SU1036779A1

SU1036779A1 - Method for heating reverberatory furnace

Info

Publication number: SU1036779A1
Application number: SU823377054A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Жуков; Никифор Георгиевич Агеев; Иван Федорович Худяков; Витольд Марианович Лупэйко; Виктор Григорьевич Кожин; Анатолий Григорьевич Лапинюк; Борис Егорович Антонов
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-01-05
Filing date: 1982-01-05
Publication date: 1983-08-23

Abstract

СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ,, включающий рассредоточенную подачу и неполное сжигание топлива с газом, содержащим свободный 1 ислород, в шлаке, о т л и чающийс тем, что, с целью повышени производительности процесса , эконолши топлива, снижени содержани цветных металлов в отвальном шлаке, топливо сжигают в зоне плавлени при коэффициенте расхода кислорода 1,03-1,10 и в зоне отсто с коэффициентом расхода кислорода 0,5-0,8 на рассто нии 10-12 м от места выпуска шлака. (Л GA METHOD FOR HEATING A REFLECTIVE OVEN, which includes dispersed supply and incomplete combustion of gas with gas containing free 1 in the slag, is due to the fact that, in order to increase the efficiency of the process, to save fuel, to reduce the content of non-ferrous metals in waste slag, the fuel is burned in the melting zone at an oxygen consumption ratio of 1.03-1.10 and in a sludge zone with an oxygen consumption ratio of 0.5-0.8 at a distance of 10-12 m from the place of slag production. (Lg

Description

СО О)CO O)

| |

соwith

Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использовано при плавке медных шихт в отражательных печах.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the smelting of copper charges in reflective furnaces.

Известен способ отоплени отражательной печи, в котором, с целью повышени коэффициента полезного теплоиспользовани и увеличени извлечени цветных метгшлов, предлагаетс осуществл ть рассредоточенную подачу топлива и кислородсодержащего газа в расплав, а также частичный пиролиз топлива с последующим дожиганием продуктов пиролиза в газовом пространстве печи Cl1Известен также способ отоплени отражательной печи, где предлагаетс 5-25% топлива и его расхода сжигать в расплаве совместно с кислородсодержащим газом при коэффициенте избытка воздуха ot 0,10-0,35 на рассто нии 2/3 длины печи, а на остальной 1/3 в зоне отсто шлака сжигать топливо периодически, прекраща его подачу в период выпуска отвального шлака. Дожигание продуктов пиролиза производ т вдоль печи за счет избыточного кислорода, подаваемого на торцовые горелки С2,There is a method of heating a reflective furnace, in which, in order to increase the coefficient of useful heat use and increase the extraction of colored metals, it is proposed to disperse the supply of fuel and oxygen-containing gas into the melt, as well as partial pyrolysis of the fuel with subsequent combustion of pyrolysis products in the gas space of the Cl1 furnace. heating of a reflective furnace, where it is proposed that 5–25% of the fuel and its consumption be burned in the melt together with oxygen-containing gas at a ratio excess air ot 0.10–0.35 at a distance of 2/3 of the kiln length, and in the remaining 1/3 in the slag sediment zone to burn fuel periodically, stopping its supply during the period of release of waste slag. The afterburning of the pyrolysis products is carried out along the furnace due to the excess oxygen supplied to the end burners C2,

Однако низкое значение d ( коэффициент расхода кислорода )снижает теоретическую температуру горени природного газа, в расплаве до 700-800°С, что нар ду с добавко воды в воздух приводит к охлаждению расплава в зоне подачи дуть .However, a low d value (oxygen consumption coefficient) reduces the theoretical combustion temperature of natural gas in the melt to 700-800 ° C, which, along with the addition of water to the air, causes the melt to cool in the feed zone to blow.

Кроме того, сравнительно низка температура погруженного факела в плавильной зоне печи уменьшает эффективность теплопередачи конвек цией от продуктов сгорани топлива к расплаву и, соответственно, снижает производительность процесса и увеличивает расход топлива. Пониженна температура заключенных в газовых пузыр х продуктов неполного сгорани топлива (СН4 СО, Hg)уменьшает степень разрушени магнетита указанными газами, а также сульфидами шихты и штейна. Это приводит к повышенным потер м меди с отвальным шлаком.In addition, the relatively low temperature of the immersed flame in the melting zone of the furnace reduces the efficiency of heat transfer by convection from the fuel combustion products to the melt and, accordingly, reduces the productivity of the process and increases fuel consumption. The reduced temperature of the products of incomplete combustion of gas enclosed in gas bubbles (CH4 CO, Hg) reduces the degree of magnetite destruction by these gases, as well as charge and matte sulphides. This leads to increased copper loss with waste slag.

Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса, экономи топлива и снижение содержани цветных металлов в отвальном шлаке.The aim of the invention is to increase the productivity of the process, save fuel and reduce the content of non-ferrous metals in waste slag.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу отоплени отражательной печи, включающему рассредоточенную подачу и неполное сжигание топлива с газом, содержащим свободный кислород, в шлаке-,топливо сжигают в зоне плавлени при коэффициенте расхода кислорода 1,031 ,1 и в зоне отсто с коэффициентом расхода кислорода 0,5-0,8 на рассто нии 10-12 м от места выпуска шлака.This goal is achieved by the fact that according to the method of heating a reflective furnace, which includes dispersed supply and incomplete combustion of fuel with a gas containing free oxygen, in the slag, the fuel is burned in the melting zone at an oxygen consumption coefficient of 1.031, 1 and in the zone of sludge with a coefficient of oxygen consumption 0.5–0.8 at a distance of 10–12 m from the place of slag production.

Сжигание топлива в плавильной зоне с / 1,03-1-1 соответствует максимальной температуре продуктов сгорани (2100-2200°С ; и позвол ет повысить эффективность тепло-массопередачи и, соответственно, на 7,7% увеличить производительность процесса и на 10,7% сократить общий расход: топлива.Combustion of fuel in the smelting zone with / 1.03-1-1 corresponds to the maximum temperature of the combustion products (2100-2200 ° С; and allows to increase the efficiency of heat-mass transfer and, accordingly, by 7.7% increase the process productivity and by 10, 7% reduced total fuel consumption:

Сжигание природного газа в отстойной зоне с ot 0,5-0,8 позвол ет получить топливный факел с температурой 1300-1800°С. Значение оС 0,5 обусловлено наименьшей температурой продуктов сгорани 1300°С, что несколько выше обычной температуры шлака 1200-1250°С и позвол ет осуществл ть его нагрев за счет погруженного дуть . Максимальное значение Ы. 0,8 соответствует завершению процесса наиболее эффективного разрушени магнетита и обеднени шлака по цветным металлам.Combustion of natural gas in the settling zone with ot 0.5-0.8 allows to obtain a fuel plume with a temperature of 1300-1800 ° C. The value of оС 0.5 due to the lowest temperature of the combustion products is 1300 ° С, which is slightly higher than the usual slag temperature of 1200-1250 ° С and allows its heating by submerged blowing. The maximum value of Ы. 0.8 corresponds to the completion of the process of the most effective destruction of magnetite and slag depletion of non-ferrous metals.

Продувка шлакового расплава в отстойной зоне через непосредственный контакт ( барботаж ) с ним дымовых газов, нагретых до температуры 1800°С при Ы 0,8 , обеспечивает сокращение расхода топлива с 5600 нм ч до 5000 нм /ч л увеличение удельного проплава с 8,63 ,3 т/м сут. Нар ду с прогревом реакционной зоны Т объеме расплава после всплыти газовых пузырей происходит догорание сосредоточенных в них углеводородов топлива избыточным кислородом газового пространства печи. Причем, догорание осуществл етс в непосредственной близости от поверхности ванны, что повышает скорость расплавлени огарка.Purging the slag melt in the settling zone through direct contact (bubbling) with flue gases heated to a temperature of 1800 ° C at 0 0.8, reduces fuel consumption from 5600 nm to 5000 nm / h and increases the specific melting ratio from 8.63 , 3 t / m day Along with the heating of the reaction zone T, the volume of the melt after the ascent of gas bubbles results in the burning of the fuel hydrocarbons concentrated in them by the excess oxygen of the furnace gas space. Moreover, the burnout is carried out in the immediate vicinity of the bath surface, which increases the melting rate of the calcine.

Наименьшее содержание меди в отвальном ишаке 0,43% соответствует продувке ишака в плавильной части печи с oL 1,03, а в отстойной зоне с oL 0,5. В,этом случае продукты неполного сгорани топлива содержат большее количество водорода, который вл етс наиболее эффективным восстановителем магнетита.The smallest copper content in the dump donkey, 0.43%, corresponds to blowing the donkey in the melting part of the furnace with oL 1.03, and in the settling zone with oL 0.5. In this case, the products of incomplete combustion of fuel contain a greater amount of hydrogen, which is the most effective reducing agent for magnetite.

Коэф ициент избытка окислител на торцовых горелках устанавливают больше единицы и регулируют таким образом, чтобы с учетом избытка окислител погружного горени в плавильной зоне догорание топлива в печном пространстве происходило полностью.The coefficient of excess oxidant on the end burners is set to more than one and is adjusted so that, taking into account the excess oxidant of submerged combustion in the smelting zone, fuel burns out completely in the furnace space.

Продувка шлака на рассто нии 10-12 м от места его выпуска не увеличивает долю механических потерь меди с отвальным шлаком, что свидетельствует о достаточно полном разделении его от штейна. Это позвол ет осуществл ть продувку расплава в отстойной зоне непрерывно ( включа период выпуска расплавов из печи ).Blowing slag at a distance of 10–12 m from the place of its release does not increase the proportion of mechanical losses of copper with waste slag, which indicates its sufficiently complete separation from matte. This allows the melt to be purged in the settling zone continuously (including the period the melts are released from the furnace).

Пример. На торцовых форсунках отражательной печи при переработкё медного огарка сжигают, напри мер, 560QJ. нм V природного газа с коэффициентом избытка воздуха 1,07 обеспечивающего полное сжигание топл ва в газовом пространстве печи.Удельн производительность при этом составл ет 8,63 , содержание меди в ишаке 0,6%. Провод т плавку, когда 11% природного газа от его расхода на торцовых форсунках сжигают в шлаке. Причем, 300 HMV топлива сжигают при ot 1,10 в плавильной части печи , а 300 при ot 0,8 в отстойной зоне печи за 10 м от места выпуска шлака. Дожигание продуктов неполного сгорани топлива, подаваемого с не достатком окислител в хвостовую часть печи, происходит за счет избыточного кислорода торцового отоплени , где значение об может быть, например, установлено 1,3 и частично за счет свободного кислорода от погруженного факела в пЛавильной зоне. При таком способе отоплени установлено , что среднее значение удельной производительности повышаетс с 8,63 до 9,,3т/мт:ут при одновременном сокращении обмего расхода топлива с 5600 до 5000нк(7 Содержание меди в отвальном шлаке снижаетс с 0,6% до 0,58. Продувкг шлака за 12 м от места его выпуска, согласно данных минералопетрографических исследований, позвол ет долю механических потерь меди и, соответственно, общее ее содержание с 0,58 до 0,54%.При сжигании топлива в расплаве на рассто нии более 12 м происходит охлаждение хвостовой части печи, шлака и увеличение потерь с ним с 0,58 до 0,61% и выше. Средние значени некоторых технологических показателей плавки, соответствующих различным услови м сжигани топлива, приведены в табл.Example. At the end nozzles of the reflective furnace during the processing of copper cinder, for example, 560QJ is burned. nm V of natural gas with an excess air ratio of 1.07 to ensure complete combustion of the fuel in the gas space of the furnace. The specific capacity here is 8.63, the copper content in the donkey is 0.6%. Smelting is carried out when 11% of the natural gas from its consumption in the end nozzles is burned in the slag. Moreover, 300 HMV fuels are burned at ot 1.10 in the melting part of the furnace, and 300 at ot 0.8 in the settling zone of the furnace 10 m from the place of slag production. The afterburning of products of incomplete combustion of fuel supplied with insufficient oxidizer to the tail section of the furnace is due to the excess oxygen of the front heating, where the value of about can be set to 1.3, for example, and partially due to the free oxygen from the immersed flame in the pilot zone. With this method of heating, it is established that the average specific performance rises from 8.63 to 9, 3 t / mt: ut while reducing the fuel consumption from 5600 to 5000 nk (7 The copper content in waste slag decreases from 0.6% to 0 58. Blowing slag 12 m from the place of its release, according to the data of mineral-surveying studies, allows the proportion of mechanical losses of copper and, accordingly, its total content from 0.58 to 0.54%. When burning fuel in the melt at a distance more than 12 m cooling of the tail section of the furnace, slag and HC lichenie losses with them from 0.58 to 0.61% and above. The mean values of some technological indices smelting corresponding to different conditions of fuel combustion, are shown in Table.

5300 5300 5100 5150 5200 5200 5200 5150 5300 5300 5100 5150 5200 5200 5200 5150

5130 5120 5100 5100 50805130 5120 5100 5100 5080

1,031.03

0,5 0.5

1,05 0,5 1,07 0,5 1,09 0,5 1,10 0,5 1,03 0,6 1,05 0,6 1,07 0,6 1,09 0,6 1,10 0,6 1,03 0,6 1,05 0,7 1,07 0,71.05 0.5 1.07 0.5 1.09 0.5 1.10 0.5 1.03 0.6 1.05 0.6 1.07 0.6 1.09 0.6 1, 10 0.6 1.03 0.6 1.05 0.7 1.07 0.7

Таким образом, рациональные режимы сжигани топлива в расплаве плавильной зоны соответствуют cL- 1,03-1,10, а в хвостовой части печи Ы О , 5-0,8.Thus, rational combustion regimes in the melt of the smelting zone correspond to cL-1.03-1.10, and in the tail section of the furnace, L O, 5-0.8.

Коэффициент избытка окислител на торцовых форсунках во всех опытах устанавливают 1,2-1,3, что со;Продсшжение таблицыThe coefficient of excess oxidant on the end nozzles in all the experiments set 1.2-1.3, that with;

ответствует 1дини иаи1ьному содержанию избыточного кислорода в газовой Фазе 0,5-0,8% и солержаник оксида углерода 0,4%.corresponds to the concentration of excess oxygen in the gas phase of 0.5–0.8% and the carbon monoxide content of 0.4%.

Таким образом, предлагаемой способ отоплени отражательной печи позвол ет увеличить производительность процесса на 7,7% и одновременно сократить общий расход топлива на 10,7%.Thus, the proposed method of heating a reflective furnace can increase the productivity of the process by 7.7% and at the same time reduce the overall fuel consumption by 10.7%.

Claims

METHOD FOR HEATING REFLECTIVE FURNACE. including dispersed supply and incomplete combustion of fuel with gas containing free Oxygen in the slag, which is characterized in that, in order to increase the productivity of the process, save fuel, reduce the content of non-ferrous metals in dump slag, the fuel is burned in the melting zone at a coefficient oxygen consumption 1.03-1.10 and in the zone of sludge with an oxygen consumption coefficient of 0.5-0.8 at a distance of 10-12 from the place of production of slag.