Интенсификация доменной плавки при вибрационном регулировании расхода природного газа

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ..
2. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ КАК СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ
2.1. Тепло и массообмен в режиме параметрических колебаний
2.2. Автоколебательные процессы в доменной печи
2.3. Доменная плавка с пульсирующим расходом горячего дутья.
2.4. Доменная плавка с пульсациями давления колошникового газа
2.5. Обоснование эффектов параметрических колебаний
и выбор периодического режима плавки .
3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОПИСАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ
3.1. Оценка газопроницаемости шихтовых материалов в доменной печи
3.2. Выбор критерия радиального газораспределения
3.3. Математическое описание и критерий оптимизации.
3.4. Вибрационное регулирование параметров доменной плавки .
4. КИНЕТИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКАТЫШЕЙ В ПЕРИОДИЧЕСКОМ
ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ
4.1. Обоснование периодического температурного режима восстановления .
4.2. Описание установки и методика эксперимента
4.3. Влияние периодических колебаний температуры на кинетику восстановления
4.4. Сравнение изотермического и периодического режимов восстановления .
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ РАСХОДА ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ .
5.1. Влияние колебаний расхода природного газа на величину общего и частных перепадов давления .
5.2. Влияние колебаний расхода природного газа на
расход горячего дутья .
5.3. Влияние колебаний расхода природного газа на окружное и радиальное газораспределение
5.4. Оценка теоретической температуры горения при колебаниях расхода дутья и природного газа .
5.5. Оценка теплового состояния доменной печи в переходных режимах .
6. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ПРИ ВИБРАЦИОННОМ РЕГУЛИРОВАНИИ
6.1. Выбор оптимальных параметров колебаний расхода природного газа.
6.2. Опытнопромышленные испытания периодического режима
и оценка эффективности доменной плавки
6.3. Рекомендации по выбору параметров дутьевого режима
и загрузки доменной печи .
7. ВЫВОДЫ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
9. ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Увеличение производства чугуна, повышение его качества и снижение себестоимости является важной народнохозяйственной задачей. Выполнению этой задачи должны способствовать мероприятия по увеличению производительности доменных печей, причем большая часть дополнительного объема, согласно директивным документам пленумов ЦК КПСС, должна быть получена на существующих мощностях за счет интенсификации процесса доменной плавки.
Наряду с распространенными способами интенсификации доменной плавки путем применения топливных добавок и кислорода разви. валось новое направление, в основу которого был заложен принцип параметрических колебаний или пульсаций. Приоритет в этой области доменного производства принадлежит советским ученымметаллургам, предложившим и практически осуществившим способы доменной плавки с пульсациями расхода горячего дутья и давления колошникового газа.
Промышленные испытания доменной плавки с пульсациями расхода горячего дутья впервые были проведены В.А.Сорокиным и
Н.Н.Поповым на Константиновском металлургическом заводе. Ими же были выполнены первые опыты по изучению влияния пульсирующего потока водорода на кинетику восстановления железорудных материалов и периодического изменения расхода воздуха на скорость горения кокса.
На Кузнецком металлургическом комбинате был испытан еще один способ воздействия на газовый поток путем периодического изменения давления под колошником. Инициаторами этого предложения были В.Г.Манчинский, Н.Н.Чернов, В.А.Долматов и др. Позднее успешные испытания периодического режима доменной плавки путем поочередного изменения расхода дутья на фурмах были проведены на Магнитогорском металлургическом комбинате. Комбинированный способ
включающий одновременное изменение давления под колошником и расхода природного газа на фурмах, был предложен специалистами Донецкого металлургического завода.
Однако перечисленные способы интенсификации доменной плавки не получили широкого распространения изза ряда ограничений технологического и методического характера
низкой стойкости и нестандартности вспомогательного оборудования, необходимого для формирования параметрических колебаний пульсаций
отсутствия четких представлений о механизме воздействия пульсаций на процесс, и в первую очередь на газодинамический и тепловой режимы плавки
отсутствия теоретического обоснования метода параметрических колебаний как одного из способов динамической стабилизации технологических параметров и процессов, эмпирического подхода к выбору амплитуды и частоты колебаний.
Актуальность