CS209375B1 - Sposob přípravy kyslíkovej zmesi pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece - Google Patents

Description

Vynález sa tyká spósobu přípravy kyslíkovej zmesi pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece.

Výroba ocele skujňovanún surového železa pomocou kyslíka je charakteristická velmi kolísavou « spotřebou kyslíka. Na druhej straně výroba kyslíka je stabilizovaný proces. Z týchto charakteristik, vyplývá zákonitá disproporcia medzi výrobou a spotřebou kyslíka spočívajúca v tom, že v niektorých časových intervaloch požadovaný a nastavený výkon výrobně kyslíka je váčší ako je spotřeba kyslíka pre výrobu ocele. Vtedy dochádza k odfuku vyrobeného kyslíka do atmosféry, čo představuje technologicky vynútenú stratu energie vynaložená na jeho výrobu. V célosvetovom meradle tieto straty predstavujú až 10—15 % vyrobeného kyslíka, určeného pre výrobu ocele.

Jestvujúce doplňkové zariadenia výrobně kyslíka nezabraňujú úplné vzniku týchto strát, resp. nezabezpečujú ich úplné využitie. K týmto doplňkovým zariadeniam patria hlavně tlakové zásobníky kyslíka, ktoré do istej miery, pódia svojho obsahu akumulujú přebytky kyslíka, alebo skvapalňovacie zariadenia s nádržami kvapalného kyslíka, ktoré skvapalňujú přebytky kyslíka s následným jeho akumulováním v nádržiach kvapalného kyslíka. Tieto doplňkové zariadenia, investičně a energeticky náročné, zvyšujú využitelnost vyrábaného kyslíka až o 5 %.

Nevýhodou tlakových zásobníkov je malá akumulačně kapacita, zvýšená korozívnosť v prostředí kyslíka, nutnost’ kvalitných materiálov, nutnost’ nákladnej povrchovej úpravy, vysoké namáhaníe z velkých tlakových zmien cyklickým zatažením, zvýšená spotřeba energie na stlačenie kyslíka i a vysoké náklady na realizáciu.

Nevýhodou skvapalňovacích zariadení s nádržami kvapalného kyslíka je ich zložitosť, náročnost’ na kvalifikovaná obsluhu a údržbu, zvýšená spotřeba energie na stláčanie a skvapalňovanie plynóv, nutnost’ kvalitných materiálov, vysoké náklady na realizáciu, poruchovost’ nádrží kvapalného kyslíka a to, že prebytočný kyslík nie je možné využit’ na 100%.

Uvedené nevýhody odstraňuje sposob přípravy kyslíkovej zmesi pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece podfa vynálezu, ktoré; ho podstata spočívá v tom, že sa k vyrobenej í kyslíkovej zmesi základnej koncentrácie 60 až 85 % přidávané j kvysokopecnému vzduchu privádza nespotřebovaný prebytočný kyslík o koncen; trácii 97 až 99,8 % z akumulačného systému · kyslíkového rozvodu pre oceliarne.

Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky, oproti používaným spósobom akumulácie prebytkov kyslíka a přípravy zmesi kyslíka spočívajú v tom, že je možné podstatné zvýšit’ využitie prebytočného kyslíka, určeného například pre výrobu ocele a tým i významné znížiť množstvo energie vynaloženej k výrobě kyslíkovej zmesi pre obohatenie vzduchu, dúchaného do výfuční vysokej pece.

V případe nedostatku kyslíka určeného pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece, spósob podlá vynálezu umožňuje zvýšit’ celkové množstvo kyslíka pre obohatenie vzduchu do vysokej pece o technologicky nutné straty kyslíka určeného pre výrobu ocele a tým umožňuje zvýšit produktivitu výroby (surového železa). V případe váčšej potřeby kyslíka pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece ako je jeho výrobná kapacita pri jestvovaní váčšej využitelnej výrobnej kapacity kyslíka určeného pre výrobu ocele, spósob podlá vynálezu umožňuje vyrovnat, alebo znížiť bilančný rozdiel medzi potřebou kyslíka pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece a jeho výrobnou kapacitou využitím jestvujúcej výrobnej kapacity kyslíka, určeného pre výrobu ocele a jeho prepustením do systému kyslíka pře obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece a tým ešte viac zvýšit’ produktivitu vysokej pece.

Příklad uskutočnenia spósobu podlá vynálezu je popísaný pomocou přiloženého výkresu, so schématickým vyznačením hlavných častí oboch kyslíkových systémov pre zásobovanie kyslíkovej oceliame a pre obohatenie vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece.

Systém I je systémom kyslíka určeného pre výrobu ocele, například pre LD oceliareň s technologicky podmienenenou minimálnou koncentráciou kyslíka 99,5 %. Vedra něho je systém Π t. j. například systém obohacovania vzduchu dúchaného do výfuční vysokej pece kyslíkovou zmesou o koncentrácii 85 % kyslíka. Obidva systémy vo svojom povodnom význame sú přísné oddělené a pracujú nezávisle, pričom je dóležité, aby kyslík zo systému o nižšej koncentrácii nevnikol do kyslíka o vyššej koncentrácii,, V systéme I výrobně zariadenie 1 vyrába kyslík o koncentrácii 99,5 % a o přetlaku cca 3 kPa. Kyslík je stlačovaný kompresorom 2 na pracovný přetlak, ktorého rozmedzie je 1,2 až 2,8 MPa a je dopravovaný do skujňovacieho procesu oceliame. Přebytky medzi výrobou kyslíka a spotřebou sa akumulujú v akumulačnom systéme 3. V systéme fl výrobně zariadenie 6 vyrába kyslík o koncentrácii 85 % a o přetlaku cca 3 kPa. Kyslík je vedený rúrou do zmiešavacej komory 9 před turbodúchadlom 10 vysokopecného vzduchu. Obohatenie vysokopecného vzduchu kyslíkom je riadené klapkou 8 vsúčinnosti s údajom analyzátora obohatenia vysokopecného vzduchu kyslíkom. Funkciou kyslíkojemu 11 je okrem akumulácie najma vyrovnáváme přetlaku, ktorý kolíše v súvislosti s technológiou výroby kyslíka vo výrobnom zariadení 6.

Pri dosiahnutí maximálneho přetlaku 2,8 MPa, kedy je vyčerpaná akumulačná schopnost akumulačného systému 3, přepustí sa prebytok kyslíka v systéme I do systému H prepúšťacou, diafkove ovládanou armatúrou 5. V zmiešavacom uzle 7 vstupuje kyslík zo systému I do systému Π. Podmienky pre dokonalé zmiešanie dvoch koncentrácií kyslíka z obidvoch systémov, dalej podmienky pre neohrozenie koncentrácie kyslíka v systéme

I a podmienky pre nenarušená funkciu obidvoch systémov I a Π z hfadiska nutných přetlakových pomerov sú zabezpečené regulovaným přetlakovým rozdielom v systéme I a systéme II pomocou prepúšťacej armatury 5 s priamym vstupom kyslíka zo systému I do pnidiaceho kyslíka cez rúru systému Π, čo spolu s riadením přetlaku kyslíka prepúšťacou armatúrou 5 má funkciu zmiešavača v uzle 7 a za ním.

Akumulátor kyslíka systému II t. j. kyslíkojem

II je vhodným, ale me nutným vybavením pre funkciu takto spojených systémov I a Π. Taktiež vzájemné umiestnenie výrobného zariadenia 6 systému H kyslíkojemu 11 a zmiešavacieho uzla 7 móže byť v tomto spojenom systéme Iubovoíné.

Systém móže spracovať i velké přebytky v súčinnosti s režimom vysokej pece a v takom případe je užitelnosf zmesi naděná teplotným stavom nísteje vysokej pece.

Doteraz, než sa vynález používal, bolo využitie prebytočného, vysokokvalitného kyslíka, určeného pre výrobu ocele asi 89 % a podlá vynálezu sa dosahuje využitie 96 %.

Claims (1)

1. Spósob přípravy kyslíkovej zmesi pre obohatenie vzduchu, dúchaného do výfuční vysokej pece, vyznačujúci sa tým, že sa k vyrábanej kyslíkovej zmesi základnej koncentrácie 60 až 85 % pridávanej k vysokopecnému vzduchu privádza nespotřebovaný prebytoéný kyslík o koncentrácii 97 až

   99,8 % z akumulačného systému kyslíkového rozvodu pre oceliareň.