Технология выплавки чугуна с применением природного газа и кислорода (комбинированное дутье)

6.1 Природный газ подается в полость фурмы так, чтобы обеспечить хорошее смешение его с дутьем с целью рационального распределения образующихся в фурменном очаге восстановителей по сечению печи.

Способ ввода природного газа в дутье, температура и доля кислорода в дутье определяют возможности полной кислородной конверсии природного газа в окислительной зоне. В случае незавершенной конверсии создаются условия для пиролиза природного газа за пределами окислительной зоны с выпадением сажистого углерода и соответствующим осложнением работы доменной печи.

6.2 Применение природного газа в доменной плавке является средством снижения удельного расхода кокса. Снижение расхода кокса происходит за счет снижения степени прямого восстановления в результате увеличения количества горновых газов и повышения их восстановительной способности, а также частичной заменой углерода кокса углеродом природного газа. Кроме того, использование природного газа позволяет работать на более высокой температуре горячего дутья, высокой концентрации кислорода в дутье и пониженной влажности дутья. Коэффициент замены кокса природным газом в условиях ММК составляет 0, 7 кг/м³. Контроль за расходом природного газа и его давлением постоянно ведется газовщиком по приборам и ежечасно записывается им в суточном рапорте доменной печи.

6.3 Вдувание природного газа в горн доменной печи без обогащения дутья кислородом приводит к снижению теоретической температуры горения как за счет уменьшения прихода тепла из-за реакции разложения углеводородов и низкой температуры газа, а также за счет увеличения количества продуктов горения на единицу сжигаемого углерода. Оптимальным условием получения максимальной производительности печи при коэффициенте замены кокса природным газом равном 0, 7 отвечает расход его на атмосферном дутье без кислорода в пределах 60 – 70 м³ на тонну чугуна.

6.4 Для сохранения теоретической температуры в горне на прежнем уровне при увеличении расхода природного газа на 1 % (0, 01 м³/м³ дутья), температуру дутья следует повысить примерно на 70 градусов или снизить влагу в дутье на 8 г/м³.

6.5 Распределение природного газа по фурмам должно быть равномерным (п. 5.5.5) и контролироваться по показаниям приборов, фиксирующих расход его по фурмам. Не допускается длительная работа отдельных фурм без природного газа, так как это может привести к местному сходу гарнисажа и горению холодильников в этом районе печи, а при высокой температуре дутья (выше 1000 °C) и на обогащенном кислородом дутье – к оплавлению гарнисажа в районе данной фурмы, что в свою очередь может явиться причиной горения фурмы или «выноса» воздушного прибора.

6.6 С вводом природного газа в дутье доменных печей количество горновых газов в единицу времени может быть увеличено на 5 – 10 % без ущерба для ровности хода печи.

6.7 Наилучшие технико-экономические показатели доменных печей достигаются в условиях работы с применением природного газа при наличии:

– достаточно высокой степени форсирования, не нарушающей, однако, плавного схода шихты, заданного распределения газового потока и материалов по сечению печи;

– оптимального расхода природного газа;

– высокой температуры дутья;

– наиболее полного использования возможности повышения давления газов в рабочем пространстве печи.

6.8 Расход природного газа устанавливается начальником цеха и выдерживается постоянным с помощью регулятора. Изменение количества подаваемого в печь природного газа производится:

– при значительном изменении температуры дутья;

– при существенном изменении параметров дутьевого режима в связи с появлением признаков нарушения ровного хода печи;

– при значительном изменении сырьевых условий;

– при значительном изменении концентрации кислорода в дутье;

– при переходе на выплавку литейного чугуна расход природного газа сокращается на 10 – 40 %.

6.8.1 Для уменьшения колебаний теплового состояния и улучшения дренажной способности горна на доменных печах могут быть использованы системы, позволяющие производить:

– циклические изменения расхода природного газа по ходу плавки +/- 10 – 20 % (перед выпуском расход природного газа уменьшается, на выпуске увеличивается от его среднего значения на уровне заданной базы или некоторого превышения ее);

– изменения расхода природного газа в зависимости от изменения температуры горячего дутья – уменьшение температуры сопровождается уменьшением расхода природного газа и наоборот из расчета +/- 10 градусов соответствует +/- 250 – 300 м³/час природного газа;

– изменения расхода природного газа в зависимости от расхода дутья в печь – с увеличением количества дутья увеличивается расход природного газа;

– изменения расхода природного газа в зависимости от давления природного газа, сохраняя приведенный к нормальным условиям расход природного газа постоянным.

6.8.2 В случае изменения давления и температуры природного газа должен выдерживаться постоянным приведенный расход природного газа с учетом изменившегося давления и температуры газа. Определение приведенного расхода природного газа ПГпр. производится следующим образом:

ПГпр = ПГзад: k,

Результат определенного таким образом расхода газа выставляется на приборе. Если давление газа перед измерительной шайбой изменилось настолько, что выдержать заданный расход природного газа невозможно, то производится корректировка рудной нагрузки на объемный фактический расход природного газа. При этом должно выдерживаться условие постоянства теоретической температуры горения.

6.9 При работе на комбинированном дутье влажность дутья необходимо держать минимальной, а температуру дутья максимально возможной. Количество дутья должно обеспечивать ровный ход печи.

6.10 Порядок подачи природного газа в газопровод и горн доменной печи, отключение газа, а также требования охраны труда, определяются инструкцией по обслуживанию газового хозяйства доменного цеха ТИ-101-Д-31-2009 и ИОТ 3-1-03-04 (с марта 2009 взамен ИОТ 3-1-03-04 вводится в действие ИОТ 3-3-03-09).

6.11 Подача кислорода для обогащения дутья осуществляется на всас воздуходувной машины. Расход кислорода для обогащения дутья не является автоматически регулируемым параметром. Резкое увеличение содержания кислорода в дутье в дутье может вызвать подвисание шихты из-за резкого увеличения температуры и количества горновых газов, Поэтому при увеличении расхода кислорода мастер печи должен принять меры по поддержанию заданной теоретической температуры горения.

6.12 Обогащение дутья кислородом в сочетании с вдуванием природного газа является средством значительного повышения интенсивности плавки и сокращения удельного расхода кокса (приложение В).

6.13 Увеличение концентрации кислорода в дутье на 1 % повышает теоретическую температуру горения, в зависимости от температуры дутья и чистоты кислорода, на 40 – 50 градусов, а увеличение расхода природного газа на 1 % понижает теоретическую температуру на 50 – 55 градусов (п. 5.3.34), поэтому обогащение дутья кислородом должно сопровождаться одновременным увеличением расхода природного газа и заблаговременным (за 3 – 4 часа) увеличением рудной нагрузки. Расчетное повышение расхода природного газа при выплавке передельного чугуна (при прочих равных условиях) составляет примерно 0, 5—0, 7 м³ на 1 м³ подаваемого в печь кислорода.

В конкретных условиях каждой доменной печи оптимальное соотношение между расходом кислорода и природного газа рассчитывается и уточняется опытным путем, исходя из необходимости обеспечения оптимальной теоретической температуры горения для достижения наилучших технико-экономических показателей работы печи.

6.14 Расход кислорода и природного газа на каждую доменную печь устанавливает начальник цеха. Перераспределение кислорода и природного газа между печами производится начальником цеха, либо начальником смены, по согласованию с начальником цеха.

Изменения расхода природного газа должны сопровождаться опережающим (на 3 – 4 часа) изменением рудной нагрузки. Изменение рудной нагрузки производится из расчета замены каждым кубическим метром природного газа 0, 6 – 0, 7 кг кокса. Большая величина соответствует работе печи с расходом природного газа до 70 м³/т, меньшая с расходом природного газа более 70 м³/т.

6.15 Контроль за объемной долей кислорода в дутье мастер доменной печи осуществляет по показаниям соответствующего прибора, химанализом и расчетным путем по формуле (2):

(м – 21) х Vк

% О₂ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ + 20, 8 (2)

Vд х 60

Отбор пробы дутья на определение объемной доли кислорода в нем выполняет газовщик доменной печи один раз в смену. Результаты химанализа фиксируются им в суточном рапорте и журнале печи.

6.16 При повышении концентрации кислорода в дутье и соответствующей его компенсацией природным газом количество горновых газов при постоянном расходе дутья в единицу времени увеличивается. В связи с этим расход дутья следует понижать, если перепад давлений возрастает выше оптимального и возникает опасность нарушения ровного хода. Однако, из-за повышения содержания в горновых газах водорода, резкого снижения степени прямого восстановления и увеличения активного веса столба шихтовых материалов, количество горновых газов может быть увеличено. Поэтому, для сохранения ровного хода печи, расход дутья следует сохранить на прежнем уровне.

6.17 Для сохранения установившихся газодинамических условий (объема горновых газов и оптимального перепада давлений в столбе шихтовых материалов) при обогащении дутья кислородом количество обогащенного дутья необходимо сократить примерно на 0, 8 % на каждый процент увеличения кислорода в дутье или уменьшить расход атмосферного дутья на 1, 6 – 1, 8 м³ на 1, 0 м³ дополнительно поданного в печь технологического кислорода (указанные соотношения рассчитаны на применение технологического кислорода с содержанием в нём кислорода 95, 0 %). Также повысить расход природного газа на 0, 5 – 0, 7 м³/м³ кислорода (сверх расходуемого количества при атмосферном дутье) при расходе кислорода до 100 – 110 м³/т чугуна и на 0, 4 – 0, 6 м³/м³ при расходе кислорода более 110 м³/т чугуна.

6.18 Обогащение дутья кислородом приводит, как правило, к усилению периферийного потока газов. В связи с этим, значительное повышение концентрации кислорода в дутье на длительный период должно сопровождаться изменением режима загрузки в направлении смещения рудного гребня к периферии и замене воздушных фурм на меньший диаметр для более полного использования преимуществ обогащённого дутья, т.е. не только повысить интенсивность плавки, но и сохранить ровный сход шихты и высокую степень использования восстановительной способности газов.

6.19 Для повышения эффективности использования природного газа начальник доменного цеха или его заместитель перераспределяют природный газ по доменным печам в зависимости от отклонения коэффициента замены кокса Кз от оптимального значения 0, 7 – 0, 8 %.

Коэффициент замены определяют как отношение разности прежнего (К1) и нового (К2) расходов кокса к величине изменения количества природного газа (ПГ), (3).

К1 – К2

Кз = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ (3)

ПГ1 – ПГ2

При отклонении Кз от оптимального значения в меньшую сторону на 0, 1 необходимо, в комплексе или отдельно:

уменьшить расход природного газа на 13 м³/т чугуна,

повысить объемную долю кислорода в дутье на 1, 0 %,

повысить температуру дутья на 45 градусов,

снизить массовую долю влаги в дутье на 12 г/м3.

6.20 При повышении концентрации кислорода в дутье до 25 % и выше требуется тщательно уплотнить тракт подачи дутья к печи и особенно фурменные приборы, чтобы исключить продувы в сочленениях.

Особенности эксплуатации трактов холодного и горячего дутья на дутье, обогащенном кислородом, меры безопасности при производстве работ предусмотрены инструкцией по эксплуатации газового хозяйства ТИ-Д-31-2009 и ИОТ 3-1-03-04 (с марта 2009 взамен ИОТ 3-1-03-04 вводится в действие ИОТ 3-3-03-09).

6.21 Технологические операции при работе на комбинированном дутье.

6.21.1 Перевод с рабочей воздуходувной машины на резервную производится с разрешения мастера доменной печи по команде начальника смены и только после закрытия выпуска чугуна.

Мастер печи заказывает расход дутья на новую воздуходувную машину, на время перевода закрывает кислород и сокращает расход природного газа на печь в соответствии с п. 6.3., 6.21.16.

Во время перевода мастер печи постоянно держит связь с машинистом воздуходувной машины. Если во время перевода возникает необходимость регулировки давления дутья " снортом", мастер (или газовщик) обязан сообщить о своих действиях машинисту воздуходувной машины.

Со стороны машиниста воздуходувной машины допускается понижение давления на время перевода на 0, 1 –0, 2 ати.

Сразу после получения сигнала об окончании перевода мастер печи восстанавливает заданный дутьевой режим.

6.21.2 Уменьшение расхода дутья в количестве 100 – 200 нм³/мин малым «снортом» или изменением режима работы воздуходувной машины производится без изменения задания на подачу кислорода с дутьем и без изменения расхода природного газа. Снижение расхода дутья более чем на 1 час производить за счет изменения режима работы воздуходувной машины.

6.21.3 При снижении количества дутья в больших пределах, чем указано в пункте 6.21.2. изменением режима работы воздуходувной машины, кислород необходимо сократить настолько, чтобы концентрация в дутье оставалась на том же уровне, что до изменения расхода дутья. Расход природного газа снижается на величину необходимую для сохранения теоретической температуры горения на прежнем уровне. Если уменьшение дутья производится «снортом» (в случаях, когда газодинамическая характеристика воздуходувной машины не позволяет снять дутьё), расход природного газа сокращается в соответствии с количеством снятого дутья так, чтобы отношение расхода природного газа к дутью оставалось на прежнем уровне.

6.21.4 Перед остановкой печи кислород и природный газ закрываются за 10 – 15 минут до закрытия выпуска чугуна.

6.21.5 При опасности прогара любого элемента фурменного прибора кислород закрыть немедленно, понизить температуру дутья, природный газ сократить или закрыть совсем в зависимости от обстановки.

6.21.6 При подвисаниях и осадках подача природного газа и кислорода прекращается (п. 7.8). Природный газ закрывается на фурмы, работающие со шлаком, фурмы дающие течь воды, при пропуске газа между фурмой и соплом.

6.21.7 При взятии печи на «снорт» при достижении давления горячего дутья 1, 0 ати (0, 1 МПа) подача кислорода и природного газа прекращается.

6.21.8 При необходимости остановить печь на холодном ходе печи для подогрева горна после закрытия природного газа кислород некоторое время можно не закрывать полностью, но при этом нужно внимательно следить за сходом шихты, не допуская ее подвисания.

6.21.9 При пуске печи после кратковременной остановки (до 1 часа) при нормальном или повышенном нагреве горна и при достижении давления дутья 1, 2 – 1, 4 кгс/см² сначала открывают природный газ, затем открывают кислород сразу на полную величину, причём, если печь до остановки работала ровно необязательно дожидаться начала опускания шихты. Расход природного газа восстанавливают в соответствии с увеличением расхода дутья.

6.21.10 После длительной остановки печи или, если печь до остановки работала неровно (с обрывами, подвисаниями), кислород и дополнительный природный газ восстанавливаются в два – три приема после начала срабатывания по зондам, или после выравнивания хода печи.

6.21.11 При ликвидации затяжных расстройств хода печи нужно закрыть кислород и дополнительный (сверх атмосферного дутья) природный газ.

6.21.12 При необходимости снизить интенсивность работы печи (неполадки в загрузке, задержка выпуска и т.п.) следует:

– или сократить расход обогащенного дутья открытием клапана «снорт»' на печи, а расход природного газа уменьшить пропорционально сокращению дутья. Расход дутья на всасе воздуходувной машины и расход кислорода при этом не меняются, что позволяет сохранить неизменной объемную долю кислорода в дутье. Величина общего перепада давления сохраняется на прежнем уровне за счет снижения давления на колошнике;

– или полностью закрыть кислород на всас воздуходувки с соответствующим сокращением расхода природного газа и сохранением расхода дутья на прежнем уровне. Расход кокса в подачу устанавливается с учетом сокращения расхода природного газа и снижения форсировки печи. Выбор режима осуществляется мастером печи, исходя из конкретной ситуации.

6.21.13 Не допускается работа с избыточным кислородом по отношению к количеству подаваемого природного газа, так как это приводит к развитию периферийного хода и существенно меняет газодинамические и температурные условия в нижней части печи, что приводит к расстройству хода печи с нижними подвисаниями.

6.21.14 Для более эффективного использования кислорода при остановках доменных печей начальник смены обязан перераспределить его по другим печам. При перераспределении кислорода начальник смены должен руководствоваться следующими положениями:

– расход кислорода увеличивается только на печи, работающие ровно, с нормальной отработкой продуктов плавки и бесперебойной загрузкой материалов заданной шихты;

– нельзя добавлять кислород на печи, где его объемная доля в дутье может превысить 30 %;

– при внезапных остановках продолжительностью до 6 часов перераспределяется только часть кислорода остановленной печи. Распределение кислорода производится по 1000 – 2000 м³/ч на одну печь с 1-й по 8-ю и по 1000 – 3000 м³/ч на печи 9, 10 без существенного (не более, чем на 50 – 70 градусов) увеличения теоретической температуры горения. При этом допускается временное увлажнение дутья. Основным условием при увеличении расхода кислорода является сохранение ровного хода печи. Компенсация кислорода природным газом не производится, так как в таком случае она приведет к обязательному изменению теплового состояния печи, что в свою очередь, может привести к расстройству хода печи и получению состава чугуна не соответствующего заданному Технологической картой. Компенсация природным газом производится только в случае необходимости поддержания теплового состояния печи на заданном уровне;

– при запланированных остановках доменных печей продолжительностью более 3-х часов перераспределяться может весь кислород остановленной печи. Начальник смены обязан за 3 – 3, 5 часа до перераспределения сообщить мастерам доменных печей о предстоящей добавке кислорода и о продолжительности работы печи с повышенным расходом кислорода;

– при аварийных остановках доменных печей продолжительностью 6 часов и более, сначала перераспределяется только часть кислорода остановленной печи так, как об этом было сказано выше: " при внезапных остановках продолжительностью до 6 часов и т. д.". Оставшаяся часть кислорода остановленной печи перераспределяется через 3 часа после остановки печи. Предварительно мастера доменных печей увеличивают рудную нагрузку на расчетную величину (п. 6.21.15. – пример расчета);

– при перераспределении кислорода остановленной печи в первую очередь увеличивается его расход на печи, работающие с пониженной по сравнению с другими печами температурой горячего дутья.

6.21.15 Мастера доменных печей, получив информацию от начальника смены о предстоящем увеличении расхода кислорода и продолжительности работы с повышенным расходом кислорода, поступают так, как об этом сказано в п. п. 6.13. – 6.18.

Например, необходимо определить повышение расхода природного газа, уменьшение величины коксовой калоши и снижение расхода обогащенного кислородом дутья, при повышении на печь расхода кислорода на 7000 м³/час продолжительностью 6 часов.

1. Увеличение расхода природного газа составит:

7000 х 0, 5 = 3500 м³/ч.

где: 0, 5 – коэффициент компенсации кислорода природным газом.

2. Всего за 6 часов работы печи с повышенным расходом кислорода дополнительно будет израсходовано:

3500 х 6 = 21000 м³ природного газа,

что заменит:

21000 х 0, 7 = 14700 кг кокса,

где: 0, 7 – коэффициент замены кокса природным газом.

3. Коксовую калошу необходимо уменьшить на:

14700: 6: 8 = 300 кг в подачу,

Коксовая калоша уменьшается на расчетную величину, но с учетом теплового состояния печи за 3 – 3, 5 часа до увеличения расхода кислорода и природного газа. Восстановление коксовой калоши на прежнюю величину производится за 3 – 3, 5 часа до прекращения подачи дополнительного кислорода и природного газа.

Например, если печь работает с дополнительным кислородом и природным газом с 5 до 11 часов, то рудная нагрузка повышается с 2 до 8 часов.

4. Необходимо уменьшить расход обогащенного дутья на:

1, 65 х 7000: 60 – 7000: 60 = 75 м³/мин,

где 1, 65 – расход дутья в м³/м³ кислорода (п. 6.16).

Расход дутья уменьшается одновременно с увеличением расхода кислорода и природного газа и восстанавливается одновременно с прекращением подачи дополнительного кислорода и природного газа при условии ровного хода печи.

6.21.16 При кратковременном, не более 1 – 2 часов, прекращении подачи кислорода на обогащение дутья необходимо соответственно сократить расход природного газа, оставив неизменными остальные параметры плавки. О необходимости корректировки рудной нагрузки принимает решение мастер печи в зависимости от теплового состояния печи на момент закрытия кислорода и количества сокращаемого природного газа.

6.21.17 При длительном (более 2 часов) отключении кислорода расход дутья и природного газа устанавливается таким, каким он должен быть на атмосферном дутье (п. 6.3.). Заблаговременно за 3 – 4 часа добавляется кокс в подачу из расчета 0, 7 кг/м³ природного газа. При этом, по мере уменьшения активного веса шихты (снижение рудной нагрузки), общий перепад давлений постепенно понижается до величины, обеспечивающей ровный ход печи на атмосферном дутье.

6.21.18 Допускается, в необходимых случаях, работа доменных печей на низком давлении на колошнике без отключения подачи кислорода с соответствующим сокращением расхода природного газа и корректировкой рудной нагрузки.

6.22 Аварийные случаи.

6.22.1 При внезапном прекращении подачи кислорода на неопределенное время мастер печи обязан:

– установить расход воздуха и природного газа таким, как на атмосферном дутье (п. п. 6.3., 6.17., 6.23.1. – 6.23.7.);

– для компенсации снижения нагрева при проплавке обработанной меньшим количеством природного газа шихты загрузить дополнительные скипы кокса или холостые подачи, в зависимости от количества сокращаемого природного газа и теплового состояния печи на момент отключения кислорода.

Количество холостого кокса должно быть не менее величины, определяемой следующим образом. Например, расход кислорода до отключения составлял 10000 м³/час, природного газа 14000 м³/ч, необходимо оставить природного газа:

14000 – (10000 х 0, 65) = 7500 м³/ч,

тогда величина холостого кокса составит:

6500 х 0.7 х 4 = 18200 кг,

– рудную нагрузку необходимо скорректировать в сторону уменьшения, сообразуясь со снижением интенсивности плавки (п. 6.23.9.);

– поставить в известность руководство цеха об аварийном отключении кислорода;

– если при внезапном отключении продолжительность работы без кислорода известна и составляет не более 4-х часов, то можно ограничиться загрузкой холостого кокса без корректировки рудной нагрузки.

6.22.2 При внезапном (аварийном) прекращении подачи природного газа на неопределенное время мастер печи обязан:

– немедленно прекратить подачу кислорода;

– если температура дутья на печи выше 1000 º C снять 100 градусов температуры и открыть пар на увлажнение дутья с таким расчетом, чтобы сохранить теоретическую температуру дутья на прежнем уровне (п. п. 5.3.33, 5.3.34.);

– для компенсации снижения нагрева при проплавке необработанной шихты природным газом загрузить холостые подачи кокса. Минимальная величина холостого кокса определяется также как в примере расчета (п. 6.22.1.);

В данном случае для нашего примера она составит:

14000 х 0, 7 х 4 = 39200 кг кокса.

– поставить в известность руководство цеха об аварийном отключении природного газа;

– снизить рудную нагрузку на расчетную величину. Например, до отключения природного газа расход кислорода составлял 10000 м³/ч, природного газа 14000 м³/ч, температура дутья 1200 º C, величина коксовой калоши 6800 кг в подачу.

Нужно добавить кокса в подачу:

14000 х 0, 7 2, 5 2, 0

─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ + 6800 х ─ ─ ─ + 6800 х ─ ─ ─ = 1531 кг/подачу,

8 100 100

Если объем скипов не позволяет добавить такое количество кокса – уменьшают величину рудной подачи, сохраняя новую расчетную рудную нагрузку, или увеличивают количество скипов в подаче;

– постепенно увеличить на расчетную величину (п. 6.18) количество дутья, сохраняя при этом ровный ход печи. Окончательно дутьевые параметры и рудная нагрузка корректируются после стабилизации теплового состояния печи;

– при подходе холостых подач на фурмы на печах, где температура дутья была выше 1000 º C уменьшить ее до 1000 º C; допускается снижение ее до 900 º C с последующим восстановлением до 950 – 1000 º C (п. 5.3.26.);

– на печах, работающих с пониженной температурой дутья (700 – 900 º C) на момент аварийного отключения природного газа (из-за ремонта воздухонагревателей и по др. причинам), допускается неполное закрытие кислорода. Расход оставляемого кислорода рассчитывается исходя из условия сохранения теоретической температуры горения на прежнем уровне (п. п. 5.3.31. – 5.3.33.), при этом температура дутья остается без изменения.

6.22.3 Оперативную связь с машинистом воздуходувной машины для изменения расхода или прекращения подачи кислорода мастер доменной печи поддерживает по прямому телефону.

6.22.4 В случае аварийной остановки турбовоздуходувки должна срабатывать защита, отсекающая подачу кислорода. Пуск турбовоздуходувки после этого производится без подачи кислорода. Подача кислорода на всас турбовоздуходувки производится по команде мастера доменной печи после восстановления нормального дутьевого режима.

6.22.5 В случае самопроизвольного открытия воздушно-разгрузочного клапана «снорт», кислород и природный газ немедленно закрываются.

6.23 Перевод работы доменной печи с комбинированного дутья на атмосферное с применением природного газа.

6.23.1 Если появляется необходимость перевести печь с комбинированного дутья на дутьё, не обогащенное кислородом, но с применением природного газа, мастер печи, получив команду на закрытие кислорода от начальника цеха, обязан:

– из условия, что 1 м³ кислорода требует дополнительно 0, 5 – 0, 7 м³ природного газа (п. п. 6.17., 6.22.1.), определить количество сокращаемого природного газа;

– из расчета, что 1 м³ природного газа заменяет 0, 7 кг кокса определить и снизить рудную нагрузку на расчетную величину (п. 6.23.9.);

– рассчитать расход необогащенного кислородом дутья (см. п. 6.17, 6.23.7);

– через 3 – 3, 5 часа после добавки кокса в подачу закрыть кислород, сократить расход природного газа на расчетную величину.

Если при подходе на фурмы установленная рудная нагрузка окажется несоответствующей уровню теплового состояния, необходимо принять меры к его восстановлению путем временного изменения влажности и расхода дутья. Одновременно производится корректировка величины рудной нагрузки, после чего постепенно восстанавливаются оптимальные параметры дутьевого режима.

6.23.2 Добавка дутья на расчетную величину производится постепенно в несколько приемов (п.5.3.5) по 50 м³ на печах № 1, 2, 4, 6, 7, 8 и по 100 м³ на доменных печах № 9 и 10. Если на момент закрытия кислорода печь работала по какой-то причине на неполном дутье, то сначала восстанавливают прежний расход дутья, а затем увеличивают его на расчетную величину.

6.23.3 Общий перепад поддерживается из условия сохранения ровного схода шихты. Из-за снижения активного веса шихты общий перепад давлений должен быть ниже, чем при работе на комбинированном дутье. Однако, если печь по каким-то причинам работала на перепаде ниже оптимального, фактическая его величина может остаться на том же уровне или даже может быть выше, чем до перевода печи на атмосферное дутье.

6.23.4 Для улучшения использования тепловой и химической энергии колошниковых газов принимаются меры по изменению режима загрузки в соответствии с изменившимися условиями.

6.23.5 Если перевод на необогащенное кислородом дутье производится на длительное время то необходимо заменить фурмы на фурмы большего диаметра.

6.23.6 Необходимо помнить, что без принятия мер, изложенных в п. 6.23.4., 6.23.5., попытка форсировать печь дутьём даже на расчетную величину может привести к расстройству хода печи.

6.23.7 Пример расчета параметров необогащенного дутья:

Исходные параметры:

– объемный расход обогащенного дутья 2850 м³/мин,

– объемный расход кислорода 10000 м³/ч, или:

(95 - 21) х 10000

─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ + 20, 8 = 25, 13 % (п. 6.15.),

2850 х 60

расход природного газа 14000 м³/ч, или

─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ х 100 = 8, 2 % к дутью;

2850 х 60

– влажность дутья 16 г/м³ дутья,

– температура дутья 1200 º C,

– теоретическая температура горения:

Тт = 2405 + 0, 75 (1200 – 1100) – 5, 4 х 16 + 43 х (25, 13 – 21) –

– 52 х 8, 2 = 2070 º C (. приложение Д).

Новые параметры дутья:

– расход необогащенного дутья (п. 6.17):

(0, 8 х 4, 13) х 2850

2850 + ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = 2950 м³/мин,

10000 10000

или 2850 + 1, 65 х ─ ─ ─ ─ ─ – ─ ─ ─ ─ ─ ─ = 2950 м³/мин,

60 60

– расход природного газа:

14000 – 10000 х 0, 65 = 7500 м³ / час, или в % к дутью:

7500 / 2950 / 60 х 100 = 4, 24 %

– теоретическая температура горения

Тт = 2405 + 0, 75 х (1200 - 1200) – 5, 4 х 16 + 43 х (21 - 21) + 52 х 4, 24 = 2098 º C.

6.23.8 Для сохранения теоретической температуры на прежнем уровне при расчете новых дутьевых параметров, можно пользоваться зависимостями, указанными в п. 5.3.34., тогда в нашем случае ТТГ изменится на:

55 x 3, 96 - 50 х 4, 13 = 11 градусов,

6.23.9 Пример расчета коксовой калоши:

При изменении параметров дутья, приведенных выше, необходимо добавить кокса:

6500 х 0, 7 = 4550 кг/ч или

4550: 8 = 569 кг в подачу,

где 8 – среднее количество подач в час.

6.24 Перевод работы доменной печи с комбинированного дутья на атмосферное.

6.24.1 Если необходимо перевести на длительное время доменную печь (или печи) с комбинированного дутья на атмосферное, то необходимо заранее подготовить фурмы большего диаметра.

6.24.2. Перевод осуществляется постепенно в несколько приемов:

– сначала перевести печь на работу без кислорода так, как это изложено в п. 6.23. (п. 6.23.1. – 6.23.3.);

– при условии сохранения ровного хода и теплового режима на заданном уровне, через 6 – 8 часов после добавки кокса в подачу на сокращение природного газа для закрытия кислорода. Продолжить уменьшение рудной нагрузки (через каждые 3 – 4 часа) с таким расчетом, чтобы при подходе добавленного кокса к фурмам можно было сокращать температуру горячего дутья до 1000 º C и сокращать расход природного газа до полного закрытия при условии сохранения теоретической температуры горения.

– если при снижении рудной нагрузки окажется, что кокс не входит в скипы уменьшить рудную калошу;

– расчетное количество атмосферного дутья такое же, как для работы печи на дутье без кислорода, но с природным газом (п. 6.23.7.);

– при получении стабильного нагрева остановить доменную печь и заменить фурмы на фурмы большего диаметра;

– принять меры по изменению режима загрузки для получения оптимального распределения материалов на колошнике с целью максимального использования тепловой и химической энергии газа.