×
27.04.2014
216.012.bd6e

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДАЧИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменной печи. Способ включает предварительный подогрев природного газа до ввода в воздушную фурму путем охлаждения элементов фурменного прибора за счет использования природного газа в качестве охлаждающей среды. Подогретый природный газ смешивают с холодным природным газом. Полученную смесь вводят в поток горячего дутья воздушной фурмы. Температуру подаваемой смеси регулируют в интервале 10-500°С посредством изменения расхода холодного природного газа в интервале 50-500 м/час. Использование изобретения обеспечивает повышение производительности доменной печи. 1 ил., 1 пр.
Основные результаты: Способ подачи природного газа в доменную печь, включающий предварительный подогрев природного газа до ввода в воздушную фурму путем охлаждения элементов фурменного прибора за счет использования природного газа в качестве охлаждающей среды, отличающийся тем, что осуществляют смешивание подогретого и холодного природных газов, полученную смесь вводят в поток горячего дутья воздушной фурмы, при этом регулируют температуру подаваемой смеси в интервале 10-500°С посредством изменения расхода холодного природного газа в интервале 50-500 м/час.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах как с вдуванием отдельно взятого природного газа, так и при комбинированном его вдувании с любым видом топливно-энергетических добавок в воздушные фурмы.

Известен способ подачи природного газа, включающий подогрев природного газа путем подачи его в качестве охлаждающей среды для охлаждения элементов фурменного прибора посредством обводного соединительного патрубка, расположенного между фурменным прибором и коллектором подачи природного газа, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей среды природный газ подают при давлении 3-12 кг/см2 с расходом 1000 м3/ч, а в момент раздувки и остановки доменной печи при разгерметизации элементов фурменного прибора в качестве охлаждающей среды подают азот при давлении 3-12 кг/см2 с расходом 50-800 м3/ч (патент РФ №2377313, C21B 7/16, 06.05.2008).

Известен способ подачи природного газа в доменную печь, выбранный в качестве прототипа, включающий его предварительный подогрев до ввода в воздушную фурму, ввод в поток горячего дутья и подачу в печь, отличающийся тем, что подогрев осуществляют путем использования природного газа в качестве охлаждающей среды для охлаждения элементов фурменного прибора, причем подогрев природного газа осуществляют ступенчато, последовательно пропуская его через охлаждающие полости охлаждаемых элементов фурменного прибора и подогревая газ на каждой ступени на 50-150°С (патент РФ №2294377, C21B 5/00, 03.10.2005).

Известные способы не обеспечивают максимальной эффективности применения природного газа в доменной печи, так как отсутствует возможность оперативного контроля и регулировки температуры природного газа перед вводом его в поток горячего дутья и доменную печь. Различная температура природного газа вызывает развитие расстройств хода печи за счет нарушения окружного распределения газа по фурмам и развитие газодинамических отдушин (каналов) в районах с перегретым природным газом. Кроме того, температура природного газа в изложенных способах напрямую зависит от состояния элементов фурменного прибора и является нестабильной по окружности печи.

Техническим результатом изобретения являются:

- регулирование теоретической температуры горения в фурменном очаге;

- оптимизация газодинамического режима доменной плавки;

- предотвращение неконтролируемого пиролиза природного газа;

- повышение производительности доменной печи.

Технический результат достигается тем, что в известном способе подачи природного газа в доменную печь, включающем предварительный подогрев природного газа до ввода в воздушную фурму, путем использования природного газа в качестве охлаждающей среды для охлаждения элементов фурменного прибора, согласно изобретению осуществляют смешивание подогретого природного газа с холодным природным газом, полученную смесь природных газов вводят в поток горячего дутья воздушной фурмы, при этом регулируют температуру подаваемой смеси природных газов в интервале 10-500°С изменением расхода холодного природного газа в интервале 50-500 м3/час.

Сущность изобретения заключается в следующем. При пропускании через охлаждающие полости элементов фурменного прибора природный газ нагревается до температуры, которая определяется состоянием элементов фурменных приборов и имеет различное значение по каждому из фурменных приборов, установленных на доменной печи, вызывая окружную неравномерность распределения тепла в доменной печи. Для решения этой проблемы в тракт подачи природного газа включен обводной патрубок холодного природного газа, который врезан в смесительный узел с целью регулирования температуры природного газа перед вводом его в поток горячего дутья и доменную печь, за счет смешивания горячего и холодного природного газа. Регулировка температуры осуществляется на основании показаний измерительного устройства за счет изменения расхода холодного природного газа, подаваемого через обводной патрубок. Образование смеси горячего и холодного природных газов с заданной температурой в интервале 10-500°С перед вводом в поток горячего дутья и печь позволяет оптимизировать газодинамический режим доменной плавки, регулировать теоретическую температуру горения в фурменном очаге, повысить производительность доменной печи и предотвратить неконтролируемый пиролиз природного газа.

В конструкции предусмотрено также альтернативное охлаждение технической водой, подаваемой по обводным патрубкам, врезанным в тракт подачи природного газа, что конструктивно решает проблему необходимости оперативного изменения охлаждающих сред, при отсутствии возможности охлаждения элементов фурменного прибора природным газом в момент прогара воздушной фурмы, остановок и раздувок доменной печи. Способ предусматривает также полную автоматизацию процесса смешивания и контроля температуры с выводом информации в АСУ ТП (автоматизированная система управления технологией производства) доменной печи.

Заявленные пределы получены эмпирическим путем.

Расход холодного природного газа ниже 50 м3/час не оказывает существенного влияния на температуру смеси природных газов, а при расходе свыше 500 м3/час снижает температуру смеси до исходной.

Температура смеси природных газов ниже 10°С не оказывает существенного влияние на теоретическую температуру горения, а при достижении температуры более 500°С может привести к неконтролируемому пиролизу природного газа, а также может повлечь превышение теоретической температуры горения выше 2150°С, что является неблагоприятным фактором для газодинамического режима доменного процесса.

Реализация способа подачи природного газа показана на Фиг.1. В коллектор подачи природного газа [1] включен обводной патрубок природного газа [2], который врезан в смесительный узел [3] с целью регулирования температуры природного газа перед вводом его в поток горячего дутья и доменную печь за счет смешивания горячего и холодного природного газа. Регулировка температуры осуществляется на основании показаний измерительного устройства [4] за счет изменения расхода холодного природного газа, подаваемого через обводной патрубок. Альтернативное охлаждение обеспечивается технической водой, подаваемой по обводным патрубкам [5, 6], врезанным в тракт подачи природного газа, что конструктивно решает проблему необходимости оперативного изменения охлаждающих сред, при отсутствии возможности охлаждения элементов фурменного прибора природным газом в момент прогара воздушной фурмы, остановок и раздувок доменной печи. Способ предусматривает также полную автоматизацию процесса смешивания и контроля температуры с выводом информации в АСУ ТП доменной печи.

Пример

В ходе проведения эксперимента установлено, что при подаче в смесительные узлы двадцати фурменных приборов доменной печи №2 горячего природного газа с различными температурами в интервале 290-530°С и холодного природного газа с температурой 10°С, изменением расхода холодного природного газа в интервале 50-150 м3/час на каждый фурменный прибор установлена смесь природных газов с постоянной температурой 300°С по каждому фурменному прибору, что обеспечило стабилизацию теоретической температуры горения на уровне 2080°С по окружности печи. Работа в течение 15 суток на указанных параметрах привела к стабилизации теоретической температуры горения в районе 2080°С и оптимизации газодинамического режима, что подтверждается увеличением расхода горячего дутья на 250 м3/час, снижению расхода кокса на 1,5 кг/т чугуна и увеличению производительности доменной печи на 136 т/сут, при этом в случаях работы отдельных воздушных фурм со шлаком сокращали расход природного газа на них до 40-45% и задействовали систему резервного охлаждения, это привело к снижению горения воздушных фурм на 100% на период проведения эксперимента.

Результаты испытаний, проведенных на доменной печи №2 доменного цеха ОАО «ММК», показывают исключительную эффективность изобретения, которое позволяет максимально оптимизировать тепловые процессы в фурменных очагах, создать эффективную газодинамическую структуру доменного процесса, решить проблему регулировки теоретической температуры горения как по окружности печи, так и отдельно по каждому фурменному прибору на каждом этапе технологического процесса.

Во время проведения эксперимента установлено, что подача холодного природного газа для стабилизации температуры смеси приводит к значительному снижению горения воздушных фурм, сокращению времени раздувок доменной печи относительно известных аналогов.

Способ подачи природного газа в доменную печь, включающий предварительный подогрев природного газа до ввода в воздушную фурму путем охлаждения элементов фурменного прибора за счет использования природного газа в качестве охлаждающей среды, отличающийся тем, что осуществляют смешивание подогретого и холодного природных газов, полученную смесь вводят в поток горячего дутья воздушной фурмы, при этом регулируют температуру подаваемой смеси в интервале 10-500°С посредством изменения расхода холодного природного газа в интервале 50-500 м/час.
СПОСОБ ПОДАЧИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 169.
29.06.2019
№219.017.9d5d

Овальный калибр мелкосортного стана

Изобретение предназначено для повышения качества круглых сортовых профилей за счет повышения точности размеров. Овальный калибр в системе калибров овал-круг выполнен с заданным соотношением его ширины В к расчетной высоте Н и симметрично относительно горизонтальной и вертикальной его осей с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002351411
Дата охранного документа: 10.04.2009
29.06.2019
№219.017.9db8

Способ раскисления металла для холодной штамповки

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению стали для холодной штамповки. Способ включает введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш ТШС, брикетированного алюминия, ферромарганца, а на агрегате доводки стали введение алюминиевой катанки. По ходу выпуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377315
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.06.2019
№219.017.9dd3

Способ производства стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству кипящих сталей. Способ включает выплавку полупродукта с содержанием углерода 0,03-0,06%, выпуск его в ковш, раскисление марганцем, отсечку шлака, подачу металла на установку печь-ковш, определение окисленности металла после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002374330
Дата охранного документа: 27.11.2009
29.06.2019
№219.017.9de4

Низкоуглеродистая холоднокатаная листовая сталь

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к холоднокатаной листовой стали для штамповки и холодной формовки. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, азот, алюминий и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,05÷0,07, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379369
Дата охранного документа: 20.01.2010
29.06.2019
№219.017.9def

Способ производства рулонов горячекатаной трубной стали

Изобретение предназначено для повышения выхода годного металлопроката толщиной 6-14 мм из трубных марок при производстве широких горячекатаных полос. Способ включает горячую прокатку полосы до требуемой конечной толщины на широкополосном стане горячей прокатки с охлаждением ее поверхности водой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379139
Дата охранного документа: 20.01.2010
29.06.2019
№219.017.9e73

Способ производства холоднокатаной ленты из низкоуглеродистых марок стали

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве холоднокатаной ленты преимущественно толщиной 0,8-0,9 мм, обладающей повышенными прочностными (σ не менее 780 Н/мм) и пластическими (δ в диапазоне 1-5%) свойствами, из низкоуглеродистых марок стали,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366729
Дата охранного документа: 10.09.2009
29.06.2019
№219.017.9e77

Способ производства горячекатаного листа для оцинкования

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии горячей прокатки листовой стали. Для сокращения производственных затрат за счет замены качественной конструкционной стали, используемой для производства оцинкованного листа, сталью обыкновенного качества осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366731
Дата охранного документа: 10.09.2009
29.06.2019
№219.017.9e7f

Способ определения износа подшипников скольжения

Изобретение относится к методам диагностики узлов трения, в частности подшипников скольжения, на прогнозирование износа их в процессе эксплуатации в условиях запыленной среды и может широко применяться в машиностроительной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002369852
Дата охранного документа: 10.10.2009
29.06.2019
№219.017.9e96

Способ производства горячекатаной тонколистовой стали

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству горячекатаной листовой стали. Для получения горячекатаного листа со свойствами холоднокатаного глубокой категории вытяжки осуществляют горячую прокатку листа из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,09-0,11, марганец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002365636
Дата охранного документа: 27.08.2009
29.06.2019
№219.017.a0ce

Сталь для производства сварочной катанки

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления стальной сварочной проволоки. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,06…0,09, марганец 1,30…1,80, кремний 0,20…0,40, фосфор до 0,012, сера до 0,005, хром до 0,30, никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437957
Дата охранного документа: 27.12.2011
Показаны записи 31-33 из 33.
29.06.2019
№219.017.9db8

Способ раскисления металла для холодной штамповки

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению стали для холодной штамповки. Способ включает введение по ходу выпуска металла в сталеразливочный ковш ТШС, брикетированного алюминия, ферромарганца, а на агрегате доводки стали введение алюминиевой катанки. По ходу выпуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377315
Дата охранного документа: 27.12.2009
10.07.2019
№219.017.aeca

Способ определения содержания фосфора в металле

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству. Способ включает определение высоты положения измерительной фурмы в полости конвертера, определение толщины и объема шлака V. Затем определяют содержание фосфора Р в металле по зависимости:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324743
Дата охранного документа: 20.05.2008
21.08.2019
№219.017.c1df

Способ хранения желудей дуба черешчатого

Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к способу хранения желудей дуба черешчатого. Желуди дуба черешчатого размещают в хранилище в отдельных единицах хранения объемом 20-50 л. Единица хранения имеет непроницаемые для газов стенки и верхнюю часть, закрываемую полиэтиленовой пленкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697767
Дата охранного документа: 19.08.2019
+ добавить свой РИД