Анотація

Підвищення температури нагріву доменного дуттяє одним із відомих способів економії коксу при виробництві чавуну. Для нагрівання дуття використовуються повітронагрівачі, які зазвичай опалюються доменним газом. Оскільки склад і теплота згоряння доменного газу недостатні для досягнення температури горіння доменного газу, яка забезпечує достатнє підігрівання насадок повітронагрівачів для нагрівання дуття на рівні 1160-1230 °С, використовуються різні методи збільшення температури горіння доменного газу. В даній роботі досліджено ефективність застосування одного з таких методів – використання в якості окиснювача для спалення доменного газу в повітронагрівачах суміші повітря, димових газів та технологічного кисню. Для підготовки суміші блок повітронагрівачів оснащується додатковим обладнанням: теплогенератором для спалювання доменного газу с атмосферним повітрям, та змішувачем, в якому високотемпературні димові гази, що утворюються при спалювання палива в теплогенераторі, змішуються з атмосферним повітрям та технологічним киснем з утворенням повітро-димової суміші у складі якої міститься 21 % кисню. Використання підготованої таким чином суміші збільшує температуру горіння палива в повітронагрівачах і забезпечує підвищення температури нагріву насадки, що в свою чергу сприяє підвищенню температури нагріву доменного дуття. Результати роботи містять порівняння ефективності даного методу з іншими відомими методами збільшення температури горіння палива в повітронагрівачах: збагачення доменного газу природнім, підігрів компонентів горіння перед спалюванням палива в повітронагрівачах; збагачення повітря горіння киснем. В роботі показано, що використання повітро-димової суміші при інших рівних умовах, має деякі переваги у порівнянні з іншими методами, а саме не призводить до суттєвого зниження виходу димових газів, які утворюються при спалюванні палива в повітронагрівачах, що не погіршує теплообмін в насадці теплообмінників, а також підвищує повноту використання власних енергоресурсів підприємства (доменного газу і технологічного кисню) при наявності їх залишків. До недоліків використання повітро-димової суміші слід віднести можливість утворення вибухо-небезпечної суміші під час змішування технологічного кисню з високотемпературними продуктами згоряння палива, які можуть містити угарний газ. Тому питання безпечної реалізації змішування димових газів, кисню і атмосферного повітря потребують подальшого дослідження і детальної розробки конструкції змішувача.

Ключові слова

повітронагрівач, природний газ, доменний газ, технологічний кисень, вторинні енергоресурси, теплогенератор. Посилання

Список літератури

1. 1. Металлургические печи : Теория и расчеты / Губинский В. И., Тимошпольский В. И., Ольшанский В. М. и др. Минск : Белорусская наука. В 2-х т. Т. 1. 2007. 596 с.
2. 2. П овышение энергоэффективности нагрева доменного дутья . Монография. / Л. П. Грес, С. А. Карпенко, А. А. Науменко, В. П. Иващенко, А. О. Еремин, Е. А. Каракаш, Е. В. Гупало. Под общей редакцией д.т.н., проф. Л. П. Греса. - Днепр, 2021. 612 с.
3. 3.  Мазур В. Л. Металургія України: стан, конкурентноспроможність, перспективи. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2010. № 2. С. 12-16.
4. 4.  Модлип Р. Природный газ для промышленности – существующее положение и перспективы. Индустриал хитинг . 1980, 47. № 2. С. 8-9, 41.
5. 5.  Грес Л. П., Карпенко С. А., Миленина А. Е . Теплообменники доменных печей: Монография. Под общей редакцией д.т.н., проф. Л. П. Греса. Днепропетровск : Пороги, 2012. 491 с.
6. 6.  Дослідження ефективності використання технологічного кисню при опаленні теплотехнічних металургійних агрегатів. /  Л. П. Грес, О. В. Гупало, О. О. Єрьомін, Є. О. Каракаш, Е. К. Д’якова. Металургійна та гірничорудна промисловість . 2019. № 3-4. С. 14-24. http://doi.org/10.34185/0543-5749.2019-3-4-14-24.
7. 7.  Грес Л. П., Єрьомін О. О., Гупало О. В. Вплив збагачення повітря горіння киснем на стійкість кладки доменних повітронагрівачів. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії . Вип. 36. 2022. С. 123-133. http://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-123-133.
8. 8.  Спосіб ступеневого нагріву газів пальника повітропідігрівника доменної печі : патент на корисну модель 152924 Україна: МПК (2023.01) C21B 9/00, C21B 9/14. № 202200001; заявл. 04.01.2022; опубл. 03.05.2023, Бюл. № 18. 3 с.
9. 9.  Большаков В. И. Состояние и перспективы развития черной металлургии Украины на основе энергосберегающих технологий. Металлургическая и горнорудная промышленность . 2006. № 2. С. 2–5.