Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Следующим мероприятием, улучшающим работу доменных печей, является повышение давления на колошнике с 10—15 кн/м2 до 250—350 кн/м2 и более. Прн повы-
216-
шенном давлении газы лучше распределяются по сечению, интенсифицируете* тепло* я нассообыея в рабочей пространстве печи и ускоряется весь ход печи (уеялвмютез косвенные восстановительные реакции), снижается температура на колошнике/
Повышение давления увеличивает содержание двуокиси углерода в домеянон Tpse ti одновременно действует в сторону уменьшения его теплоты сгорания. В настоящее время в СССР чугун выплавляется в печах с повышенным давлением. Разработаны проекты использования избыточного давления доменного газа в специальных газовых турбинах, в которых рабочим телом является доменный газ. Прн помощи таких газовых турбин можно осуществлять привод как электрогенераторов, так и турбовоздуходувок.
Той же цели — улучшению работы доменных печей — служит увлажнение дутья и обогащение его кислородом, а также применение офлюсованного агломерата. Искусственное увлажнение дутья устраняет вредное влияние колебаний естественной влажности, усиливает разложение водяного пара по реакции С+Н20—*-СО + Н2 и увеличивает восстановительную способность газов за счет обогащения их водородом. Увлажнение дутья особенно эффективно в сочетании с увеличением температуры горения кокса за счет подогрева дутья н обогащения дутья кислородом. При нагреве дутья до 1 200 °С влагосодержание воздуха можно довести до 50—60 г/л*3 вместо обычных 5— 10 г/м3 при естественной влажности. Увеличение же влагосодержания воздуха на каждые 10 г/м3 повышает интенсивность плавки на 3—3,5%' и снижает удельный расход кок'"1 на 1,4%. Обогащение дутья кислородом повышает температуру, а в доменном газе растет
вспомогательное^ Каменноугольная оборудование
CLW
Рис. 12-2. Тепловой баланс металлургического завода с полным циклом при применении в мартеновском процессе кислорода.
217
содержание окиси углерода СО и увеличивается теплота сгорания газа. Прн увеличении содержания кислорода Ог с 21% (содержание кислорода в атмосферном воздухе) до» 25% производительность печи увеличивается на 14%. Суммарно от применения всех четырех мероприятий интенсивность плавки может быть увеличена на 30—35%, а удельный расход кокса снижен на 28—32%. Дальнейшее увеличение содержания кислорода' в дутье вызывает трудности в ходе печи и образование ядовитой закиси азота NO. Однако прн вдувании природного газа обогащение дутья кислородом доводят до 30%. Прн этом получается экономия кокса и улучшение работы доменных печей.
Топливный баланс завода в описанных условиях замкнуть нельзя, вследствие чего имеет место дефицит топлива, который покрывается дополнительным расходованием! природного газа, мазута илн твердого топлива.
Тепловой баланс завода черной металлургии, изображенный на рис. 12-1, выражен в процентах от всего тепла топлива, поступившего на предприятие. Рассматривая этот баланс, можно представить себе распределение топлива по отдельным цехам (операциям), но нельзя оценить, насколько рационально расходовалось топливо, так как относительный расход топлива на данную операцию а очевидно зависит от общего потребления топлива заводом:
где А — расход условного топлива на данную операцию; В — общее потребление топ-лива заводом.
Если расход топлива А вполне рационален, а расход топлива В очень велик, то, очевидно, относительный расход топлива а не дает правильного представления о рациональном для данного случая строения теплового баланса. Поэтому часто тепловые балансы составляют в тепловых единицах, относя расход тепла к 1 т слитков. Примерам» являются тепловые балансы, изображенные на рис. 12-2 и 12-3.
Каменноугольная
смола
f===\ 0J62 щ
0J755 ШЗОЯ \Лоломит^\ \Миксеп(\яяв/, Ия-
Конвертор иыи цех
уааливка | |парокотельная
0,eiZ/\2j6b 1А зуд
rfU6VbWW/UMF01 9ЛМ »и¦
Прокатный It Кислород-
^ ««« If WWW W> W
_____чех_______ паяете»
Вспомогательное обо -оудованце
бензол смола \загвтовхйй\ \Коксо6ый газ I
Сырой угольны
runnn
Камето
у I ция
218
Рис. 12-3. Тепловой баланс металлургического завода с полным циклом при применении кислородно-конверторного процесса.
На рис. 12-12 показан рациональный тепловой баланс завода черной металлургии с полным циклом при применении кислорода в мартеновском производстве (Л. 1]. Мартеновский процесс с применением кислорода является промежуточным между обычным мартеновским и кислородно-конверторным процессами. Длительность плавки в больших печах может быть снижена до 4—5 ч. Удельный расход коксового газа составляет 3,15 Гдж/т (прн отношении чугуна к скрапу 60-*-40), в то время как без применения кислорода он составляет 3,75 Гдж/т. Расход кислорода составляет 34 м3/т. Цифры на рисунке представляют расходы тепла, выраженные в Гдж/т.
Мартеновские печи работают ня коксовом газе, что обеспечивает их высокую производительность: доменный
газ расходуется на отопление главным образом паровых котлов ТЭЦ н частично — нагревательных колодцев. Из всего химически связанного тепла израсходованного коксового газа, равного 3,15 Гдж/т, в котлах-утнлизаторах используется 1,08 Гдж/т, или 34%. Выработанный в них пар идет на выработку электроэнергии для кислородной станции и для привода прокатных станов.
