1.2 Коксовий газ

Коксовий газ є попутним продуктом коксохімічного виробництва і в даний час використовується в якості високотеплотворного газоподібного топліва для енергетичних потреб металургійних і коксохімічних підприємств (спалювання в коксових печах і інших пристроях КХП, ТЕЦ, нагрівальних печах прокатних цехів і ін. ). Однак його металургійна цінність значно вище теплотехнічної, оскільки в складі коксового газу 94-95% відновлювальних компонентів (водень, вуглеводні, монооксид вуглецю) - потенційних заменітелей коксу в процесах відновлення в доменній печі

Як уже зазначалося, в останні роки вартість природного газу в Україні возрастает і наближається до вартості замінного коксу

до того ж основна частина природного газу імпортується в Україну.

У цій ситуації розробка і реалізація технології доменної плавки з заміною частини, а в ряді випадків всього природного газу коксівним, може позитивно решіть комплекс економічних, паливно-енергетичних покозателей доменної плавки.

При вводе в горн печи добавок, содержащих углерод и водород, снижается степень прямого восстановления и теплопотребность процесса. Сжигание добавок у фурм сопровождается выделением теплоты, а образующиеся при этом газы уносят часть ее в колошник. Таким образом, коэффициент замены кокса складывается из двух составляющих: экономии кокса от снижения степени прямого восстановления и снижения (повышения)" расхода кокса от изменения количества вносимой в печь и уносимой из нее теплоти.

Значення коефіцієнта заміни коксу дутьевой добавкою, збільшення ступеня непрямого відновлення, приросту продуктивності печі для всіх варіантов знижуються з підвищенням витрат природного газу; їх підвищення наблюдается тільки в точках початку збагачення дуття киснем (при Т = 1800 °С), після чого величини і знову плавно знижуються, а значення залишається практично незмінним.

Характер впливу витрати коксового газу на показники процесу в принципі не відрізняється від викладеного вище впливу витрати природного газу і зводиться лише до інших чисельним співвідношенням.

Теоретична температура горіння знижується з підвищенням витрати коксового газу (% до дутью) зі швидкістю 26-30 ° С /%; для збереження її на постійному рівні (близько 2000 ° С) потрібно добавка кисню 0, 57% /% або підвищення температури дуття на 35°С/%; температура колошникового газу з підвищенням витрати коксового газу в області двоступеневого теплообміну збільшується зі швидкістю 0, 25 0, 30 ° С /%; тепловіддача коксового газу в печі на порядок нижче тепловіддачі природного газу, що пов'язано з малим вмістом вуглецю в коксовому газі (при багатьох умовах плавки вона навіть негативна); коефіцієнт заміни коксу (кг/м₃) коксовим газом в середньому в 2, 2 рази менше, ніж природним, при подачі в горн більш 1, 93 м³ коксового газу замість кожного 1м₃ природного газу показники плавки повинні покращитися за рахунок зростання кількості восстановителей в горнових газі. Проведені досвідчені плавки з заміною 40 м³ / т природного газу на 80 м³ / т коксового показали зниження витрати коксу на 1, 2% і по-щення продуктивності на 3, 4%. [1, 2]

Це пов'язано з тим, що гранична величина ефективної подачі природного газу визначається повнотою перетворень вуглеводнів в фурмених осередках. Основною перевагою коксового газу в порівнянні з природним є в 1, 8-1, 9 рази менша кількість вуглеводнів в ньому на одиницю восстановітельних компонентів, що утворюються в печі. Ця перевага може бути реалізовано в двох напрямках. При подачі 1, 9-2, 0 м³ коксового газу замість 1 м³ природного, коли кількість відновлювальних компонентів дуттєвих добавок зберігається на одному рівні, скорочується витрата кисню дуття на спалювання вуглеводнів і зростає його частка, що витрачається на спалювання коксу. Це сприяє підвищенню швидкості опускання коксу в фурмені вогнища і відповідного розпушення коксової насадки в цій області - явище, аналогічне спостережуваному при підвищенні концентрації кисню в дуття Розпушення коксової насадки сприяє кращій роботі газового потоку і підвищення інтенсивності плавки.

При збільшенні подачі в піч коксового газу від 2 до 3, 5 м³ замість кожного 1 м³ природного газу кількість кисню, що витрачається на спалювання вуглеводнів, збільшується і розрихленість коксової насадки підвищується в меншій мірі, ніж в першому випадку, досягаючи при 3, 5 м³ / м³ того ж рівня, який мав місце при вдування 100% природного газу.

Однак за рахунок подачі в піч більшої кількості восстановителей може бути отримана додаткова економія коксу. Іншою перевагою коксового газу є його більший вихідний обсяг, що припадає на одиницю утворюються в печі восстановителей. Це визначає більш високу енергію витікання струменя коксового газу в потік дуття в порівнянні зі струменем природного газу, що сприяє кращому впровадженню її в дутьевой потік. Таким чином, для реальних значень витрати природного газу (від 5 до 15% до обсягу дуття) кількість його замінює коксового газу, при якому зберігаються умови окислення вуглеводнів в дуттьовому потоці, становить 2, 8- 3, 1 м³ / м³ (в середньому 3 м³ / м³). При кількості заміняє природний газ коксового газу від 2 до 3 м³ / м³ умови окислення вуглеводнів краще, ніж в разі застосування природного газу. [2] При максимальному коефіцієнті заміщення природного газу коксівним (близько 3 м³ / м³) досягається найбільша економія коксу, а при менших значеннях цього коефіцієнта економія менше, але можливий більш високий відносний приріст продуктивності.

Таким чином, заміна природного газу потрійним об'ємом коксового цілком допустима за газодинамічними умовами процесу.

Крім розглянутих факторів, які чинять спротив наближеною кількісною оцінкою, слід врахувати також більш повне окислення в фурмені вогнищі вуглеводнів коксового газу за рахунок більш високих його витрат, а, отже, і швидкостей закінчення.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒