Разработка технологии подачи, сжигания и использования пылеугольного топлива в доменном процессе

• Автор: Приходько, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 147 c. : ил

Принятые условные обозначения

63 - содержание кислорода в дутье, % объемный ^ - содержание влаги в дутье, г/м3 Ьр- температура горячего дутья, °С Цг - расход природного газа, м3/м3 горячего дутья
- расход угольной пыли, кг/м3 горячего дутья <$? - расход воздуха-носителя угольной пыли, м3/ч

- расход холодаого дутья, м3/мин

Ок - количество кислорода, расходуемое на неполное горение

углерода кокса, м3/м3 дутья

Уог- расход технического кислорода, м3/мин

Штк- содержание 0^; в:техническом кислороде, доли единицы

§пар- расход водянбго•пара на увлажнение дутья, кг/ч

Е - естественная влажность воздуха, г/м3 гР ЦР пр а/Р уР ДР СР

Чу , , К* , 14э , ччу , пц , - содержание в рабочей массе пылеугольного топлива соответственно углерода, водо-рода, кислорода, азота, влаги, золы и серы, % весовой К:» , У У к - технический анализ кокса: содержание
соответственно влаги в рабочей массе, золы и серы в сухой массе, летучих в горючей массе, % весовой Ак, ^к - содержание соответственно золы и углерода в рабочей массе кокса, % весовой Рвг- количество восстанавливаемого железа, кг/т чугуна СЛ - теплоемкость воздуха, и двухатомных газов при Ьа
/ & и р
С^0- теплоемкость водяных паров при
Ст- теплоемкость твердого топлива,
кг °С
Ст - теплоемкость сухой массы твердого топлива, •
кг °С
м3 °С

с.со,Ht.fi - расход углерода кокса, выход оксида углерода, водорода и азота соответственно при заданных условиях, кг(м3)/т чутуна - равновесная и фактическая соответственно степени использования газа-восстановителя при заданных условиях, доли единицы
У - удельный расход угольной пыли, кг/т чугуна
- эквивалент замены кокса угольной пылью, кг кокса
кг угля
- степень косвенного восстановления при заданных условиях, доли единицы
^ - общий выход восстановителя (СО+Н%) при заданных условиях, м3/т чугуна
- степень прямого восстановления, %

1. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИИ КОКСА ПРИ ВДУВАНИИ БЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА
1.1 Аналитический обзор с изложением основ методики
расчетов на ЭВМ
1.2 Результаты расчетного анализа с уравнениями для определения теоретического эквивалента замены
кокса вдуваемым твердым топливом
1.3 Выводы
2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДУТЬЕВОГО РЕШМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ ПРИ ПОДАЧЕ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА
2.1 Основы методики расчетов на ЭВМ
2.2 Результаты расчетного анализа пофакторным парным
корреляционным и многофакторным регрессионным методами
2.3 Выводы
3. ЭКСПЕГШЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ В ФУРМЕННОЙ ЗОНЕ
3.1 Обзор опубликованных опытных данных
3.2 Обсуждение материалов исследований при вдувании
пылеугольного топлива
3.3 Выводы
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УЗЛА ВВОДА ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА В ГОРН
4.1 Обоснование путей интенсификации процесса сжигания вдуваемого твердого топлива
4.2 Результаты экспериментов по разработке узла
ввода
4.3 Выводы
5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ДОМЕННЫЕ ПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА
5.1 Обзор опубликованных материалов
5.2 Технологические основы рациональной компановки
оборудования и отработки режима пылевдувания
5.3 Показатели опытных доменных плавок
5.4 Экономическая эффективность использования пылеугольного топлива

дутье с температурой II00...II50°C.
Экспериментами установлено, что в указанных условиях частицы угля марки АШ не успевают воспламениться на участке полости фурмы протяженностью 370 мм. В пробах газа, отбираемых из отверстия В 4, находились только непрореагировавшие частицы ПУТ при полном отсутствии продуктов горения.
С целью изучения взаимодействия топливных струй в рабочем канале фурмы было исследовано реагирование природного газа с .путьем в районе отверстия № I (рис.3.2). При низких расходах газа (100...200 м3/ч) отмечалось сжигание углеводородов у стенки фурмы со стороны подвода газа - содержание 00 и ^0% достигало здесь соответственно 7 и 3,5 % при одновременном снижении 0& до 3 %, По мере увеличения расхода природного газа степень его взаимодействия с кислородом дутья уменьшалась. При расходах газа более 450 м3/ч на фурму его факел отклоняется от периферии к оси фурмы, о чем свидетельствует уменьшение СЙц в газовой фазе с 21 до 18 % (при расходе газа 750 м3/ч). В районе газоотборных отверстий № № 2 и 4 процесс горения природного газа имел место, но при относительно низких расходах его факел простирался в стороне от исследуемых участков полости фурмы, что видно на рис.3.3. При расходе газа более 550 м3/ч его факел распространяется в полости фурмы до газообразных отверстий № 2 и J6 4, о чем свидетельствует резкое увеличение в газовой фазе содержаний СНч , COz, СО и Hz . При этом характерно, что у газоотборного отверстия № 3 во всех опытах присутствовало только дутье.
Полученные результаты исследований легли в основу предложения по согласованию узлов ввода в горн пылеугольного топлива и природного газа / 25,39 /.
Выполнены исследования формирования газовой фазы по сечению горна по принятой методике с использованием электрической лебед-