Tepelná práce nístěje vysoké pece

Jan Haščin

Bachelor's thesis

Thermal Work of Blast Furnace Hearth

Abstract:

Bakalářská práce řeší výpočet teoretické teploty plamene v oxidační oblasti, základy technologie a vyzdívek vysoké pece. Zvolené zadání jsem vyřešil pomocí matematického modelu, protože vysokopecní prostředí je velmi proměnlivé a touto metodou se dá rychle reagovat na změnu podmínek. Hlavním zdrojem tepelné práce nístěje je přívod tepla pouze roztaveným železem a struskou (neprobíhají zde oxidační reakce) a ztráta tepla probíhá průběžně vyzdívkou nístěje a periodicky odpichovaným železem a struskou. Jelikož je teplotní stav nístěje v čase relativně ustálený i tepelné ztráty vyzdívkou jsou relativně stabilní. Práce je zaměřena na určující přívody tepla do nístěje v závislosti na aktuální technologii a provozním režimu. Cílem je eliminovat teplotní změny jednotlivých technologických režimů tak, aby se v komplexním působení vzájemně rušily a byl udržen stabilizovaný tepelný stav nístěje. Provedeným výpočtem jsem zjistil, že injektování prachového uhlí slabě snižuje teoretickou teplotu plamene. Dalším z faktorů je vlhkost, která ve formě injektované páry do dmýchaného větru výrazně snižuje teoretickou teplotu plamene a naopak zvyšováním obsahu kyslíku ve vysokopecním větru stoupá teoretická teplota plamene. Hlavním výsledkem je, že teoretická teplota plamene je komplexní veličina, na kterou má vliv řada činitelů. Mezi nejdůležitější patří vlhkost, množství injektovaných uhlovodíkových paliv a stupeň obohacení kyslíkem ve vysokopecním větru.

Abstract:

Bachelor thesis work addresses the calculation of the theoretical flame temperature in the oxidation area; the basic technology and blast furnace lining. Selected entering I solved by mathematical model, because the blast environment is very changeable and this method can quickly respond to changing conditions. The main source of thermal work hearth heat supply is molten iron and slag only (here not run oxidation reaction) and the heat loss takes place continuously and periodically lined hearth by tapping of hot metal and slag. Since the thermal state of the hearth at a relatively steady in time; lining heat loses are relatively stable. The work is focused on determining the heat supply to the hearth , depending on current technology and operating mode The aim is to eliminate temperature changes of individual technological modes so that the complex action of canceling each other out and was retained stabilized thermal state of the hearth. Based on calculation, I found that pulverized coal injecting slightly reduces the theoretical flame temperature. Another factor is moisture in the form of injected steam to the blowing wind significantly decreases the theoretical flame temperature and conversely increasing the oxygen content in the blast wind increases theoretical flame temperature. The main result is that the theoretical flame temperature is a complex quantity which is influenced by many factors. The most important include moisture content, the quantity of injected hydrocarbon fuels, and the degree of oxygen enrichment in the blast wind.

Keywords

Vysoká pec, vysokopecní vítr, teoretická teplota plamene

Keywords

Blast furnace, hot blast, theoretical flame temperature

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2015
• Supervisor: Zdeněk Toman
• Reader: Zdeněk Cabák

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Bachelor programme / field:
Metalurgické inženýrství / Tepelná technika a životní prostředí