Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Удосконалення технології нагріву дуття у доменних повітронагрівниках з метою енергозбереження

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
44
Мова: 
Українська
Оцінка: 
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
 
На правах рукопису
 
ГРЕС Леонід Петрович
 
УДК 669. 162. 231. 085
 
Удосконалення технології нагріву дуття у доменних повітронагрівниках з метою енергозбереження
 
05. 16. 02 – «Металургія чорних металів»
 
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук
 
Дніпропетровськ – 2002
 
Дисертація є рукопис.
Робота виконана у Національній металургійній академії України Міністерства освіти та науки України.
Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Губинський Володимир Йосипович, Національна металургійна академія України, завідувач кафедри теплотехніки та екології металургійних печей.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Пліскановський Станіслав Тихонович, Національна металургійна академія України, професор кафедри металургії чавуну; доктор технічних наук, професор Тарасов Володимир Петрович, Приазовський державний технічний університет, професор кафедри металургії чавуну; доктор технічних наук, професор Кравцов Владлен Васильович, Донецький національний технічний університет, професор кафедри технічної теплофізики.
Провідна установа: Інститут чорної металургії ім. Некрасова, відділ металургії чавуну, Національна академія України, м. Дніпропетровськ.
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Актуальність теми. Чорна металургія споживає близько 30% загальної витрати енергоносіїв у промисловості. У витратах палива доменного виробництва більш між 70% припадає на кокс, 18% – на природний газ та 11% – на доменний газ. Питома витрата умовного палива на виробництво чавуну в Україні складає 630-650 кг. ум. пал/т. чавуну, що значно більше, ніж у розвинених промислових країнах.
Питома витрата коксу у значній мірі визначається рівнем температури дуття, який залежить від конструкції повітронагрівників, режимів їх експлуатації та спалювання палива, а також терміну їх служби. При передчасній зупинці на ремонт одного із чотирьох повітронагрівників температура дуття знижується на 60-80С, що призводить до збільшення питомої витрати коксу на 8-10 кг/т. чавуну.
Для забезпечення температури дуття 1100-1250С величина теплоти згоряння доменного газу є недостатньою, тому цей газ збагачують природним газом. На блок повітронагрівників доменної печі об'ємом 1513 м3 необхідно витрачати 18-25 млн м3 на рік природного газу.
В остані роки у кладці повітронагрівників використовують динасові вогнетриви, які мають низьку термостійкість при температурах нижче 573С. У зв'язку з цим при конструюванні повітронагрівників, їх розігріві та експлуатації необхідно достатньо точно розраховувати розподіл температур по висоті та товщині кладки, особливо динасової зони.
Капітальні витрати на енергозбереження у 3-4 рази менше витрат на виробництво енергоносіїв. У зв'язку з цим їх збереження для України є приоритетним напрямком, одним із важливих факторів забезпечення конкурентноспроможності продукції на світовому ринку.
Економія енергоресурсів має не тільки економічний ефект, але й поліпшує екологічну обстановку промислових регіонів.
Зазначені обставини висувають у число актуальних проблем створення та розвиток теоретичних та технологічних основ енергозбереження при нагріві дуття у доменних повітронагрівниках Це визначило науковий напрямок теоретичних та експериментальних досліджень.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Проблеми, які вирішуються у роботі, відповідають Положенню Комплексної держаної програми енергозбереження та «Основних напрямків державної політики України» у сфері забезпечення екологічної безпеки. Робота містить питання, пов'язані з виконанням НДР відповідно до рішення Комісії Президіуму Ради міністрів України, протокол № 85 від 24. 04. 1991р., координаційними планами галузевого замовлення Міністерства промислової політики за напрямком «Доменне виробництво», а також планами НДР Національної металургійної академії України, де дисертант був керівником робіт (наукові звіти по темам з № державної реєстрації: 0193U043639; 019. 3. У043641; 019. 3. У043642; 01890012487; 79007831; 78019552).
Мета та завдання досліджень. Метою роботи є розробка теоретичних та технологічних основ енергозбереження при нагріві дуття у доменних повітронагрівниках. Поставлену мету досягали використовуючи системний аналіз енергозбереження сучасних повітронагрівників.
Об'єктом досліджень є доменні повітронагрівники, а предметом – енергозберігаючі технології нагріву доменного дуття, які забезпечують економію коксу, природного та доменного газів. Відповідно до цього було визначено завдання досліджень:
- вибір цільової функції та оптимізація поверхні нагріву блоку повітронагрівників за мінімумом зведених витрат з урахуванням виплати за шкідливі викиди у довкілля;
- розробка методу розрахунку теплового акумулятора для стабілізації температури гарячого дуття;
- розвиток аналітичного методу розрахунку сучасних конструкцій повітронагрівників, у насадці яких використані різнородні вогнетривкі матеріали, з урахуванням втрат теплоти через кладку та уточненням крайових умов по висоті насадки;
- теоретичне обгрунтування різноманітних способів та пристроїв для забезпечення заданої температури під куполом повітронагрівників при опалюванні їх тільки доменним газом; вибір більш ефективних способів опалення повітронагрівників;
- дослідження та аналіз термонапруженого стану кладки та кожуха повітронагрівників при їх сушінні, розігріві та експлуатації;
- удосконалення окремих вузлів тракту гарячого дуття та повітронагрівників, режимів їх розігріву та експлуатації;
- дослідження та аналіз умов формування та утворення азотомістких сполук у доменній печі та колошниковому газі; визначення залежності концентрації «паливних» оксидів азоту, які утворюються при спалюванні доменного газу, від кількості у вихідному доменному газі азотомістких сполук;
- удосконалення пристроїв для взяття доменної печі на «тягу».
Методи дослідження. При виконанні роботи використовувалися методи фізичного та математичного моделювання, математичної статистики, методи оптимізації, фундаментальні положення системного аналізу. При дослідженні фізичного моделювання розподілу потоку теплоносіїв по перетину насадки використовували
Фото Капча