Доменный процесс: его автоматическое регулирование. Подача, нагрев дутья. Конструкция, принцип действия воздухонагревателя. Автоматическая стабилизация расхода кислородно-воздушного дутья. Регулирование расхода и распределения природного газа и кислорода.
Аннотация к работе
Непрерывный рост мощности доменных печей и внедрение новых методов интенсификации технологического процесса существенно повысили производительность доменного производства и увеличили потоки сырья, энергии и продуктов плавки, участвующих в производственном процессе. Системы контроля и управления работой доменных печей постепенно усложнялись - от простейших систем стабилизации отдельных параметров до локальных систем управления отдельными режимами работы печи и, наконец, до комплексных систем управления всем доменным процессом. Автоматический контроль и стабилизация некоторых параметров доменного процесса сыграли в свое время большую роль в деле повышения производительности и экономичности работы доменных печей. Внедрение локальных систем управления, таких, например, как системы автоматического управления шихтоподачей, распределения горячего дутья и природного газа по фурмам доменной печи, автоматический перевод и управление нагревом воздухонагревателей ит. д., дало дополнительный экономический эффект: производительность доменных печей увеличилась еще на 4-5%, а расход кокса снизился на 2-3%. Доменная печь состоит из пяти конструктивных элементов: верхней цилиндрической части - колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части - шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части - распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части - заплечиков, где образуется восстановительный газ-монооксид углерода; цилиндрической части - горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса - чугуна и шлака.Поэтому для контроля за ходом процесса и управления используются косвенные показатели, в известной мере отражающие состояние отдельных участков(зон) доменной печи. К таким показателям относятся, например, состав колошникового газа, перепады статического давления по высоте шахты печи и т.д.(табл. Часть рабочей информации получается нерегулярно и со значительным опозданием(анализ химического состава сырья и продуктов плавки), часть информации отражает прошлое состояние процесса (температура чугуна и шлака, содержание кремния в чугуне). Следует отметить еще одну особенность доменной печи как объекта автоматического управления: технологический процесс проходит во всем объеме печи, а управления сосредоточены на границах шахты печи. Оценка теплового состояния низа печи (t очага горения выше t верхнего шлака на 80-190 град, зависимость между температурой фурменного очага , °С, и содержанием кремния в чугуне на выпуске [Si], %, имеет вид [Si]?0,00125 - 1,227); оценка хода печи (при ровной работе фурм температура изменяется на ±30 град, при нарушениях работы печи колебания достигают 150-200 град).Для нормального протекания доменного процесса и достижения высокой производительности необходимо вдувать ежеминутно 1,6-2,3 м3 (или 1,9-3,2 кг) дутья на 1 м3 полезного объема печи. Нижний предел относится к работе на дутье, обогащенном кислородом. Так, при работе доменной печи объемом 3000 м3 ежеминутно необходимо подавать дутья около 4800 м3, а для доменной печи объемом 5000 м3 - около 8000 м3. В настоящее время в качестве дутья широко применяют воздух, обогащенный кислородом. Дутье, подаваемое воздуходувной машиной, нагревают до1050-1300?С в воздухонагревателях, называемых иногда кауперами.Современный воздухонагреватель представляет собой вертикально расположенный куполообразный цилиндр (основные размеры воздухонагревателей определяют путем теплотехнического и гидравлического расчетов, исходя из требуемой температуры нагрева дутья и его количества; кроме того, производят расчет воздухонагревателя на прочность, руководствуясь заданным давлением дутья). Снаружи воздухонагреватель заключен в стальной кожух, который изнутри выложен огнеупорным кирпичом для предотвращения прогара и деформаций кожуха, а также для уменьшения тепловых потерь в атмосферу. Внутреннее пространство воздухонагревателя разделено не доходящей до верха вертикальной стеной 7 из огнеупорного кирпича на две части: камеру сгорания 4 и огнеупорную насадку 6 с вертикальными каналами, которая сверху соединяется с камерой сгорания подкупольным пространством 5, а внизу с поднасадочным пространством 8. Поднасадочное пространство в зависимости от режима работы воздухонагревателя может соединяться либо с боровом и дымовой трубой, либо с воздухопроводом холодного дутья. Для этого специальными клапанами закрывают отверстия 2 и 9, отсоединяя воздухонагреватель от горелки и дымового борова, и через отверстие 1 соединяют поднасадочное пространство с воздухопроводом холодного дутья, а камеру сгорания через отверстие 3 с воздухопроводом горячего дутья.Принята система снабжения печей дутьем, при которой каждая печь получает воздух от отдельной воздуходувной машины. Связь между доменной печью и ПВС осуществляется по телефону (телетайпу) и с помощью ди
План
Содержание
Введение
1. Общая характеристика доменного производства
2. Доменный процесс, задачи автоматического регулирования
3. Доменная печь как объект автоматического управления
4. Подача и нагрев дутья
5. Конструкция и принцип действия воздухонагревателя