Стабилизация теплового режима доменной плавки в условиях непостоянства свойств шихтовых материалов

• Автор: Хрущев, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 127 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

1.1. О критериях оценки и возможности управления тепловым режимом доменной плавки.

1.2. Требования сталеплавильного производства к постоянству качества чугуна

1.3. Требования к качеству доменной шихты . II

1.3.1. Требования к постоянству свойств агломерата II

1.3.2. Требования к постоянству свойств кокса .

1.4. Выводы
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЩЕЙ МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ ШЛАКОВЫМ РЕЖИМОМ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

2.1. Недостатки существующей методики корректировки доменной штаты.

2.2. Совершенствование существующей методики управления шлаковым режимом доменной плавки.
2.3. Разработка способа определения времени начала корректировки состава доменной штаты.
2.4. Выбор рациональной схемы распределения кокса с различными свойствами по отдельным доменным печам
2.5. Выводы
3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА И АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ Д0ЛЕНН0Й ПЛАВКИ ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИСТЕЧЕНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ВЕСОВОЙ ВОРОНКИ
3.1. Механизм истечения сыпучего материала .
3.2. Опытные доменные плавки с регулированием теплового состояния доменной печи по продолжительности истечения кокса.
3.3. Регулирование теплового и шлакового режимов доменной печи по продолжительности истечения агломерата .
3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЕИМОМ ДОМЕННОЙ ПЛАВК ПО ИЗМЕНЕНИЮ НАСЫПНОЙ МАССЫ ЗАГРУЖАЕМОЙ ШИХТЫ
4.1. Обоснование критерия регулирования теплового
состояния доменной печи .
4.2. Опытнопромышленная проверка способа управления тепловым режимом доменной печи .
4.3. Выводы .
5. ОБЩЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Тепловой режим доменной плавки изменяется из-за нестационар-ности теплообменных процессов, связанных с изменением химического состава и физических свойств шихтовых материалов, нарушениями в работе оборудования и режима "накопление - выдача" продуктов плавки, ошибочными действиями технологического персонала /2/. Проблема управления тепловым режимом сводится к установлению соотношения между приходом, использованием и необходимой потребностью тепловой и химической энергии для выплавки чугуна с минимальными отклонениями от заданного состава /3, 4/. В качестве критерия оценки теплового состояния используются содержание кремния, углерода, серы в чугуне, соотношение содержания марганца в чугуне и шлаке, температура чугуна и другие показатели /5. Несмотря на некоторые противоречивые мнения,большинство исследователей в качестве критерия оценки теплового состояния предпочитают все же содержание кремния в чугуне, что объясняется наличием тесной статистической связи между "физическим" и"химическим" нагревом чугуна, а также другими показателями, характеризующими тепловую работу конкретной доменной печи /9. Для доменных печей, работающих в различных сырьевых условиях, кремний не может служить основанием для сравнения уровня нагрева, так как на восстановление кремния существенное влияние оказывают физические и химические свойства шлака, его удельный выход, восстановимость железорудных материалов, а также параметры работы "низа" печи /II. К ), кислорода ( V*. И = -2, - Я. А./п-Г. Д-? Др + З. Контроль теплового состояния горна по химсоставу чугуна имеет ряд недостатков, связанных как с опытом обслуживания персонала, методикой отбора, а, следовательно, и представительностью проб чугуна и шлака, так и с тем, что химический анализ поступает на печь спустя час-два после окончания выпуска /. Меры по оперативному управлению нагревом печи принимаются с опозданием, либо не соответствуют действительности. Б результате плавка ведется с заведомым избытком тепла, что вызывает перерасход топлива и снижение производительности печи. В связи с этим большое значение имеют разработки по созданию и использованию новых средств измерения параметров процесса. Проведенные на металлургическом комбинате имени Ильича исследования показали возможность с достаточной точностью оценивать тепловое состояние горна с помощью термодатчиков, встроенных в торец воздушной фурмы, подтвердившие наличие надежной статистической зависимости между усредненными значениями показаний термодатчиков, установленных по окружности печи, содержанием кремния в чугуне на выпуске (коэффициент корреляций - 0,. На доменных печах 4, 5 металлургического комбината используется новая конструкция пирометра, разработанная ЦНИИчерметом, позволяющая непрерывно автоматически замерять температуру чугуна непосредственно в горне доменной печи. В настоящее время имеются широкие возможности управления тепловым режимом доменной печи как "сверху", так и "снизу", при- ¦ чем,как показало изучение динамических характеристик "рудная нагрузка - содержание кремния в чугуне" и "расход природного газа -содержание кремния" факторы воздействия на процесс "снизу" дают гораздо меньшее запаздывание. Так, для условий работы доменной печи объемом м3 комбината имени Ильича изменение рудной нагрузки шихты сказывается на температуре чугуна через часов, а изменение расхода природного газа - через 4 часа. Это преимущество управления "снизу" обычно используется в случае нарушений процесса, вызванных неточной регулировкой "сверху". Технико-экономические показатели работы сталеплавильных агрегатов во многом зависят от колеблемости химического состава чугуна (в первую очередь содержания в нем кремния [5|] , серы [Б] , фосфора [р] и температуры. По данным отечественных и зарубежных авторов /. С. Расчеты показывают, что для ,4/ случаев абсолютные значения отклонений содержания кремния не должны превышать + 0,/, серы - + 0,/ и температуры чугуна - + Ю°С, а в относительных процентах соответственно должны быть менее + /, температура чугуна - + 1,5/ от средних значений //.