SU854991A1 - Способ подачи реагентов в фурмы доменной печи - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОДАЧИ РЕАГЕНТОВ В ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

t

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к производству чугуна в доменных печах.

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.

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.

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,

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.

Цель изобретени  - снижение расхода кокса путем повышени  степени реагирова15 ни  топлива и равномерности распределени  водорода в газовом потоке.

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.

Claims (2)

1. 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.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 370257, кл. С 21 В 7/16, 1970.