Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"

Разработаны и внедрены на 650- и 900-тонных мартеновских печах ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» новые: конструкция газомазутной горелки, система подачи и регулирования расхода природного газа на печь, а также режимы ее отопления, позволившие улучшить организацию газомазутного...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
Hauptverfasser:	Сущенко, А.В., Безчерев, А.С., Прахнин, В.Л., Фентисов, И.Н., Гавриков, О.А., Харин, А.К., Стариковский, Н.Л.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2012
Schriftenreihe:	Металл и литье Украины
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116008
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича" / А.В. Сущенко, А.С. Безчерев, В.Л. Прахнин, И.Н. Фентисов, О.А. Гавриков, А.К. Харин, Н.Л. Стариковский // Металл и литье Украины. — 2012. — № 2-3. — С. 28-32. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-116008
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1160082017-04-18T03:02:45Z Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича" Сущенко, А.В. Безчерев, А.С. Прахнин, В.Л. Фентисов, И.Н. Гавриков, О.А. Харин, А.К. Стариковский, Н.Л. Разработаны и внедрены на 650- и 900-тонных мартеновских печах ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» новые: конструкция газомазутной горелки, система подачи и регулирования расхода природного газа на печь, а также режимы ее отопления, позволившие улучшить организацию газомазутного факела и управление теплотехнологией мартеновской плавки, получить экономию топлива (мазут + природный газ) и сжатого воздуха. Розроблено і впроваджено на 650- і 900-тонних мартенівських печах ПАО «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча» нові: конструкція газомазутного пальника, система подачі та регулювання витрати природного газу на печах, а також режими її опалювання, які дозволили поліпшити організацію газомазутного факела та управління теплотехнологією мартенівської плавки, отримати економію палива (мазут + природний газ) і стислого повітря. For «Ilyich Iron & Steel Works» PJSC 650- and 900-tonns open hearth furnaces are designed and implemented new: oil-gas burner construction, natural gas supply and consumption control system for furnace and also modes of furnace heating, allowing to improve oil-gas flame organization and open-hearth casting process heat-technology control, to save fuel (fuel oil + natural gas) and compressed air. 2012 Article Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича" / А.В. Сущенко, А.С. Безчерев, В.Л. Прахнин, И.Н. Фентисов, О.А. Гавриков, А.К. Харин, Н.Л. Стариковский // Металл и литье Украины. — 2012. — № 2-3. — С. 28-32. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116008 669.183.212 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Разработаны и внедрены на 650- и 900-тонных мартеновских печах ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» новые: конструкция газомазутной горелки, система подачи и регулирования расхода природного газа на печь, а также режимы ее отопления, позволившие улучшить организацию газомазутного факела и управление теплотехнологией мартеновской плавки, получить экономию топлива (мазут + природный газ) и сжатого воздуха.
format	Article
author	Сущенко, А.В. Безчерев, А.С. Прахнин, В.Л. Фентисов, И.Н. Гавриков, О.А. Харин, А.К. Стариковский, Н.Л.
spellingShingle	Сущенко, А.В. Безчерев, А.С. Прахнин, В.Л. Фентисов, И.Н. Гавриков, О.А. Харин, А.К. Стариковский, Н.Л. Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича" Металл и литье Украины
author_facet	Сущенко, А.В. Безчерев, А.С. Прахнин, В.Л. Фентисов, И.Н. Гавриков, О.А. Харин, А.К. Стариковский, Н.Л.
author_sort	Сущенко, А.В.
title	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"
title_short	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"
title_full	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"
title_fullStr	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"
title_full_unstemmed	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"
title_sort	совершенствование системы отопления мартеновских печей в пао "мариупольский металлургический комбинат им. ильича"
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116008
citation_txt	Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича" / А.В. Сущенко, А.С. Безчерев, В.Л. Прахнин, И.Н. Фентисов, О.А. Гавриков, А.К. Харин, Н.Л. Стариковский // Металл и литье Украины. — 2012. — № 2-3. — С. 28-32. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT suŝenkoav soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT bezčerevas soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT prahninvl soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT fentisovin soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT gavrikovoa soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT harinak soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča AT starikovskijnl soveršenstvovaniesistemyotopleniâmartenovskihpečejvpaomariupolʹskijmetallurgičeskijkombinatimilʹiča
first_indexed	2025-07-08T09:45:43Z
last_indexed	2025-07-08T09:45:43Z
_version_	1837071541666316288
fulltext	28 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 2- 3 (225-226) ’2012 УДК 669.183.212 А. В. Сущенко, А. С. Безчерев, В. Л. Прахнин И. Н. Фентисов, О. А. Гавриков, А. К. Харин, Н. Л. Стариковский Приазовский государственный технический университет, Мариуполь ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича», Группа Метинвест Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО «Мариупольский металлургичеcкий комбинат им. Ильича»* Разработаны и внедрены на 650- и 900-тонных мартеновских печах ПАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» новые: конструкция газомазутной горелки, система подачи и регулирования расхода природного газа на печь, а также режимы ее отопления, позволившие улучшить организацию газомазутного факела и управление теплотехнологией мартеновской плавки, получить экономию топлива (мазут + природный газ) и сжатого воздуха. Ключевые слова: энергосбережение, мартеновская печь, система отопления, газомазутная горелка, природный газ, мазут Ч ерная металлургия Украины по такому важней- шему показателю, как сквозная энергоемкость продукции, значительно отстает от зарубежных стран, что связано с использованием устарев- шего и изношенного оборудования, а также со сла- бым применением современных энергоресурсосбе- регающих технологий [1 и др.]. По отчетным данным ПХО «Металлургпром», за I полугодие 2011 г. около 30 % стали в стране производится в мартеновских печах, которые считаются неэффективными (в теп- ловом отношении) и являются одними из основных загрязнителей окружающей среды. Вместе с тем, по мнению экспертов, в связи с недостатком на метал- лургических предприятиях финансовых средств для замены мартеновского производства конвертерным или электросталеплавильным полное закрытие мар- теновских цехов в настоящее время проблематич- но. В ближайшие годы мартеновский процесс будет оставаться одним из основных способов выплавки стали. Поэтому вопросы совершенствования тепло- вой работы мартеновских печей с целью сокраще- ния удельного расхода топлива и энергоносителей на выплавку стали, а также снижения вредных вы- бросов в окружающую среду (на базе беззатратных и малозатратных мер) весьма актуальны. Настоя- щая работа посвящена решению указанных вопро- сов на Мариупольском металлургическом комби- нате им. �льича (ММ� им. �льича), где мартенов- �льича (ММ� им. �льича), где мартенов-�льича (ММ� им. �льича), где мартенов- �льича), где мартенов-�льича), где мартенов- ский цех занимает четвертое место по потреблению ТЭР и третье – по количеству вредных выбросов. Одним из наиболее эффективных энергоресурсо- сберегающих направлений, позволяющих без значи- тельных временных и финансовых затрат существенно улучшить целый ряд технико-экономических показате- лей работы мартеновских печей (�ПД, ��Т, удельные расходы топлива и других энергоносителей на вы- плавку стали, производительность агрегатов, вредные выбросы в окружающую среду) является совершен- ствование системы их отопления, в т. ч. конструкции сожигательных устройств и режимов подачи энергоно- сителей в рабочее пространство агрегата [2-5]. На ММ� им. �льича, входящем в Группу Метин- вест, для отопления 650- и 900-тонных мартеновских печей (МП) использовались газомазутные горел- ки (ГМГ) с двухступенчатым распыливанием мазу- та предварительно подогретым (до 60-70 °С) ком- прессорным воздухом (первая ступень распылива- ния) и природным газом высокого давления (вторая ступень). В результате комплексного анализа основ- ных параметров, условий и показателей работы си- стемы отопления печей с ГМГ базовой конструкции были выявлены следующие ее недостатки. В связи с относительно низким (�0,� МПа) давлением сжато-�0,� МПа) давлением сжато-0,� МПа) давлением сжато- го воздуха в цеховой магистрали имеют место огра- ниченные возможности по совершенствованию орга- низации и управлению параметрами факела в печи. �спользование сжатого воздуха в качестве первич- ного распылителя мазута ухудшает тепловой баланс факела и плавки в целом (из-за относительно низ- кой по отношению к проходящему через регенера- тор вентиляторному воздуху температуры и наличия балластной составляющей – азота), а также допол- нительно уменьшает дальнобойность факела вслед- ствие подачи внутрь его окислителя. Положение усу- губляет также повышенная влажность сжатого воз- духа, особенно в осенне-зимний период. С другой стороны, применяемый для отопления МП природный газ (ПГ) имеет более высокое и ста- бильное давление (0,6-0,7 МПа) по сравнению со сжатым воздухом. Однако при его подаче только во вторую ступень распыливания ГМГ потенциальная энергия ПГ неэффективно используется для распы- ливания мазута и организации факела. Так, по дан- ным натурных замеров, давление природного газа перед горелками базовой конструкции в процессе их эксплуатации составляет 0,22-0,35 МПа. **В работе принимали участие: Е. Н. Лещенко, А. П. Балаба, А. А. �одынский, �. М. �омар, В. �. Лысенко, �. В. �рибрат, О. �. Пухаль-А. А. �одынский, �. М. �омар, В. �. Лысенко, �. В. �рибрат, О. �. Пухаль- А. �одынский, �. М. �омар, В. �. Лысенко, �. В. �рибрат, О. �. Пухаль-А. �одынский, �. М. �омар, В. �. Лысенко, �. В. �рибрат, О. �. Пухаль-�одынский, �. М. �омар, В. �. Лысенко, �. В. �рибрат, О. �. Пухаль- ский, В. Б. �удряшов, А. В. Подлесный, Д. Н. Шмельков, А. В. �айдуков, В. М. �оревой, Н. �. Редя, А. А. Малюк, Н. И. �орлач, �. �. �ер-�. Редя, А. А. Малюк, Н. И. �орлач, �. �. �ер-. Редя, А. А. Малюк, Н. И. �орлач, �. �. �ер- Малюк, Н. И. �орлач, �. �. �ер-Малюк, Н. И. �орлач, �. �. �ер- �орлач, �. �. �ер-�орлач, �. �. �ер- гиенко, В. А. Бочарова 29МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 2-3 (225-226) ’2012 обеим ступеням распыливания ГМГ. Это позволило расширить возможности регулирования параметров факела и более полно использовать потенциальную энергию давления природного газа (для улучшения кинетических характеристик факела) в условиях по- стоянного изменения его расхода на печь (в соответ- ствии с теплотехнологическими задачами плавки). С целью обеспечения оптимальной организации га- зомазутного факела в рабочем пространстве печи и не- обходимого качества распыливания мазута, а также по- вышения эффективности сжигания топлива был раз- работан новый способ отопления МП, основанный на оптимизации распределения расхода ПГ по ступеням распыливания при изменении его давления перед го- релкой [6]. Установлено, что оптимальная доля расхо- да природного газа q1, используемого в качестве пер- вичного распылителя мазута, от общего его расхода на горелку составляет: 15-�5 % при абсолютном давле- 15-�5 % при абсолютном давле-15-�5 % при абсолютном давле- % при абсолютном давле-% при абсолютном давле- нии природного газа перед горелкой Рг = (0,80…1,20) × × Рг.ном; 30-70 % – при Рг = (0,60…0,79) × Рг.ном; 50-100 % – при Рг = (0,�0…0,59) × Рг.ном, где Рг.ном – номинальное аб- солютное давление ПГ перед горелкой. При недостаточной величине q1 (для соответ- ствующих диапазонов Рг ) распыливание мазута не- удовлетворительное, что приводит к существенному ухудшению качества сжигания топлива (химическому недожогу), снижению температуры факела, чрезмер- ному его удлинению и смещению зоны расположе- ния корневой области ближе к концу печи. Ухудша- ются показатели использования топлива в рабочем пространстве агрегата в целом. При чрезмерно вы- соком значении параметра q1 происходит «перерас- пыл» мазута, что заметно уменьшает дальнобой- ность факела. �роме того, в этом случае величина проходного сечения газового сопла второй ступени распыливания ГМГ является достаточно малой, и пределы регулирования горелки сужаются. С целью максимально возможного использова- ния потенциальной энергии давления ПГ для распы- ливания мазута, повышения кинетической энергии и расширения возможностей регулирования парамет- ров факела при проектировании ГМГ была исполь- зована разработанная и опробованная ранее [7, 8] конструкция соплового модуля первой ступени рас- пыливания горелки. Она основана на оптимизации Подачу интенсификатора (кислорода) в ГМГ ба- зовой конструкции осуществляют по двум каналам, расположенным в вертикальной плоскости под газо- мазутным сопловым модулем (рис. 1, а), что позво- ляет при необходимости эффективно перераспреде- лять поток кислорода через ГМГ между газомазутным факелом и ванной. Однако у такого варианта есть недостатки. Так, при периодической выдувке остаточ- ного мазута из горелки (особенно при использовании для очистки каналов ГМГ водяного пара) часть мазу- та попадает в кислородные сопла, что небезопасно, а также приводит к настылеобразованию на выходных участках сопел и, как следствие, нарушению органи- зации факела (рис. 1 б, в). В случаях повышенной теп- ловой нагрузки (за счет увеличенного расхода мазута) подача части кислорода через нижний канал может не обеспечить полное сжигание мазута в факеле. �ро- ме того, при существующей классической схеме пода- чи интенсификатора горения в рабочее пространство печи с двух противоположных сторон поочередно (в режиме реверсирования факела) в удаленной от по- дающей головки части рабочего пространства печи в газовой фазе над ванной имеют место низкое содер- жание кислорода и повышенное содержание моноок- сида углерода; отключенные кислородные сопла ГМГ подвергаются интенсивному воздействию газопыле- вого потока из рабочего пространства печи и перио- дически забиваются. Это приводит к усилению недо- жога топлива и отходящих газов, особенно при повы- шенных тепловых нагрузках и интенсивном окислении углерода расплава, а также к необходимости прове- дения трудоемких операций по очистке сопел. На основе сравнительного анализа потенциаль- ных возможностей различных вариантов использо- вания имеющихся в цехе энергоносителей (сжатый воздух, азот, водяной пар, природный газ) в каче- стве распылителей мазута было принято решение о разработке газомазутной горелки новой конструк- ции с двухступенчатым распыливанием мазута при- родным газом. На рис. 2 в качестве примера пред- ставлены зависимости максимально возможной ско- рости истечения газообразных распылителей мазута (природного газа и сжатого воздуха) от их давления и температуры (перед соплом). Для эффективной работы горелки разработали и внедрили новую систему подачи и регулирования расхода природного газа и других энергоносителей на МП, обеспечивающую минимальные потери дав- ления и независимое регулирование расходов ПГ по Газомазутная горелка базовой конструкции: а – после из- готовления (вид спереди); б, в – после эксплуатации на МП (б – за- текание мазута в верхнее кислородное сопло, в – забитое нижнее кислородное сопло) Рис. 1. а б в М ак си м ал ьн ая с ко ро ст ь ис те че ни я пр и по лн ом ра сш ир ен ии п от ок а, м /с Полное абсолютное давление энергоносителя перед соплом ГМГ, бар 1,5 2,5 3,5 �,5 5,5 6,5 7,5 800 750 700 650 600 550 500 �50 �00 350 300 4 2 3 1 �зменение максимальной скорости истечения сжатого воздуха и природного газа в зависимости от давления и темпе- ратуры: 1, 2 – сжатый воздух при 20 и 70 °C соответственно; 3, 4 – природный газ при 20 и 70 °� соответственно; заштрихован-� соответственно; заштрихован- соответственно; заштрихован- ная область соответствует реальному располагаемому давлению энергоносителя в мартеновском цехе Рис. 2. 30 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 2- 3 (225-226) ’2012 формы и конструктивных размеров сопел, а также ос- новного рабочего положения выходного сечения ко- нического сужающегося мазутного сопла относитель- но минимального сечения газового конического сопла Лаваля – lx. При lx = (−0,2…+0,6) × min ed (где min ed – эк- вивалентный диаметр минимального сечения сопла Лаваля для подачи первичного распылителя, с учетом частичного перекрытия его мазутным соплом) обеспе- чиваются одновременно достаточно высокие степень распыливания мазута, дальнобойность и «жесткость» газомазутного факела, а также близкое к оптимально- му его температурное поле и хорошая настильность. Режим истечения энергоносителей стабильный, явле- ние «запирания» мазутного потока отсутствует. В ГМГ новой конструкции, в отличие от базовой, подача интенсификатора осуществляется по двум независимо регулируемым каналам, расположен- ным в горизонтальной плоскости под газомазутным сопловым модулем на определенном расстоянии от его оси [9] (рис. 3). Это позволяет увеличить окисли- тельный потенциал факела и обеспечить более пол- ное сжигание мазута, в том числе при высоких его расходах, что особенно важно, учитывая вывод из го- релки части окислителя в виде сжатого воздуха. При необходимости можно легко обеспечить интенсифи- кацию подачи кислорода в ванну, увеличив расход кислорода через сводовые фурмы. Разработан энергосберегающий способ отопле- ния мартеновских печей [10], основанный на органи- зации дополнительной подачи части интенсификато- ра горения в рабочее пространство печи со стороны, противоположной газомазутному факелу, и позволя- ющий повысить эффективность использования топ- лива и химического потенциала отходящих из ста- леплавильной ванны газов, снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с «хлопками» монооксида углерода в газоотводящем тракте печи, а также улучшить условия эксплуатации кислородных сопловых аппаратов ГМГ. При проектировании ГМГ новой конструкции, с уче- том реальных условий снабжения мартеновского цеха природным газом, расчетное значение полного дав- ления ПГ непосредственно перед ГМГ было принято равным 0,45 МПа. При этом максимальный расход ПГ через горелку составил 6500 м3/ч; основной рабочий диапазон расходов ПГ – (3000÷6000) м3/ч (при работе в режиме «дежурного газа» – 2000 м3/ч); максималь- ный расход мазута – 3000 кг/ч. Для защиты газомазутного соплового модуля от- ключенной в период реверсирования факела горел- ки от встречного газопылевого потока было предло- жено организовать подачу сжатого азота через газо- вое сопло первой ступени распыливания горелки, а в качестве резервного защитного газа использовать водяной пар. При этом расход защитного газа со- ставляет 300-500 м3/ч. Опытно-промышленные испытания первой, пи- лотной партии из двух газомазутных горелок новой конструкции были проведены на 650-тонной марте- новской печи № 3 в феврале 2008 г. Горелки были установлены на печь после «холодного» ремонта и эксплуатировались непрерывно 162 плавки – до ма- непрерывно 162 плавки – до ма-непрерывно 162 плавки – до ма- лого «холодного» ремонта, после которого их заме- нили аналогичными горелками новой конструкции. Этот вариант ГМГ используется на МП № 3 непре- рывно по настоящее время. Так как первая ступень ГМГ играет главную роль при распыливании мазута, в процессе плавок рас- ход ПГ через указанную ступень поддерживали от- носительно постоянным, а суммарный расход ПГ через ГМГ регулировали посредством второй ступе- ни распыливания горелки. В зависимости от давле- ния природного газа в цехе оптимальный его рас- ход через первую ступень распыливания ГМГ новой конструкции (VПГ,1) составил 2000-2500 м3/ч. Увели- чение VПГ,1 до 2500 м3/ч (при сохранении постоянно- го общего расхода ПГ на горелку) позволяет допол- нительно повысить кинетическую энергию и «жест- кость» факела, а также улучшить распыливание мазута. Однако при этом несколько снижается дли- на светящейся части факела. Большее увеличение VПГ,1 нецелесообразно из-за «перераспыла» мазута при низких его расходах и неудобства в регулирова- нии общего расхода ПГ на ГМГ. Установлено, что при расходе мазута до 2000 кг/ч достаточно высокая степень его распыливания может быть обеспечена при работе даже одной (первой) сту- пени ГМГ. При больших расходах мазута требуется эффективная работа обеих ступеней распыливания. При использовании опытных ГМГ (в отличие от базовых) приемлемая степень распыливания мазу- та при его номинальных расходах наблюдалась да- же без подачи кислорода в факел, то есть только за счет природного газа. Об увеличении полноты сжи- гания мазута в рабочем пространстве агрегата сви- детельствовало также состояние верхней части на- садок регенераторов во время их обследования на малом «холодном» ремонте печи после проведения опытно-промышленных испытаний горелок. Анализ параметров газомазутных факелов, полу- ченных при использовании горелок новой и базовой (с первоначальным распыливанием мазута сжатым воздухом) конструкций при аналогичных параметрах подаваемых энергоносителей показал, что приме- нение новых горелок позволяет заметно улучшить организацию факела, в частности: удлинить его (на одну крышку завалочного окна, то есть на ≈2 м), температуру в нижней части факела повысить (на 20-50 °C), а в верхней – понизить (на 10-30 °C) и уве- личить зону подготовки факела (до перевала печи). а б Рис. 3. ГМГ новой конструкции: вид спереди после изготовле- ния (а); задняя часть в процессе опытно-промышленных испы- таний на МП № 3 (б) 31МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 2-3 (225-226) ’2012 На рис. 4 в качестве примера представлены резуль- таты исследований параметров факелов, прове- денных на МП № 3 с использованием горелок но- вой конструкции при давлении ПГ на вводе в печь 0,62-0,63 МПа. Получено также увеличение нагревательной спо- собности печи, в том числе при использовании го- рячебрикетированного железа в шихте плавок (при прочих равных условиях период плавления сокра- тился на ≈17 %), что объясняется увеличением све- тимости, температуры и площади излучающей по- верхности факела. Широкомасштабное внедрение разработки в мар- теновском цехе ММК им. Ильича было осуществ- лено с января по август 2011 г. на всех остальных (трех 900-тонных) печах после проведения в процес- се их «холодных» ремонтов модернизации системы подачи и регулирования расходов ПГ. Стоимость та- кой модернизации составила в среднем 33 тыс. грн. на одну печь. На рис. 5 представлена динамика из- менения удельного расхода условного топлива (ма- зут + природный газ) на выплавку мартеновской ста- ли по печам в первые три месяца после внедрения газомазутной горелки новой конструкции. Для проведения сравнительного анализа эф- фективности тепловой работы мартеновских печей с использованием ГМГ новой и базовой конструк- ций были обработаны представительные масси- вы плавок (по кампаниям соответствующих печей), проведенных непосредственно до и после установ- ки горелок новой конструкции. При этом в качестве обобщающего критерия эффективности тепло- вой работы мартеновских печей рассматривался удельный расход условного топлива на выплав- ку мартеновской стали (кг у. т./т) [5]. В результате 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0 95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0 1.08 2.08 3.08 4.08 Уд ел ьн ы й ра сх од у сл ов но го т оп ли ва , к г/т с та ли 1,08 2,08 3,08 4,08 120 110 100 90 80 70 а 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0 95,0 100,0 105,0 12.10 1.11 2.11 3.11 100 90 80 70 12,10 1,11 2,11 3,11 б 70 75 80 85 90 95 100 105 4.11 5.11 6.11 7.11 100 90 80 70 4,11 5,11 6,11 7,11 в Месяц, год 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0 95,0 100,0 105,0 7.11 8.11 9.11 10.11 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0 95,0 100,0 105,0 7.11 8.11 9.11 10.11 100 90 80 70 7,11 8,11 9,11 10,11 г Динамика изменения удельного расхода условного то- плива (мазут + природный газ) на выплавку мартеновской стали по печам до и после внедрения газомазутной горелки новой конструк- ции ( – за месяц до начала внедрения); а – МП № 3, б – МП № 4, в – МП № 5, г – МП № 6 Рис. 5. анализа выяснилось, что экономия топлива за счет использования новых горелок составила не менее 7 кг у. т./т стали. Кроме этого, имеет место эконо- мия компрессорного воздуха (до 2500 м3/ч. на одну печь – 20-40 м3/т стали). Установлено, что при использовании предло- женного способа подачи интенсификатора горения в факел [10] оптимальная доля кислорода, подава- емого с противоположной факелу стороны, состав- ляет около 10 % от его общего расхода. При этом за счет более полного использования теплового по- тенциала отходящих газов имеет место дополни- тельная экономия топлива ≈1 кг у. т./т стали, суще- ственно уменьшается зарастание кислородных со- пел в процессе эксплуатации ГМГ (см. рис. 6). Высвобожденный компрессорный воздух было предложено использовать для улучшения условий Рис. 4. Схематическое изображение контуров видимой части и результаты замеров температурных полей факелов (замеры ин- фракрасным пирометром «Micron M90», °С); �-�� – номера зава-�-�� – номера зава--�� – номера зава-�� – номера зава- – номера зава- лочных окон МП; а-г – варианты различных тепловых режимов по периодам плавки І І ІІ ІІІ ІІІ ІІ ІІІ 2090 2151 21512130 2198 2108 2211 2197 2099 2051 2143 2104 21202048 г в б а І І ІІ ІІ ІІІ 2110 2143 2171 2170 2220 2209 2015 2130 2052 2120 2120 2143 2183 2178 2211 2184 2050 21482120 2090 2133 2152 2182 2107 2139 32 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 2- 3 (225-226) ’2012 Ключові слова енергозбереження, мартенівська піч, система опалювання, газомазутний пальник, при- родний газ, мазут Сущенко А. В., Безчерев О. С., Прахнін В. Л., Фентісов І. М., Гавріков О. А., Харін О. К., Стариковський М. Л. Вдосконалення системи опалювання мартенівських печей у ПАТ «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча» Анотація Розроблено і впроваджено на 650- і 900-тонних мартенівських печах ПАО «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча» нові: конструкція газомазутного пальника, система подачі та регулювання витрати природного газу на пе- чах, а також режими її опалювання, які дозволили поліпшити організацію газомазутного факела та управління тепло- технологією мартенівської плавки, отримати економію палива (мазут + природний газ) і стислого повітря. For «Ilyich Iron & Steel Works» PJSC 650- and 900-tonns open hearth furnaces are designed and implemented new: oil-gas burner construction, natural gas supply and consumption control system for furnace and also modes of furnace heating, allowing to improve oil-gas flame organization and open-hearth casting process heat-technology control, to save fuel (fuel oil + natural gas) and compressed air. Sushchenko A., Bezcherev A., Prahnin V., Fentisov I., Gavrikov O., Kharin A., Starikovskiy N. Development of the open-hearth furnaces heating system at «Ilyich Iron & Steel Works» PJSC Summary Keywords energy saving, open-hearth furnace, heating system, oil-gas burner, natural gas, fuel oil ЛИТЕРАТУРА эксплуатации сводовых огнеупоров и их металличе- ских креплений на МП. Для этого были разрабо- таны и внедрены в производство новый способ [11] и соответствующая система охлаждения сводов печей, позволяющие за счет эффективного целе- направленного обдува изношенных участков сво- дов компрессорным воздухом повысить их стой- кость и уменьшить количество ремонтов печей. Фактический годовой экономический эффект от внедрения разработок только за счет экономии топ- лива составил ≈2 млн $ США. 1. Буторина И. В., Харлашин П. С., Сущенко А. В. Пути снижения энергоемкости металлургических процессов на предприятиях Украины // Сталь. – 2003. – № 7. – С. 97-101. 2. Глинков Г. М., Чайкин Б. С. Энергосберегающие режимы работы мартеновских и двухванных печей. – М.: Металлургия, 1991. – 128 с. 3. Разработка и внедрение новых энергосберегающих способов отопления мартеновских печей ОАО «МК «Азовсталь» / А. В. Сущенко, А. И. Травинчев, А. В. Воробьев и др. // Металл и литье Украины. – 2001. – № 10/11. – С. 29-30. 4. Папич П. А., Гордеев Н. И. Усовершенствование конструкции газомазутных горелок мартеновских печей // Сталь. – 2005. – № 3. – С. 28-30. 5. Энергоресурсосбережение в мартеновском производстве Мариупольского металлургического комбината Ильича / В. С. Бойко, А. В. Сущенко, Е. Н. Лещенко и др. – Мариуполь: ММК им. Ильича. – 2008. – 232 с. 6. Пат. 67684А України МПК F 23 C 1/08. Спосіб спалювання палива в мартенівській печі / Е. М. Лещенко, А. В. Сущенко, В. Л. Прахнін та ін. – Опубл. 15.06.04, Бюл. № 6. 7. Пат. 67690А України МКИ F 23 C 1/08, C 21 C 5/04. Сопловий модуль газомазутного пальника мартенівської печi / Е. М. Лещенко, А. В. Сущенко, В. Л. Прахнін та ін. – Опубл. 15.06.04, Бюл. № 6. 8. Совершенствование конструкции газомазутной горелки крупнотоннажных мартеновских печей / А. В. Сущенко, Е. Н. Лещенко, А. С. Безчерев и др. // Сталь. – 2005. – № 12. – С. 26-28. 9. Пат. 51209 України МКИ F 23 C 1/00. Пальник мартенівської печі / С. А. Матвієнков, В. Л. Прахнін, А. В. Сущенко та ін. – Опубл. 12.07.10, Бюл. № 13. 10. Пат. 45434 України МКИ F 23 C 1/00. Спосіб опалення мартенівської печі з допалюванням газів, що відходять / С. А. Матвієнков, В. Л. Прахнін, А. В. Сущенко та ін. – Опубл. 10.11.09, Бюл. № 21. 11. Пат 35508 України, МПК F23С 1/00. Спосіб охолодження склепіння мартенівської печі / С. А. Матвієнков, В. Л. Прахнін, В. Ф. Лисенко та ін. – Опубл. 25.09.08, Бюл. № 18. ГМГ новой конструкции: вид спереди после эксплуатации на МП № 3 в течение кампании по главному своду печи Рис. 6.

Совершенствование системы отопления мартеновских печей в ПАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича"

Institution

Ähnliche Einträge