×
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 161-169 из 169.
29.06.2019
№219.017.a10b

Способ автоматического регулирования натяжения полосы в межклетевом промежутке широкополосного стана горячей прокатки

Изобретение относится к прокатному производству и предназначено для автоматического регулирования натяжения и высоты петли в межклетевых промежутках непрерывного широкополосного стана горячей прокатки. Согласно изобретению при заходе полосы в (i+1)-ю клеть осуществляют автоматический подъем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002446026
Дата охранного документа: 27.03.2012
29.06.2019
№219.017.a1e5

Устройство для крепления штучных грузов на транспортном средстве

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к средствам для крепления грузов. Устройство для крепления штучных грузов на транспортном средстве содержит продольные 1 и поперечные 2 балки, соединенные с помощью механизма фиксации. Продольные балки выполнены из отдельных элементов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02173642
Дата охранного документа: 20.09.2001
29.06.2019
№219.017.a1fd

Способ производства стали в кислородном конвертере

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства стали в конвертерах с использованием в металлозавалке различного вида скрапа. Технический результат - повышение стойкости футеровки конвертера, снижение расхода извести и повышение скорости шлакообразования. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02169197
Дата охранного документа: 20.06.2001
10.07.2019
№219.017.aa8d

Теплоизолирующая смесь

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к утеплению поверхности жидкой стали и чугуна в ковше во время разливки или транспортировки. Смесь содержит, мас.%: полевой шпат-амазонит 65-70, кокс молотый 20-25, алюминиевый порошок 9-11. Размер фракции смеси составляет не более 3 мм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002289493
Дата охранного документа: 20.12.2006
10.07.2019
№219.017.aaac

Рабочая клеть стана для формовки профилей высокой жесткости

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к оборудованию для формовки листовых профилей с периодически повторяющимися продольными гофрами. Рабочая клеть содержит установленные один над другим с зазором δ валки, на бочке верхнего валка выполнены ручьи, а на нижнем валке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288799
Дата охранного документа: 10.12.2006
10.07.2019
№219.017.ab07

Способ восстановления бандажированного ролика

Изобретение может быть использовано для восстановления бандажированного ролика моталок. Предварительный нагрев бандажа ролика проводят до температуры 200...250°С со скоростью 40...50°С/ч. Многослойную наплавку ведут стальным электродом со скоростью 20...30 м/ч при плотности электрического тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291041
Дата охранного документа: 10.01.2007
10.07.2019
№219.017.ab08

Способ восстановления роликов

Изобретение может быть использовано для восстановления роликов машин непрерывного литья заготовок. Предварительный нагрев бочки роликов проводят до температуры 200...250°С. Наплавку ведут со скоростью 20...30 м/ч при плотности электрического тока 35...45 А/мм. Термообработку роликов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291040
Дата охранного документа: 10.01.2007
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
10.07.2019
№219.017.aedb

Способ охлаждения слябов легированной стали

Изобретение относится к металлургии стали. Вакуумированием обеспечивают содержание водорода в стали перед разливкой не более 3·10%. Непрерывно литую заготовку разрезают на мерные длины и укладывают слябы в термос в две стопы с расстоянием от верхних слябов до крышки термоса не более 250 мм и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320454
Дата охранного документа: 27.03.2008
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