Мазут и комбинированное жидкое топливо

В качестве жидкого топлива в доменной печи применяется мазут и комбинированное жидкое топливо. 

В прошлом веке, в период бурного развития промышленного, энергетического и военного потенциалов нашей страны, образовались значительные запасы техногенных месторождений железосодержащего сырья.

В настоящее время практически все образующиеся мелкодисперсные железосодержащие отходы утипизируюг в составе аглошихты. Наибольшие трудности вызывает утилизация замасленной прокатной окалины, особенно мелкой (крупность частиц до 100 мкм) из вторичных от­стойников, содержащей до 20-30% масел.

Применяемые способы обесмасливания окалины от­носятся к энергозатратным и экологически небезопасным из-за присутствия в ней хлорорганических соединений. Рециклинг замасленной окалины в агломерационном процессе сопровождается значительными выбросами в атмосферу сильнейших токсинов — диоксинов и фуранов, и требует применения на аглофабриках дорогостоящих систем газоочистки.

Экологически безопасна утилизация замасленной прокатной окалины в доменной печи в составе комби­нированного жидкого топлива (КЖТ). Исследования показали, что процесс получения КЖТ, имеющего доста­точно высокие устойчивость и текучесть, чтобы транспор­тировать его по трубопроводам, эффективен и прост в реализации .

Мазут и комбинированное жидкое топливо
Мазут и комбинированное жидкое топливо

На основе экспериментальных данных получены эм­пирические зависимости, по которым рассчитаны эффек­тивная вязкость и теплота сгорания КЖТ различных соста­вов (рассмотрено более 30 композиций). Исследования показали, что при 40 С эффективная вязкость всех ком­позиций не превышает 0,8 Па-с, а при 60 «С — 0,46 Па-с.

Установлено, что вдувание КЖТ в доменную печь поз­воляет уменьшить расход железорудной окускованной шихты и кокса. Максимально расход кокса уменьшен при вдувании КЖТ композиции В2 с заданными высокими энергетическими характеристикам.

Характер горения КЖТ и возможность его подачи к форсунке при использовании стандартного оборудова­ния исследовали на испытательном стенде с водогрейным котлом «Ангара». Для этого получили топливо в коли­честве 160 кг следующего состава: вода — 14,5%, окали­на — 25,5%, маспоотходы — 60%. Динамическая вязкость топлива при 20 С составляла 0,32 Па-с, низшая теплота сгорания на рабочее состояние — 23,7 МДж/кг. Нестан­дартное оборудование, использованное для приготовле­ния топлива (смеситель лопастного типа), позволило по­лучить лишь условно стабильное к расслоению (в течение 1 ч) топливо.

Топливо к форсунке подавали объемным насосом, давление перед форсункой составляло 0,1 МПа. Перед подачей КЖТ предтопок котла разогрели до 1300 °С, используя соляровое масло и КЖТ до стабилизации режима горения последнего. После этого в котле сжигали только КЖТ при его расходе 60-70 кг/ч.

Анализ газа, отобранного из топки, показал, что на расстоянии 1100 мм от форсунки содержание СО составля­ло 0,1%, а в конце топки СО отсутствовало, что свидетель­ствует о полном сгорании органической составляющей топлива при коэффициенте избытка воздуха 1,27. Отходя­щие из котла газы содержали NО и SО2 в количестве 121 и 325 мг/м  соответственно.

Собранная после окончания испытаний зола из топ­ки котла и из циклона золоочистки представляла собой тонкодисперсный порошок (90% менее 50 мкм) пепель­но-коричневого цвета с розовым оттенком. Химический анализ показал, что при общем содержании железа в золе в количестве 51,78%, содержание двухвалентного железа составило только 3,16%. Металлическое железо в золе от­сутствовало.

Вдувание КЖТ приводит к снижению теоретической температуры горения вызванному затратами тепла на нагрев компонентов КЖТ, испарение и диссоци­ацию воды. С учетом этого температура в фурменной зоне при моделировании вдувания КЖТ была скорректирована.

Наличие в составе КЖТ окалины (практически 100% оксидов железа) приводит к изменению содержания со­единений железа, образующихся в зоне горения. Жидкие фазы FеО и Fе начинают образовываться на расстоянии 750 мм от торца фурмы, в итоге на расстоянии 2000 мм все железо содержится в виде Fе,С и Fе (ж) .Вдувание КЖТ подавляет образование SiO в фурмен­ной зоне, способствуя снижению его содержания в чугуне.

Реологические свойства и энергетические характерис­тики КЖТ на основе маслоотходов и замасленной прокат­ной окалины обеспечивают эффективное использование его в качестве технологического доменного топлива, при­менение которого дает дополнительные возможности для управления доменной плавкой и качеством чугуна.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector