Natural-gas heating of cupola furnaces for more energy-efficient iron production


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Natural gas is employed to reduce coke consumption in cupola furnaces with an open or closed top. The usual approach here is combustion of the natural gas by means of burners in external chambers at the perimeter of the furnace housing. Depending on their design, the burners ensure partial or complete preliminary mixing of the gas and air, with an air excess of 1.2–1.5. Then the combustion products are sent directly to the batch bed. In this system, the coke consumption amounts to 8–9% of the metal charge, while the consumption of gaseous fuel is 30–40 m3/t of melt. In these conditions, the melt temperature rises slightly (by 10–20°C); the productivity is increased by 15–20%; and the harmful gas emissions (mainly CO) are reduced by 20–25%. The gas dynamics of the cupola furnace is periodically disrupted, with suspension of the batch bed, cooling of the melt produced, less complete chemical combustion, and damage to the furnace lining. When using this method, the gas–air mixture is supplied to the hot bed with an air excess no lower than 2.5–3.0. A high-temperature zone (1350–1380°C) of width 60–70 mm is formed and moves through the bed at a speed of 15–20 mm/min. This calls for uniform mixing of the gas and air, specific gas-dynamic conditions, and the creation of the required gas–air ratio, with an air excess of more than 2.5–3.0. If cold gas–air mixture is supplied to the furnace bed through a tuyere, the combustion zone divides the whole bed into two stages: the initial and final stages. The high temperature of the combustion zone ensures fast cooling of the material at ignition of the gas–air mixture. That prevents ignition in the space above the bed. The lack of direct contact between the high-temperature zone and the furnace’s working space improves the reliability and economic indices of this process (no heat losses). Bed combustion of natural gas in the heating of such cupola furnaces increases the productivity from 10 to 13.6 t/h (by 36%), with reduction in coke consumption by 80 kg/t (33.3%) and decrease in heat consumption by 25 kW (18.78%). The heat losses with the exhaust gases are reduced by 25.32 kW (16.2%). The total thermal efficiency of the system is increased from 35.58 to 42.26% (by 15.81%, rel.).

Об авторах

V. Matyukhin

Yeltsin Ural Federal University

Автор, ответственный за переписку.
Email: matyhin53@mail.ru
Россия, Yekaterinburg

Yu. Yaroshenko

Yeltsin Ural Federal University

Email: matyhin53@mail.ru
Россия, Yekaterinburg

A. Matyukhina

Yeltsin Ural Federal University

Email: matyhin53@mail.ru
Россия, Yekaterinburg

V. Dudko

Yeltsin Ural Federal University

Email: matyhin53@mail.ru
Россия, Yekaterinburg

S. Punenkov

OAO Uralasbest

Email: matyhin53@mail.ru
Россия, Asbest

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».