Вугільне паливо в доменній печі
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
?у заліза, визначуване вдуванням додаткового палива, частково розвантажує його від відновлюваної роботи і витрат тепла, що зумовлює можливість ведення процесу на нижчому температурному рівні.
Оскільки при вдуванні в фурму природного газу зниження приходу в горн оксиду заліза орієнтовно удвічі більше, ніж при вдуванні пиловугільного палива, то і ефект дії цього заходу на температурний режим горна відповідно більший. При вдуванні у фурму природного газу і пиловугільного палива вказані ефекти підсумовуються, забезпечуючи відповідне поліпшення умов нагріву продуктів плавки, десульфурації чавуну.
1.5 Зміна окислювальної здатності фурмених зон
Переважаюче горіння пиловугільного палива і природного газу у фурмі доменної печі і на периферії окислювальної зони визначає витрату на ці реакції до 50 % кисню дуття. Подальше зниження витрати коксу і збільшення витрати пиловугільного палива до 150 кг/т чавуну можуть сприяти подальшому зниженню вмісту кисню в горновому газі в основному обємі фурмених зон.
Відмічене зниження окислювальної здатності газової фази фурмених зон може сприяти також обмеженню процесу вторинного окислення основних елементів чавуну Fe, Si, Mn.
Для оцінки впливу пиловугільного палива на температуру продуктів плавки полечені рівняння теплового балансу для нижньої зони теплообміну для початкових (індекс 0) і нових (індекс 1) умов плавки. Приймаючи для цих умов t0=t1, tH0=tH1=tH маємо(1.5.1):
З цього рівняння (1.5.1) виходить, що температура продуктів плавки при роботі доменної печі з вдуванням пиловугільного палива може зрости орієнтовно на 2-3% внаслідок зниження ступеня прямого відновлення і зменшення окислювальної здатності газової фази фурмених зон, що визначають зниження приходу в горн оксиду заліза і підвищення відношення Wш0/Wш1
Наслідком повного згоряння пиловугільного палива і зменшення окислювального потенціалу фурмених зон можуть бути наступні сприятливі зміни:
- повне згоряння палива в межах фурмених зон виключає або ускладнює можливість попадання порошкоподібного вуглецю в шлак, пори коксу і так далі, що виключає можливість порушення дренажної здатності сурми і створює обєктивні передумови для подальшого ефективного збільшення витрати додаткового палива;
- значне зниження окислювального потенціалу фурмених зон. посилене зниженням показника прямого відновлення закису заліза, також визначуваним вдуванням пиловугільного палива, сприяють зменшенню приходу в нижню високотемпературну зону сурми інтенсивного охолоджувача - оксиду заліза, що може сприяти поліпшенню нагріву продуктів плавки, відновлення кремнію і марганцю, десульфурації чавуну.
В той же час, підвищення вмісту сірки в сурмовому газі, визначене відповідним збільшенням її приходу за рахунок згоряння пиловугільного палива, сприяє підвищенню її вмісту в чавуні.
Зменшення окислювального потенціалу фурмених зон, деяке зниження дійсної температури сурмових газів і приходу до сурми оксиду заліза можуть сприяти розширенню протяжності фурмених зон за вмістом діоксиду вуглецю.
За інших рівних умов перераховані зміни можуть сприяти поліпшенню сходу шихти, зниженню потреби тепла в сурмі і, таким чином, отриманню додаткової економії коксу, зростанню продуктивності печі, тобто у результаті -підвищенню ефективності застосування пиловугільного палива.
1.6 Особливості процесу десульфурації чавуну
При роботі доменної печі з вдуванням до сурми пиловугільного палива мають місце наступні принципові особливості процесу десульфурації чавуну: кокс, що містить спочатку 1,2 - 1,6 % S і витрата якого при вдуванні пиловугільного палива складає 400-450кг на т чавуну, поступає у фурмені зони, втративши 50% сірки. У той час пиловугільне паливо, витрата якого в сприятливих шихтових умовах може скласти 100 кг/т чавуну і більш, містить в середньому до 1% S, яка повністю переходить в газову фазу фурмених зон. Отже, кількість сірки, перехідної в газову фазу фурменої зони при вдуванні в сурму пиловугільного палива, може збільшуватися, що, в першу чергу, може сприяти підвищенню вмісту сіркі в чавуні.
Розрахунки, виконані по методиці В.І. Явойського і Н.М. Чуйко, показали, що між чавуном і шлаком у фурмених зонах практично досягається рівновага, причому величина коефіцієнта розподілу сірки на порядок нижче (4-8 одиниць), ніж в кінцевому шлаку (рис.5). Це визначається окислювальним середовищем фурмених зон і високим вмістом оксиду заліза в шлаках (рис. 4, 5).
Несприятлива зміна при вдуванні в сурму пиловугільного палива балансу приходу сіркі у фурмені зони до певної міри компенсується зниженням вмісту в шлаках фурмених зон оксиду заліза, поліпшенням умов нагріву продуктів плавки і можливим підвищенням їх температури. Ці обставини і визначають збереження якості чавуну за вмістом сіркі при вдуванні в сурму на 1 т чавуну до 100кг пиловугільного палива при рівному її приході до печі з шихтою.
1.7 Регулювання теплового режиму доменної плавки за допомогою ПВП
Регулювання теплового стану доменної печі "зверху" повязане із значним запізнюванням в часі, обумовленим переміщенням шихтових матеріалів по висоті печі, інерційністю теплових процесів. Для підвищення якості регулювання "верхні" регулюючі дії необхідно поєднувати з діями "знизу", які практично не мають тимчасового запізнювання.
Серед методів регулювання теплового стану доменної печі разом із зміною ?/p>