DOI: 10.52150/2522-9117-2023-37-121-138
Петряков Миколай Володимирович, директор з інжинірингу, ПАТ “Запоріжсталь”, Південне Шосе, 72, м. Запоріжжя, 69008, Україна
Грес Леонід Петрович, д.т.н., проф., Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна. ORCID: 0000-0002-5343-3438. E-mail: leonid.gres@gmail.com
Гупало Олена В’ячеславівна, к.т.н., доцент, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна. ORCID: 0000-0003-3145-9220. E-mail: gupaloelena@gmail.com
Верещак Віктор Іванович, директор, ТОВ-НВФ «КОШ», просп. Івана Мазепи, 31/11, м. Дніпро, 49064, Україна
Єрьомін Олександр Олегович, д.т.н., проф., Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна. ORCID: 0000-0001-8306-578X. E-mail: aoeremin@gmail.com
Григор’єв Антон Сергійович, студент, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СУМІШІ ПОВІТРЯ, ДИМОВИХ ГАЗІВ ТА ТЕХНОЛОГІЧНОГО КИСНЮ В ЯКОСТІ ОКИСНЮВАЧА ПРИ ОПАЛЕННІ ДОМЕННИХ ПОВІТРОНАГРІВАЧІВ
Анотація. Підвищення температури нагріву доменного дуттяє одним із відомих способів економії коксу при виробництві чавуну. Для нагрівання дуття використовуються повітронагрівачі, які зазвичай опалюються доменним газом. Оскільки склад і теплота згоряння доменного газу недостатні для досягнення температури горіння доменного газу, яка забезпечує достатнє підігрівання насадок повітронагрівачів для нагрівання дуття на рівні 1160-1230 °С, використовуються різні методи збільшення температури горіння доменного газу. В даній роботі досліджено ефективність застосування одного з таких методів – використання в якості окиснювача для спалення доменного газу в повітронагрівачах суміші повітря, димових газів та технологічного кисню. Для підготовки суміші блок повітронагрівачів оснащується додатковим обладнанням: теплогенератором для спалювання доменного газу с атмосферним повітрям, та змішувачем, в якому високотемпературні димові гази, що утворюються при спалювання палива в теплогенераторі, змішуються з атмосферним повітрям та технологічним киснем з утворенням повітро-димової суміші у складі якої міститься 21 % кисню. Використання підготованої таким чином суміші збільшує температуру горіння палива в повітронагрівачах і забезпечує підвищення температури нагріву насадки, що в свою чергу сприяє підвищенню температури нагріву доменного дуття. Результати роботи містять порівняння ефективності даного методу з іншими відомими методами збільшення температури горіння палива в повітронагрівачах: збагачення доменного газу природнім, підігрів компонентів горіння перед спалюванням палива в повітронагрівачах; збагачення повітря горіння киснем. В роботі показано, що використання повітро-димової суміші при інших рівних умовах, має деякі переваги у порівнянні з іншими методами, а саме не призводить до суттєвого зниження виходу димових газів, які утворюються при спалюванні палива в повітронагрівачах, що не погіршує теплообмін в насадці теплообмінників, а також підвищує повноту використання власних енергоресурсів підприємства (доменного газу і технологічного кисню) при наявності їх залишків. До недоліків використання повітро-димової суміші слід віднести можливість утворення вибухо-небезпечної суміші під час змішування технологічного кисню з високотемпературними продуктами згоряння палива, які можуть містити угарний газ. Тому питання безпечної реалізації змішування димових газів, кисню і атмосферного повітря потребують подальшого дослідження і детальної розробки конструкції змішувача.
DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-121-138
Ключові слова: повітронагрівач, природний газ, доменний газ, технологічний кисень, вторинні енергоресурси, теплогенератор.
Посилання для цитування: Дослідження ефективності використання суміші повітря, димових газів та технологічного кисню в якості окиснювача при опаленні доменних повітронагрівачів / М. В. Петряков, Л. П. Грес, О. В. Гупало, В. І. Верещак, О. О. Єрьомін, А. С. Григор’єв // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2023. Вип. 37. С. 121-138. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-121-138
Перелік посилань
1. Металлургические печи : Теория и расчеты / Губинский В. И., Тимошпольский В. И., Ольшанский В. М. и др. Минск : Белорусская наука. В 2-х т. Т. 1. 2007. 596 с.
2. Повышение энергоэффективности нагрева доменного дутья. Монография. / Л. П. Грес, С. А. Карпенко, А. А. Науменко, В. П. Иващенко, А. О. Еремин, Е. А. Каракаш, Е. В. Гупало. Под общей редакцией д.т.н., проф. Л. П. Греса. – Днепр, 2021. 612 с.
3. Мазур В. Л. Металургія України: стан, конкурентноспроможність, перспективи. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2010. № 2. С. 12-16.
4. Модлип Р. Природный газ для промышленности – существующее положение и перспективы. Индустриал хитинг. 1980, 47. № 2. С. 8-9, 41.
5. Грес Л. П., Карпенко С. А., Миленина А. Е. Теплообменники доменных печей: Монография. Под общей редакцией д.т.н., проф. Л. П. Греса. Днепропетровск : Пороги, 2012. 491 с.
6. Дослідження ефективності використання технологічного кисню при опаленні теплотехнічних металургійних агрегатів. / Л. П. Грес, О. В. Гупало, О. О. Єрьомін, Є. О. Каракаш, Е. К. Д’якова. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2019. № 3-4. С. 14-24. http://doi.org/10.34185/0543-5749.2019-3-4-14-24.
7. Грес Л. П., Єрьомін О. О., Гупало О. В. Вплив збагачення повітря горіння киснем на стійкість кладки доменних повітронагрівачів. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. Вип. 36. 2022. С. 123-133. http://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-123-133.
8. Спосіб ступеневого нагріву газів пальника повітропідігрівника доменної печі : патент на корисну модель 152924 Україна: МПК (2023.01) C21B 9/00, C21B 9/14. № 202200001; заявл. 04.01.2022; опубл. 03.05.2023, Бюл. № 18. 3 с.
9. Большаков В. И. Состояние и перспективы развития черной металлургии Украины на основе энергосберегающих технологий. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 2. С. 2–5.
