ОАО ВНИИМТ выполнил анализ причин разрушения медных холодильников доменных печей при вдувании пылеугольного топлива
09:10 / 09 Февраля
http://www.vniimt.ru//_news/102/

Технология вдувания пылеугольного топлива (ПУТ) в горны доменных печей получила широкое применение, так как позволяет сокращать расход дорогостоящего кокса, снижать использование природного газа и уменьшать содержание серы в чугуне при условии применения качественных низкосернистых углей. При всех положительных моментах, одной из основных проблем применения пылеугольного топлива ПУТ в доменном производстве является низкая стойкость охлаждающих элементов. Вдувание в горн пылеугольного топлива снижает расход загружаемого в доменную печь кокса, что приводит к ухудшению газопроницаемости шихты. В результате происходит перераспределение потоков технологических газов и увеличивается вероятность возникновения периферийного хода. В результате происходит смещение зоны воздействия максимальных тепловых нагрузок по высоте доменной печи в зону заплечиков и распара. В наиболее теплонагруженных зонах увеличивается риск прогара и разрушения медных холодильных плит, что, приводит к возникновению аварийных ситуаций и внеплановым остановкам доменной печи. То есть износ существующих медных холодильников доменной печи увеличивается.

По практическим данным при расходе пылеугольного топлива ПУТ – 150 кг/т чугуна (относительно работы без ПУТ) увеличение тепловых потерь для различных зон доменной печи (заплечики, распар, низ шахты, верх шахты) составляет от 20-50 %.

Перераспределение газовых потоков в рабочем пространстве приводит к тому, что вдоль стенки доменной печи, около поверхности холодильных плит, проходит большее количество горячих газов. Это увеличивает коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности холодильников. Если такая плита не имеет защиты огнеупорным экраном, то на ее оголенной поверхности произойдет повышение температур. Аналитически установлено, что повышение тепловых нагрузок, например, на 24,3 % в зоне распара и заплечиков повышает температуру поверхности существующего четырехканального холодильника в среднем на 45 °С. То есть для оголенной поверхности холодильников температура на ребре будет колебаться от 235 °С до 335 °С, а на теле – от 165 °С до 305 °С, что, безусловно, приведет к еще более ускоренному износу медных плит, относительно работы без пылеугольного топлива ПУТ. Более существенное увеличение тепловой нагрузки низа шахты доменной печи (56,3%) может привести к ускоренному износу медных холодильников доменной печи вследствие превышения температуры начала рекристаллизации меди М1Р на 30-45 °С.

Для увеличения срока службы медных холодильников доменной печи при вдувании пылеугольного топлива специалисты ОАО ВНИИМТ разработали ряд технических решений:

1. определено оптимальное количество каналов, их положение и форма в медных холодильниках;

2. с учетом изменяющегося теплового режима работы доменной печи при выдувании пылеугольного топлива ПУТ, для каждого ряда определена марка материала для изготовления медных холодильников доменной печи с требуемой температурой начала рекристаллизации;

3. разработана оптимальная, гибкая схема водяного охлаждения, позволяющая обеспечить долговечную работу медных холодильников как при работе с применением пылеугольного топлива, так и без его использования;

4. определено оптимальное количество и конфигурация контуров водяного охлаждения, позволяющая оптимально перераспределять расход охлаждающей воды в зависимости от режима работы доменной печи;

5. установка специальных защитных экранов конструкции ВНИИМТ в пазы между ребрами холодильников с полным перекрытием ребра представляется наиболее предпочтительным вариантом сохранения целостности холодильных плит и продления срока их службы;

6. рекомендована защита медных холодильников доменной печи огнеупорным бетоном или гарнисажным слоем.

Реализация предложенных мероприятий позволит значительно увеличить срок службы медных холодильников доменных печей при вдувании пылеугольного топлива.

Более подробно об изготовлении медных холодильников можно посмотреть по ссылке: http://www.vniimt.ru/rus/_id/19/

Изогнутый медный плитовый холодильник доменной печи

ВНИИМТ Медный холодильник доменной печи при вдувании пылеугольного топлива ПУТ

 Футеровка поверхности медных холодильников доменной печи огнеупорными блоками

ВНИИМТ Медный холодильник доменной печи при вдувании пылеугольного топлива ПУТ

 Температурное поле работы медного холодильника доменной печи при вдувании пылеугольного топлива

ВНИИМТ Медный холодильник доменной печи при вдувании пылеугольного топлива ПУТ

 

 



© ОАО «ВНИИМТ» импортозамещение, энергоэффективные технологии в металлургии и машиностроении