Исследование зон горения в доменной печи

В зонах горения кокса перед фурмами доменной печи образуется горновой газ первичного состава. При этом очень важно добиваться максимально возможной скорости горения кокса, что достигается в результате повышения температуры и количества дутья, обогащения его кислородом и ввода в гоны горения топливных добавок— заменителей кокса: природного газа, мазута. Имеется опыт введения дополнительной влаги в дутье и вдувания в горн доменной печи через очаги горения шлакообразующих компонентов.

Формирование зон горения— их параметров и уровня температуры— очень важный фактор технологии доменной плавки, определяющий успех процесса восстановления, плавления чугуна и шлака, начального распределения газового потока по сечению печи. От теплового состояния очагов горения зависят нагрев горна и, что особенно важно, температура в центральной части печи на различных горизонтах от горна до колошника.

Наиболее важные исследования процессов горения проводятся по следующим темам.

1. Факторы, определяющие параметры зон горения (глубину, ширину, высоту) зон горения.

2. Оптимальный расход дополнительного кислорода, подаваемого в дутье при разном количестве добавок природного газа, мазута и пылеугольного топлива.

3. Условия, обеспечивающие максимальный коэффициент замены доменного кокса различными топливными добавками.

4. Процессы окисления элементов чугуна в очагах горения перед фурмами при дутье разного состава.

5. Взаимосвязь между так называемой теоретической температурой горения топлива на уровне фурм и тепловым состоянием горна.

Исследования по названным темам направлены на улучшение процессов формирования активных горновых газов в доменной печи, замену кокса другими видами топлива и должны привести к существенному снижению удельного расхода кокса на выплавку чугуна.

Для черной металлургии Украины последствия подорожания природного газа представляются крайне неблагоприятными. Только доменные цехи ежегодно расходуют более 2,5 млрд. м³ природного газа, а подорожание его на 50 долларов США определяет повышение себестоимости 1 т чугуна на 25-30 грн.

Реальной альтернативой природному газу является применение в доменных печах вдувания пылеугольного топлива. Это позволит при объёме производства 22 млн. т чугуна в год снизить расход кокса на 2,4 млн. т, природного газа на 1,06 млрд. м³, обеспечить снижение себестоимости производимого чугуна на 1,4 млрд. грн. при сохранении базовых производительности доменных печей и качества чугуна.