Высокомощные топливокислородные горелки для нагрева лома в современных дуговых сталеплавильных печах Магидося, Игорь Маркович

Введение к работе

Актуальность работы. Для современного этапа развития черной металлургии характерно быстрое увеличение объемов выплавки электростали, совершенствование технологии я оборудования електросталеплавильного производства. Всё большее значение приобретает энергетическая экономичность электроплавки. Для сокращения расхода и повышения производительности современные дуговые сталеплавильные печи (ДСП) оборудуют тошшвокислородными горелками (ТКГ) и устройствами для предварительного нагрева лома ртходящиш газами. Однако вопросы повышения эффективности ТКГ, применяемых на ДСП, до настоящего времени остаются малоисследованными и во многом дискуссионными. Этим, весьма актуальным вопросам, и посвящена настоящая диссертационная работа. .

Работа выполнена в соответствии с координационным планом Научно-исследовательского института металлургии (НИШ) по электросталеплавильному производству й 5.6-4.3-85.

Цель работа.' Разработка высокомощных.ТКГ для современных ДСП.

Научная новизна.Впервые методами физического моделирования
нагрова шпхты в условиях ДСП газокислородным факелом исследованы
зависимости коэффициента полезного теплоиспользования, объема зо
ны активного нагрева, поверхности нагрева пихты, находящейся в
этой зоно, и соответствующего усредненного коэффициента теплоотда
чи от объемной плотности шихты. Исследовано такие влияние на эти
характеристики уровня тепловых потерь через ограждения рабочего
, пространства. _

Предложена и обоснована методика прогнозирования основных тепловых, аэродинамических и акустических .характеристик промышленных газокислородных горелок по результатам лабораторных испытаний их моделей.

Практическое значение работы. С использованием методики прог
нозирования основгшх характеристик промышленных горелок разрабо
тана серия оригинальных многосопловых ТКГ внешнего смешения теп
ловой мощностью до 20 МВт. Применение новой горелки на ДСП-ІОО
ЭСПЦ-2 Челябинского меткоыбината ОЧДК) позволило сократить рас
ход электроэнергии на расплавление шихты на 9,2 %, а длитель
ность периода плавления - на 13,8 % при удельных расходах природ
ного газа 7,1 м³/т и кислорода - 14,2 м³/т. " .

Новые горелки нашли применение.в рабочих проектах высокомощных ЮО-т ДСП нового поколения, разработанных в Челябинском КШ совместно с Челябгипромезом и предназначенных, в частности, для

проведеній реконструкции электросталеплавильных цехов (ЭСПЦ) ЧІДК,
Узбекского метзавода (УІЛЗ) и'Орско-Халиловского моткомбината
(ОШК). .

На ДСП конструкции НИШ реализован новый тип установки горелок с размещением их в дополнительных эркерах, выполненных в подине и откосах печи. Установки горелок эркерного типа обеспечивают ввод факелов под слой шихты на уровне подины с равномерным распределением потоков газов по сечению рабочего пространства печи, что повышает эффективность использования топлива.

Основные положения, выносимые на защиту.

I- Результаты физического моделирования нагрева лома топли-вокислородным факелом применительно к условиям ДСП.

1. Методика прогнозирования основных тепловых, аэродинамических и акустических характеристик промышленных ТКГ по результатам испытаний их лабораторных моделей. ,

2. Высокомощные (до 20 МВт) многосопловые газокислородные горелки оригинальной конструкции для современных ДСП.

3. Ноша типы установок газокислородных горелок, обеспечи-вающие повышение эффективности использования топлива.