Способ конверсии природного газа для доменной плавки

Способ конверсии природного газа для доменной плавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,. SU„„124558 А 1 (gg 4 С 21 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3796789/22-02 (22) 29.09.84 (46) 23.07.86.Бюл. У 27 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) А.А.Гиммельфарб, Ю.Я.Абраменков, А.Н.Минаев, В.Н.Никифоров, А.О.Симонов, Д.В.Зеленский, И.К.Фока и В.В.Малый (53) 669.162.267.4(088.8) (56) Сталь, 1970, В 4, с.290-293.

Рамм А.Н. Современный доменный процесс. -M.. Ìåòàëëóðrèÿ, 1980, с.304. (54) (57) СПОСОБ КОНВЕРСИИ ПРИРОДНОГО

ГАЗА ДЛЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ, включающий

его нагрев, смешивание с кислородом и неполное сжигание, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения эффективности использования природного rasa путем снижения содержания сажи и окислителей в конверси- рованном газе, природный газ после нагрева подвергают центробежному разделению на легкие и тяжелые составляющие, а кислород вводят в различных объемных соотношениях в потоки легких и тяжелых составляющих газа, определяемых стехиометрическими соотношениями для неполного

Ю сжигания этих фракций.

1245588

Тираж 552

Подписное

ВНИИПИ Заказ 3960/16

Произв.-полигр. пр-тие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к металлургии, конкретно к доменной плавке с вдуванием в печь высоконагретых вос— стаповительных газов, и может быть использовано для процессов, включающих восстановление в слое рудных материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности использования природного газа путем снижения содержания сажи и окислителей B конверсированном газе.

Разделение природного газа на легкие и тяжелые составляющие позволяет путем ввода кислорода в их потоки в различных объемных соотношениях значительно снизить сажеобразование и одновременно избежать ввода избыточного (сверх стехиометрически необходимого) кислорода, что повысит восстановительный потенциал конверсгаза.

На чертеже изображена установка для реализации способа.

Нагретый природный газ поступает на вход горелки-смесителя 1 конверсора, где в центробежном делителе 2 происходит его разделение на фрак— ции в зависимости от молекулярной массы углеводородов, соетавляющих природный гаэ на выходе из центробежного делителя, происходит избирательное смешивание составляющих природного газа с кислородом, истекающего из сопел 3.

Далее смесь поступает во внутреннюю полость горелочного "камня" 4 камеры 5 сгорания, где происходит ее зажигание за счет тепла части газов, подсасываемых из реакционной камеры

6, в которой завершается процесс неполного горения углеводородов природного газа и происходит окончательное формирование состава конверсгаза.

После этого конверсгаз, содержащий

4-7 окислителей с температурой .

1000.-1100 С, подается через отсечные устройства 7 к специальным фурменным цриборам доменной печи 8.

4О

4I$

В процессе конверсии осуществляется контроль состава расходов, давлений природного газа и кислорода, температур подогрева природного газа, образовавшегося конверсгаза (температура в реакционной камере) и воды, расходующейся на охлаждение камеры, Контролируется также состав образовавшегося конверсгаза и наличие пламени в реакционной камере.

Пример. Опытная установка состоит иэ реакционной камеры, горелки, центробежного делителя, сети трубопроводов и рекуперативного подогревателя природного газа. Разделение природного газа на тяжелые углеводороды и ме ган осуществляют в центробежном делителе„ представляющем собой трубопровод прямоугольного сечения, закрученный по спирали. Смешивание подогретого природного rasa c кислородом происходит в горелке, а реакции неполного горения осуществляются в реакционной камере, состоящей иэ трех цилиндрических и выходной конической секции, футерованных блоками из жаростойкого бетона.

Максимальный расход природного газа, поступающего на конверсию, составляет 100 м /ч, а давление 3 атм. Сред3 пий расход кислорода составляет

57 м /ч, т.е. отношение кислород— э природный газ 0„57. Для сжигания тяжелых углеводородов (составляющих

1 О от общего расхода газа) этот коэффициент изменяется на уровне 1,02,8.

Установлено, что в период, когда происходит разделение природного газа на тяжелые углеводороды и метан с. последующим сжиганием их с различными расходами кислорода, содержание сажи:в конвертированном газе уменьшаетсн в 2 раза по сравнению с периодом, когда весь кислород смешивается с газом в реакционной камере (соответственно 8 и 3,8 г/и г при температуре газа 1180 С). Кроме того, концентрация окислителей в конвертированном rase снижается с 12 до 4 .,