IV Международная конференция студентов и аспирантов "Охорона навколишнього середовища та рациональне використання природних ресурсів.: Донецк – 2005.

О ВДУВАНИИ КОКСОВОГО ГАЗА В ГОРН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Е.А. Левицкая, В.В. Кочура

Основной задачей доменного производства является обеспечение народного хозяйства требуемым количеством металла заданного качества при максимальном коксо- и энергосбережении в условиях возрастающих требований по экологии.

Коксовый газ имеет наибольшую теплоту сгорания из всех искусственных (доменного, конверторного, генераторного и других). По мере возрастания ценности природного газа как химического сырья и осложнений в эффективном использовании последующих его порции в доменных печах повышался интерес к использованию коксового газа. Вдувание коксового газа в горн доменной печи будет способствовать росту косвенного восстановления железа с соответственным уменьшением потребности печи в тепле, а следовательно, и в коксе.

При сжигании коксового газа в различных агрегатах с выбросом продуктов в атмосферу последняя загрязняется серосодержащими компонентами. При вдувании же его в доменную печь серосодержащие и другие вредные компоненты удаляются из газа, а остатки их, фильтруясь через слой шихтовых материалов, поглощаются компонентами шихты и переходят в шлак. Таким способом в ходе технологического процесса решается задача защиты окружающей среды от вредных компонентов. При использовании коксового газа в доменном производстве можно также оценить социально-экономический эффект от сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу. Очистка коксового газа перед использованием позволяет не только резко снизить выбросы токсичных веществ в атмосферу, но и дополнительно получить химические продукты, крайне необходимые народному хозяйству.

Известные в настоящее время методы очистки коксового газа можно разделить на две группы:

Разработанная и внедренная технология тонкой очистки коксового газа для использования в доменном производстве относится ко второй группе методов очистки.

Рассмотрим применение такой схемы очистки на примере Авдеевского коксохимического завода. На этом заводе с целью повышения безостановочного пробега компрессоров коксовый газ на компримирование подавали после предварительной очистке от нафталина и сероводорода. Помимо этого, газ перед компримированием подвергали водной промывке в двухступенчатых промывателях, где извлекали значительную часть уноса каменноугольного масла и других примесей, которые, как показал опыт работы газопередачи, приводят к нагарооборазованию в полостях сжатия, клапанах и межступенчатых газовых холодильниках. Тонкую очистку газа от нафталина и сероводорода проводили в тарельчатых абсорберах после третей ступени сжатия под давлением 0,6 – 0,95 Мпа. Указанные компоненты улавливались каменноугольным маслом, циркуляционным поглотителем и содовым раствором сероочистки, из которых в процессе регенерации выделяется сырой бензол и сероводородный газ, используемые для производства серной кислоты. Далее газ подавали на четвертую степень сжатия, охлаждали в холодильнике непосредственного действия и подвергали доочистки от нафталина соляровым маслом и осушали диэтиленгликолем в абсорберах тарельчатого типа. Для регенерации диэтиленгликоля была сооружена специальная установка.

Длительная работа доменных печей на Макеевском металлургическом комбинате смеси коксового и природного газов подтвердила некоторые выводы, полученные на опытных плавках завода «Запорожсталь», в частности:

С помощью программы расчета параметров доменного процесса по методу А. Н. Рамма произведен расчет влияния вдувания коксового газа на расход кокса и природного газа, а также на производительность доменной печи. На рисунке представлены результаты расчетов.

Кокс – расход кокса, кг/т чугуна; КГ – расход коксового газа, м3/т чугуна;
П – производительность доменной печи, %; ПГ – расход природного газа, м3/ч

Рисунок 1 – Графики и таблицы результатов расчета

Результаты расчетов показывают, что с увеличением расхода коксового газа расход кокса, расход природного газа и производительность доменной печи уменьшаются, а дальнейшее увеличение расхода коксового газа ведет к увеличению расхода кокса.