SU854991A1 - Method of reagent supply to blast furnace tuyere - Google Patents

Method of reagent supply to blast furnace tuyere Download PDF

Info

Publication number
SU854991A1
SU854991A1 SU792849079A SU2849079A SU854991A1 SU 854991 A1 SU854991 A1 SU 854991A1 SU 792849079 A SU792849079 A SU 792849079A SU 2849079 A SU2849079 A SU 2849079A SU 854991 A1 SU854991 A1 SU 854991A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
oxygen
fuel
tuyere
blast
jet
Prior art date
Application number
SU792849079A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Дмитриевич Жембус
Михаил Игнатьевич Ровенский
Владимир Владимирович Лисицкий
Игорь Васильевич Мураш
Original Assignee
Институт черной металлургии
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 Институт черной металлургии filed Critical Институт черной металлургии
Priority to SU792849079A priority Critical patent/SU854991A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU854991A1 publication Critical patent/SU854991A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/16Tuyéres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ПОДАЧИ РЕАГЕНТОВ В ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ(54) METHOD FOR SUPPLYING REAGENTS IN A DIFFERENT FURNACE

tt

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к производству чугуна в доменных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of pig iron in blast furnaces.

Известен способ подачи реагентов в фурмы доменных печей, позвол ющий вдувать в горновой газ фурменной зоны различные углеводородные добавки совместно с дутьем, обогащенным кислородом 1.A known method of supplying the reactants to the tuyeres of blast furnaces allows the various hydrocarbon additives to be blown into the furnace gas of the tuyere zone together with the oxygen enriched blast 1.

Известный способ подачи реагентов в фурмы не позвол ет обеспечить полного распылени  и смешени  с дутьем вводимых топ лив. Из-за чего, в колошниковом, газе по вл ютс  сажистый углерод и избыточней водород, которые вынос тс  из печи, что снижает коэффициент замены кокса газообразным или, жидким топливом.The known method of supplying reagents to the tuyeres does not allow for complete dispersion and mixing with the blast of the injected fuel. As a result, black carbon and excess hydrogen are produced in the top gas, which are removed from the furnace, which reduces the rate of coke replacement by gaseous or liquid fuel.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ подачи реагентов в фурмы доменной печи, включающий по дачу через ее полость дуть  и введение в это дутье топлива отдельной струей через газоподвод щую трубку, выполненную в виде патрубка изогнутого к оси полости фурмы 2,The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method of supplying reagents to the tuyeres of the blast furnace, including blowing through the cavity and introducing a separate jet into the fuel blast through a gas supply tube bent to the cavity axis of the tuyere ,

Однако в данном способе обща  степень превращени , например, природного газа (рассчитываема  по остатку метана в горновом газе) не превыщает 90%, а обеспечение однородности состава горнового газа по водороду путем изменени  конструкции ввода природного газа практически невозможно. Это обусловлено тем, что вводимый в дутье природный газ распредел етс  преимущественно в верхней части фурмы со стороны ввода, при этом несгоревшее топливо подвергаетс  пиролизу и в газовом потоке печи по вл етс  сажистый углерод, повышаетс  концентраци  водорода, что снижает мощную экономию кокса в доменной плавке при использовании газообразного или жидкого топлива.However, in this method, the total degree of conversion of, for example, natural gas (calculated from the methane residue in the furnace gas) does not exceed 90%, and ensuring the homogeneity of the composition of the furnace gas in hydrogen by changing the design of the input of natural gas is almost impossible. This is due to the fact that natural gas introduced into the blast is distributed mainly in the upper part of the tuyere from the inlet side, while unburned fuel undergoes pyrolysis and black carbon appears in the furnace gas flow, hydrogen concentration increases, which reduces the powerful savings of coke in blast-furnace smelting when using gaseous or liquid fuels.

Цель изобретени  - снижение расхода кокса путем повышени  степени реагирова15 ни  топлива и равномерности распределени  водорода в газовом потоке.The purpose of the invention is to reduce the coke consumption by increasing the degree of fuel reaction and the uniform distribution of hydrogen in the gas stream.

Поставленна  цель достигнута тем, что совместно со струей топлива в дутье подают технологический кислород, причем топливо ввод т в виде оболочки струи кислорода 20 при соотношении их расходов (4-6):1.The goal has been achieved by supplying process oxygen together with a jet of fuel, and the fuel is introduced in the form of an oxygen jet shell 20 at a ratio of their expenses (4-6): 1.

Claims (2)

На чертеже представлено устройство (продольный разрез), осуществл ющее предлагаемый способ. Устройство состоит из корпуса 1 с патрубками 2., предназначенными дл  ввода природного газа и кислорода. Коаксиально установленные патрубки 2 содержат на концах сопла 3, которые выведены через стенку корпуса в полость под углом А к центральной оси 4. Способ осуществл ют следующим образом . Через полость фурмы подают дутье и ввод т в это дутье топливо одновременно с кислородом , причем топливо выступает в роли защитной оболочки струи кислорода. Совместно истечение кислорода и топлива из коаксиально установленных сопел на патрубках обеспечивает тепловую экранизацию струи кислорода на всем пути в полости фурмы за торец. Врем  пребывани  в полости фурмы, при выходе двухкомпонентной струи из сопел, меньще инкубационного периода воспламенени , поэтому горение топлива происходит за торцом фурмы, в печном пространстве . В результате струи кислорода и топлива только,попав в циркул ционную зону очагов горени  начинают интенсивно сгорать . Высока  степень разрущени  и горени  струи топлива, при таком совместном с кислородом поступлении, обеспечивает больщую однородность горнового газа по содержанию водорода. Кроме того, горение вводимого в дутье топлива протекает в том участке печи, где выделенное тепло не попадает на водоохлаждаемый корпус фурмы. Принципиальное отличие предлагаемого соотношени  от известного заключаетс  в том, что горение таких смесей (в соотношени х 4-6:1) значительно повышает уровень реагировани , приближа  его к взрывному характеру, и обеспечивает полное смешение компонентов горени  с горновым газом. В то же врем  при увеличении соотношени  более 6 частей топлива на 1 часть кислорода вызываетс  образование сажи из-за избытка углеводородов в локальном объеме, а при уменьшении соотношени  менее 4 частей топлива на 1 часть кислорода снижаетс  эффект теплового экранировани  струи кислорода йри ее движении через полость. Пример. Через воздушную форму 2Г180 мм вводом природного газа с кислородом пода,ют дутье. Природный газ поступает в количестве 1000 с,кислородом в количестве 250 , что составл ет соотношение расходом 4:1. Продукты горени  поступают в камеру имитирующую фурменную зону. Введенна  двухкомпонентна  стру  загораетс  с разрущением в 120 мм от торца фурмы. Отборы проб газа из периферийной и центральной зоны иммитационной камеры показывают идентичность химического состава, содержат 11% водорода и 38,9% окиси углерода . Дл  проверки выбранного соотношени  6:1 двухкомпонентную струю из природного газа в количестве 1000 и кислорода в количестве 167 подают в камеру имитирующую фурменную зону. Стру  газа загораетс  на рассто нии в 200 мм от торца фурмы. Продукты горени  интенсивно перемешиваютс  и анализ их показал высокую степень однородности (содержание водорода до 12% и окиси углерода до 39%). Больша  однородность химического состава продуктов горени  повышает эффективность комбинированного дуть , снижает расход кокса. При соотношении 7:1 или 1000 природного газа и 140 кислорода, что составл ет соотношение болеее 6:1, в продуктах горени  обнаруживают метан в количестве 2,5%, водорода - 12%, окиси углерода - 37,5%, азота - 49,0%. Наличие метана указывает на снижение эффекта смешивани  струй, что не приемлемо, так как это отрицательно сказываетс  на расходе кокса. При соотношении 3:1 или 1000 природного газа и 330 кислорода, что составл ет соотношение менее 4:1, двухкомпонентна  стру  загораетс  в полости фурмы и факел горени  соприкасаетс  с торцом, что вызывает увеличение температуры исход щей воды из полости на 3-4°С. Экранирующего воздействи  струи природного газа в это.м случае не наблюдаетс , что не приемлемо , так как тепло, выдел емое при сгорании двухкомпонентной струи, тер етс  безвозвратно , отрицательно сказываетс  на расходе кокса. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными однородность горнового газа по содержанию водорода, снижение безвозвратных потерь тепла с охлаждающей водой, исключает тепловое воздействие на материал корпуса фурмы и образование сажистого углерода . Кроме того, высока  степень использовани  восстановительной способности водорода , снижение потери тепла с охлаждающей водой, увеличение долговечности фурмы повыщает возможную экономию кокса при использовании комбинированного дуть  в доменной плавке, особенно при высоком обогащении дуть  кислородом. Формула изобретени  Способ реагентов в фурмы доменной печи , включающий подачу через ее полость дуть  и введение в этом дутье топлива отдельной струей, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода кокса вследствие повыщени  степени реагировани  топлива и однородности горнового газа, совместно с струей топлива в дутье подают кислород, причем топливо ввод т в виде оболочки струи кислорода при их соотношении (4-6) :1. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 370237, кл. С 21 В 7/16, 1969. The drawing shows a device (longitudinal section), carrying out the proposed method. The device consists of a housing 1 with nozzles 2., intended to introduce natural gas and oxygen. The coaxially mounted nozzles 2 contain at the ends of the nozzle 3, which are led through the wall of the housing into the cavity at an angle A to the central axis 4. The method is carried out as follows. A blast is fed through the lance cavity and fuel is simultaneously introduced into this blast along with oxygen, with the fuel acting as a protective envelope of a stream of oxygen. Together, the outflow of oxygen and fuel from coaxially mounted nozzles on the nozzles provides thermal screening of the oxygen jet all the way in the lance cavity beyond the end. The residence time in the cavity of the tuyere, when the two-component jet exits the nozzles, is shorter than the incubation period of ignition, therefore, the fuel burns behind the tuyere end, in the furnace space. As a result, jets of oxygen and fuel only, once in the circulation zone of the foci of burning, begin to burn intensively. The high degree of destruction and combustion of the jet of fuel, with such an intake of oxygen, provides greater homogeneity of the gorny gas in the hydrogen content. In addition, the combustion of the fuel introduced into the blast flows in the area of the furnace where the heat released does not reach the water-cooled tuyere case. The principal difference of the proposed ratio from the known one is that the burning of such mixtures (in ratios 4-6: 1) significantly increases the level of reaction, bringing it closer to explosive nature, and ensures complete mixing of the components of combustion with horn gas. At the same time, increasing the ratio of more than 6 parts of fuel to 1 part of oxygen causes soot formation due to an excess of hydrocarbons in the local volume, and when the ratio decreases to less than 4 parts of fuel to 1 part of oxygen, the effect of thermal shielding of the jet of oxygen from its passage through the cavity decreases . Example. Through the air form of 2G180 mm, injection of natural gas with oxygen is supplied to the blast. Natural gas is supplied in an amount of 1000 s, with oxygen in an amount of 250, which is a ratio of 4: 1. The products of combustion enter the chamber simulating the tuyere zone. The introduced two-component jet ignites with a destruction of 120 mm from the end of the tuyere. Gas samples from the peripheral and central zones of the imitation chamber show the identity of the chemical composition, contain 11% of hydrogen and 38.9% of carbon monoxide. To check the selected ratio of 6: 1, a two-component stream of natural gas in the amount of 1000 and oxygen in the amount of 167 is fed into the chamber simulating the tuyere zone. The gas jet ignites at a distance of 200 mm from the end of the tuyere. Combustion products are intensively mixed and their analysis showed a high degree of homogeneity (hydrogen content up to 12% and carbon monoxide up to 39%). The greater homogeneity of the chemical composition of the combustion products increases the efficiency of the combined blowing, reduces coke consumption. At a ratio of 7: 1 or 1000 of natural gas and 140 of oxygen, which is more than 6: 1, methane is detected in the combustion products in the amount of 2.5%, hydrogen - 12%, carbon monoxide - 37.5%, nitrogen - 49 , 0%. The presence of methane indicates a reduction in the mixing effect of the jets, which is not acceptable, since it adversely affects the consumption of coke. When the ratio is 3: 1 or 1000 of natural gas and 330 oxygen, which is less than 4: 1, the two-component jet ignites in the tuyere cavity and the flame plugs contact with the end face, which causes an increase in temperature of outgoing water from the cavity by 3-4 ° C . The shielding effect of the natural gas jet in this case is not observed, which is not acceptable, since the heat released during the combustion of the two-component jet is irretrievably lost, adversely affecting coke consumption. The use of the proposed method provides, in comparison with the known, homogeneity of the furnace gas with respect to the hydrogen content, the reduction of irretrievable heat loss with cooling water, eliminates the thermal effect on the material of the tuyere body and the formation of black carbon. In addition, a high degree of utilization of the reducing ability of hydrogen, a decrease in heat loss with cooling water, and an increase in the longevity of the tuyere increase the possible savings in coke when using a combined blast in blast furnace smelting, especially with high enrichment with oxygen blowing. Claims of the method of reagents in the tuyere of the blast furnace, including blowing through the cavity and introducing fuel into this blast with a separate jet, characterized in that, in order to reduce the consumption of coke due to the increased degree of fuel reaction and homogeneity of the hearth gas, together with the blast fuel stream oxygen is supplied, and the fuel is introduced in the form of a shell of a stream of oxygen at a ratio of (4-6): 1. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 370237, cl. From 21 to 7/16, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 370257, кл. С 21 В 7/16, 1970.2. USSR author's certificate number 370257, cl. From 21 to 7/16, 1970.
SU792849079A 1979-12-07 1979-12-07 Method of reagent supply to blast furnace tuyere SU854991A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792849079A SU854991A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of reagent supply to blast furnace tuyere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792849079A SU854991A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of reagent supply to blast furnace tuyere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU854991A1 true SU854991A1 (en) 1981-08-25

Family

ID=20863348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792849079A SU854991A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Method of reagent supply to blast furnace tuyere

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU854991A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451034A (en) * 1992-07-01 1995-09-19 Paul Wurth S.A. Device for the injection of pulverized coal into a blast furnace crucible
RU2478121C2 (en) * 2007-08-29 2013-03-27 Поско Cast iron tuyere and method of tuyere gas injection

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451034A (en) * 1992-07-01 1995-09-19 Paul Wurth S.A. Device for the injection of pulverized coal into a blast furnace crucible
RU2478121C2 (en) * 2007-08-29 2013-03-27 Поско Cast iron tuyere and method of tuyere gas injection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2302214C (en) Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus
KR101361889B1 (en) Oxygen injection method
KR930009968B1 (en) Iron making by means of a smelting shaft furnace
AU644350B2 (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
US3889933A (en) Metallurgical lance
SU955866A3 (en) Apparatus for feeding and burning additional fuel in shaft furnace
CN101568651B (en) Injection method for inert gas
KR100381931B1 (en) A method for providing a blast stream into a blast furnace
KR870002182B1 (en) Process of making molten metal in cupola
US4259081A (en) Process of calcining limestone in a rotary kiln
KR20040068621A (en) Method for the pyrometallurgical treatment of metals, metal melts and/or slags and injection device
CS253561B2 (en) Method of gas production
SU854991A1 (en) Method of reagent supply to blast furnace tuyere
KR100370632B1 (en) How to melt metal charges in rotary furnaces and rotary furnaces to carry out these methods
ES2151174T3 (en) COMBINED LAUNCH TO INJECT OXYGEN AND BURN FUEL.
US6402805B1 (en) Method for an improved energy input into a scrap bulk
US3793002A (en) Method of introducing a combustible auxiliary liquid into blast furnace and a tuyere for carrying out the method
GB1595275A (en) Device for the ignition of sintering mixtures
SU522234A1 (en) Blast Furnace Tuyere
RU1775586C (en) Method of smelting in blast cupola
SU1766961A1 (en) Tuyere of blast furnace
GB1599356A (en) Method of melting non-ferrous metals
SU908811A1 (en) Blasting tuyere for blast furnace
SU912686A2 (en) Burner for glass melting furnace
SU1121293A1 (en) Blowing tuyere of blast furnace