftiMOtue tofti 4 1C о со 1С 4

Description

Изобретение относитс к литейному производству.

Цель изобретени - увеличение эффективности плавки.

На чертеже схематично изображена установка, реализующа описьтаемый способ.

Установка содержит подогреватель природного газа и окислитель, соединенный с туннел ми 2 вагранки 3

Предлагаемый способ гглавки осуществл етс следующим образом.

Природный газ и воздушно-кислородный окислитель, подогреваемые в подогревателе 1 за счет тепла, вьщел - емого при сжигании части отход щих газов, подаютс дл сжигани в туннели 2, установленные в нижней части вагранки 3. Продукты неполного горе- ни природного газа поступают из туннелей 2 в шахту вагранки 2, где вос- станавливанзтс углеродом кокса и отдают физическое тепло нагреваемому

металлу. После охлаждени шихтовыми материалами на выходе из вагранки 3 часть отход щих газов сжигаетс в смеси с воздухом в рекуперативном подогревателе 1, а оставшийс объем газов направл етс дл использовани в смежных теплотехнологических или знергетических установках, например, дл отоплени нагревательных обжиговых печей, сушил и т.д

Перед загрузкой металлическими колошами хапостуто коксовую колошу вагранки предварительно разогревают продуктами горени природного газа, подаваемыми через туннели 2. Природный газ подогревают в подогревателе до 500°С, а воздушно-кислородный окислитель до 600°С. Сжигание природного газа в туннел х 2 производ т при с/ 0,7-0,85 и содержании кислорода в окислителе К 58-95%. Продук ты горени природного газа, поднима сь , отдают свое физическое тепло на нагрев и расплавление металла, причем COj и HjO, контактиру с раскалеными кусками кокса восстанавливаютс в значительной мере до СО и Н,, , поглоща при этом часть физического тепла газов на эндотермическую реакцию восстановлени , но благодар повшенному содержанию кислорода в окис- лителе, привод щему к более высоким температурам в шахте вагранки 3, услови дл плавки чугуна остаютс благопри тными . При этом соотношение

10

15

25

30

20 дз -л ее 35

40

вод ных эквивалентов отход ш 1х газов и нагреваемых в вагранке материалов, составл ющее около 0,8, позвол ет осуществить более глубокое охлажде- . ние отход щих газов шихтовыми материалами по сравнению с известным способом , где это соотношение больше 1,0, Выгорание химических элементов металла почти не происходит, так как в холостой колоше устанавливаетс практически восстановительна атмосфера (за счет почти полного восстановлени COj и HjO углеродом кокса). Така же атмосфера устанавливаетс по всей высоте шахты вагранки 3. Расплавленный металл с температурой 1400°С попадает в горн вагранки 3. Отход щие горючие газы, состо щие в основном из СО, Hj и Nj, имеющие теплоту сгорани Qr,r 8,5-9,8 МДж/нм и жаропро- изводительность t « 2215-2087 С большую, чем у природного газа, в количестве Vpp 442,9-458,3 нм /т чугуна используютс частично дл подогрева компонентов горени , а в основном в смежных топливных установках .

Пример 1, Коэффициент расхода окислител о 0,7, содержание кислорода в нем К 95%,

Природный газ, нагретый до , и окислитель, нагретый до , сжигают с коэффициентом расхода с/ 0,7 и содержанием кислорода в нем К 95%, Удельные расходы на выплавку 1 т чугуна с температурой МОО С составл ют: кокса В|, 84 кг/т; природного газа Врг 86 нм /т; кислорода V к 92 нм /т. При этом получают отход щие горючие газы в количестве V 442,9 нм /т с теплотой сгорани Q гг 9,8 МДж/нм и жаропроизводитепь- ностью t - 2215 С. Поведенный удельный расход условного топлива (с учетом расхода первичного топлива на производство кислорода) на выплавку 1 т чугуна составл ет -В „р 48,4 кг У.т./т, тепловой КПД вагранки 90%,

Таким образом, жаропрсизводитель- ность отход щих газов t« больше, чем жаропроизводительность природного газа, равна 2040°С,

Пример 2. Коэффициент расхода окислител е( , содержание кислорода в нем К 76%,

Природный газ, нагретый до 500 С, и окислитель, нагретый до , сжигают с коэффициентом расхода в(«0,75

и содержанием кислорода в нем К 76%, Получают удельные расходы на выплавку 1 т чугуна с температурой 1400 С: кокса BK 83 кг/Tj природного газа В„г 79 нм /т; кислорода Уц 86нм /т При этом получают отход щие горючие газы в количестве Vr.r 448,7 с теплотой сгорани Q г- 9,3 Мдж/нм и жаропроизвоительностью t . Приведенный удельный расход условного топлива с учетом расхода первичного топлива на гфоизводство кислорода на вьпгпавку 1 т чугуна составл ет ВПР « 48,4 кг Уо Т./т, тепловой КПД вагранки 90%.

Таким образом, жаропроизводитель- ность отход щих газов t больше, чем жаропроизводительность природного газа, равна 2040 С,

Пример .3. Коэффициент расхода окислител oi 0,8, содержание кислорода в нем К 58%,

Впр 48,4 кг y.T,/Tj тепловой КПД вагранки 90%.

Таким образом, жаропроизводительность отход щих газов больше, чем жаропроизводительность природного газа, равна 2040 С,

Результаты исследований сведены в таблицу.

Приведенные в таблице данные показывают , что по сравнению с известным способом использование предлагаемого изобретени обеспечивает снижение удельного расхода кокса, повышает жароцроизводительность отход щих ваграночных газов до уровн и вьппе, чем у природного газа (2040 С), что позвол ет рассматривать отход щие ваграночные газы как новое топливо, не уступающее природному газу по жа- ропроизводительности, снижает величину приведенного удельного расхода топлива.

Claims

Природный газ, иагретьй до 500°С, 25 Формула изобретени и окислитель, нагретый до bOO Cjсжигают с коэффициентом расхода с 0,8 и содержанием кислорода в нем К 58%. Получают удельные расходы на выплавку

Способ плавки чугуна в коксогазовой шахтной печи, включающий расплав ление и перегрев чугуна в слое кокса , расположенного на подине печи, путем неполного сжигани природного газа с обогащенным кислородом нагретым окислителем, отличающий с тем, что, с целью увеличени эф фективности плавки, сжигание природного газа производ т вне печи с коэффициентом расхода окислител в пределах 0,7-0,8, содержанием кислорода в окислителе в диапазоне 58-95% при расходе кокса 83-86 кг/т чугуна.

1 т чугуна с температурой 1400°С: кокса Вц 86 кг/т, цриродного газа Вп.г 68 им /т, кислорода V 80 нм /т. При этом получают отход щие горючие газы в количестве V г-.г 458,3 с теплотой сгорани Q г.г 8,45 МДж/нм и жаропроизводительностью t. 2087 С. Приведенный удельный расход условного топлива с учетом расхода первич- ого топлива на производство кислорода на выплавку 1 т чугуна составл ет

Формула изобретени

Способ плавки чугуна в коксогазовой шахтной печи, включающий расплавление и перегрев чугуна в слое кокса , расположенного на подине печи, путем неполного сжигани природного газа с обогащенным кислородом нагретым окислителем, отличающий- с тем, что, с целью увеличени эффективности плавки, сжигание природного газа производ т вне печи с коэффициентом расхода окислител в преелах 0,7-0,8, содержанием кислорода в окислителе в диапазоне 58-95% при расходе кокса 83-86 кг/т чугуна.

содержание кислорода в окислителе; t j - жаропроизводитель- ность получаемого горючего газа; Q - теплота сгорани горючего газа; Ъ - удельный расход кокса на плавку; &пг удельный расход природного газа; Ь, - удельный расход кис- лороца дл обогащени дуть ; Vr.r удельный выход горючего газа; S - удельные затраты на топливо и кислород, потребл емые на процесс плавки, за вычетом стоимости получаемого горючего газа в тепловом эквиваленте природного газа.