Газовоздушный стенд управления работой многоконтурной эжекторной горелки для сушки и нагрева сталеразливочных ковшей


Аннотация:

Газовая горелка и сталеразливочный ковш — это единый компонент (один из основных) оборудования сталеплавильного отделения кислородно-конвертерного либо электросталеплавильного цеха любого металлургического предприятия.

Режим тепловой подготовки футеровки сталеразливочного ковша является обязательным процессом подготовки ковшей к эксплуатации. Режимы сушки и нагрева по времени и температуре при вынужденном конвективном нагреве ковша газовой горелкой определяются типом, толщиной и влажностью футеровки, используемой в ковше. В этом режиме сталеразливочный ковш критичен к темпу нагрева по причине фазового перехода влаги в пар и разрушению футеровки. Слив горячего расплава металла в холодный сталеразливочный ковш недопустим.

Цель работы — разработать газовоздушный стенд и многоконтурную многорежимную эжекторную метановоздушную газовую горелку для сушки и нагрева сталеразливочного ковша емкостью 200 т. При этом необходимо реализовать: сушку шамотной футеровки до 330 °С с темпом нагрева 30–35° в час; нагрев шамотной футеровки ковша до 1000–1200 °С с темпом нагрева 60–65° в час.

Для топливной пары «метан + воздух» (стехиометрическое соотношение массового расхода окислителя к массовому расходу горючего равно 17,28) анализ зависимости термодинамической температуры от коэффициента избытка окислителя (воздуха) показал возможность реализации заданных параметров сушки и нагрева при соответствующей организации рабочего процесса по тепловой мощности при изменении коэффициента избытка окислителя в диапазоне от 1 до 8.

Дано описание принципиальной схемы многоконтурной многорежимной эжекторной газовой горелки и газовоздушного стенда управления ее работой для сушки и нагрева сталеразливочных ковшей с многослойной футеровкой объектов технических устройств металлургического производства II класса опасности.

Представлены результаты расчетов расхода метана и воздуха для температуры сушки и нагрева сталеразливочных ковшей при различных значениях тепловой мощности факела многоконтурной эжекторной газовой горелки и минимальной токсичности состава продуктов сгорания.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Металлургические и коксохимические производства и объекты. Характеристика поднадзорных производств// Информационный бюллетень Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. — 2018. — № 3 (96). — С. 36.
2. Пат. № 2116567 Рос. Федерация. Многоствольное эжекторное горелочное устройство/ Н.Н. Иванов, В.В. Клочай, И.И. Фогельзанг и др.; заявл. 11.03.1996; опубл. 27.07.1998.
3. Пат. № 2319897 Рос. Федерация. Газовая горелка/ Н.Н. Иванов, В.В. Бояршинов, В.Н. Крыло и др.; заявл. 27.03.2006; опубл. 20.03.2008.
4. ГОСТ 17356—89. Горелки газовые, жидкотопливные и комбинированные. Термины и определения (с Изменением № 1). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200011688 (дата обращения: 05.11.2018).
5. Иванов Н.Н., Иванов А.Н. Экономичное горелочное устройство для нагрева сталеразливочных ковшей// Сталь. — 1996. — № 8. — С. 22–24.
6. Иванов Н.Н. Двухконтурная газовая горелка с регулируемой тепловой мощностью// Безопасность труда в промышленности. — 2017. — № 7. — С. 12–14.
7. Опыт работы эжекторной газовоздушной горелки в ОАО «Северсталь»/ Н.Н. Иванов, А.Н. Иванов, С.П. Горшков и др.// Сталь. — 2007. — № 6. — С. 25–28.
8. Черновол В.Н., Леонтьева Т.С., Конюхов В.В. Совершенствование оборудования и технологии сушки и разогрева футеровки сталеразливочных ковшей// Металлург. — 1995. — № 1. — С. 29–30.
9. Сапрыгин А.Н., Леонтьева Т.С., Конюхов В.В. Совершенствование оборудования и технологии подготовки сталеразливочных ковшей// Сталь. — 1996. — № 2. — С. 16–18.
10. Современные горелочные устройства (Конструкции и технические характеристики): справ./ А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, В.Л. Гусовский, А.Б. Усачёв. — М.: Машиностроение, 2001. — 496 с.
11. Volkova O., Janke D. Modelling of temperature distribution in refractory ladle lining for steelmaking// ISIJ International. — 2003. — Vol. 43. — № 8. — P. 1185–1190.
12. Xia J.L., Ahokainen T. Transient flow and heat transfer in steelmaking ladle during the holding period// Metallurgical and materials transactions B. — August 2001. — Vol. 32 B. — Iss. 4. — P. 733–741.
13. Fredman T.P., Torrkulla I., Saxen H. Two-dimensional dynamic simulation of the thermal state of ladles// Metallurgical and materials transactions B. — April 1999. — Vol. 30 B. — Iss. 2. — P. 323–330.
14. Ashgriz N. Handbook of atomization and sprays// Springer. — 2011. — 935 p.
15. Gaston A., Laura R., Medina M. Model for predicting steel temperature and thermal state of casting tundishes// Ironmaking and Steelmaking. — 1991. — Vol. 18. — P. 370–373.
16. ГОСТ 5542—2014. Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. URl: http://docs.cntd.ru/document/1200113569 (дата обращения: 05.11.2018).
17. Саттаров А.Г., Хафизов И.Г., Семенова С.Г. Термодинамический расчет процесса горения в газовом ДВС на экологически чистом топливе «метан + воздух» и определение состава продуктов сгорания// Вестник технологического университета. — 2015. — Т. 18. — В. 17. — С. 241–243.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-1-7-13
Год: 2019
Номер журнала: Январь
Ключевые слова : сталеразливочный ковш многослойная футеровка природный газ воздух эжекторная газовая горелка многоконтурная горелка одноконтурная горелка газовоздушный стенд сушка и нагрев
Авторы:
  • Иванов Н.Н.
    Иванов Н.Н.
    канд. физ.-мат. наук, Ivanov_n_n@laspace.ru, АО «НПО им. С.А. Лавочкина», Химки, Россия
  • Сыромятников С.А.
    Сыромятников С.А.
    инженер 2-й категории АО «НПО им. С.А. Лавочкина», Химки, Россия
  • Медведев А.В.
    Медведев А.В.
    зам. начальника управления — начальник отдела Ростехнадзор, Москва, Россия
  • Буйновский С.Н.
    Буйновский С.Н.
    д-р техн. наук, гл. редактор ЗАО НТЦ ПБ, Москва, Россия