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En el crisol del horno alto (HA) ocurre con más intensidad el intercambio térmico y determina la calidad del metal (arrabio), la productividad del horno y los parámetros de operación. Las energías térmica y química necesarias para el proceso del HA se generan en el raceway (cavidad enfrente a las toberas). Este trabajo trata de los avances en la teoría del intercambio térmico en el crisol del HA que opera con parámetros de viento combinado. Se estudian los procesos de calentamiento de los productos de la fusión en el raceway y del baño líquido en el crisol y el efecto de la inyección de carbón pulverizado (ICP) en el intercambio térmico en la zona oxidante. Un aumento en la productividad del horno requiere un aporte calórico complementario para el calentamiento del arrabio y de la escoria, y por tanto una elevación de la temperatura de llama. La ICP aumenta la radiación en el raceway, y esto permite operar con una temperatura de llama más baja. Estas conclusiones teóricas se confirman por cálculos para dos hornos altos en Ucrania y España, y por análisis estadístico de la operación de la mayoría de los hornos altos de países de la Unión Europea. En un horno de Alemania se ha investigado, usando la técnica láser, el efecto de la ICP y de otros parámetros del viento combinado, sobre el raceway Heat exchange occurs most intensively in the hearth of the blast furnace (BF) and determines metal quality, furnace productivity and operating parameters. The heat and chemical energy needed for the BF process is generated in the raceways. This paper is dedicated to the advancement of the heat exchange theory in the hearth of a BF operating with combined blast. The heating processes of products of melting in the raceway and in the liquid bath of the hearth and the effect of pulverized coal injection (PCI) on heat exchange in the oxidizing zone and its extension are studied. An increase in furnace productivity requires additional heat power for the heating of pig iron and slag and therefore a rise in flame temperature. PCI increases radiation in the raceways, thus permitting BF operation with a lower flame temperature. These theoretical conclusions are confirmed by calculations for two BFs in the Ukraine and Spain and by statistical analysis of the operation of the majority of BFs in EU countries. At one BF in Germany the effect of PCI and other combined blast parameters on the raceway extension was investigated using the laser technique.

Efficiency of pulverized coal injection (PCI) at two blast furnaces (BFs) in Spain and Ukraine which operate at different burden and blast conditions has been analyzed using statistical methods, calculation of material and heat balances and a mathematical model. Effect of PCI on the parameters of blast furnace operation, pig iron quality and also on interactions between process parameters has been studied. At high-grade burden and high parameters of the combined blast, dependence of coke consumption rate on PC amount is linear up to a high rate of PCI. At unfavorable burden and technological conditions dependence of the main furnace operating parameters on PC rate has extreme character. High efficiency of PC use can be achieved at the different conditions due to optimization of the technological regime. Se analiza la eficiencia de la inyección de carbón pulverizado (ICP) en dos hornos altos (HAs), en España y Ucrania, que operan en condiciones diferentes de viento y carga, usando un modelo matemático, métodos estadísticos y cálculos de los balances de materias y térmico. Se estudia el efecto de la ICP sobre los parámetros de operación de alto homo, calidad del arrabio y, también, las interacciones entre los parámetros de proceso. Al operar con una carga de calidad y altos parámetros de viento combinado el consumo de coque disminuye linealmente al incrementar, hasta tasas elevadas, la ICP. La dependencia entre los principales índices de fusión y el caudal de CP adquiere un carácter extremo cuando se opera con carga de baja calidad y en condiciones tecnológicas poco favorables. La alta eficiencia en la utilización de la ICP puede lograrse en condiciones diferentes mediante la optimización del régimen tecnológico.

An automated system of direction (SAD) for the control of the thermal state of the hearth of the blast furnace is used, taking into account the interrelation existing between the pig iron temperature and its silicon content. By the magnitude of the thermal exergy of the process, which determines the heat work capacity the variations in the heating of the hearth can be valued and carried out the necessary control and regulation actions, such as the variations in the pulverized coal injection and in the sinter/coke relation in the melting bed of the blast furnace. Se utiliza un sistema automatizado de dirección (SAD) para el control del estado térmico del crisol del horno alto, teniendo en cuenta la relación que existe entre la temperatura del arrabio y su contenido de silicio. Por la magnitud de la exergía térmica del proceso, que determina la capacidad de trabajo del calor, se pueden valorar las variaciones de calentamiento del crisol y realizar las acciones necesarias de control y regulación, como son las variaciones en la inyección de carbón pulverizado y en la relación sinterizado/coque en el lecho de fusión del horno alto.

Blast furnace operation technology with pulverized coal injection (PCI) has been carried out in order to replace the maximum amount of metallurgical coke in the burden. PC burning has been studied and methods and designs for the intensification of its combustion have been developed within the raceway. Recommendations for optimizing coal grinding have been developed. Problems of PC distribution inside the circumference of the furnace were investigated. Compensating technology for changes in reduction, heat exchange and other processes under PCI have been developed. Se estudia la tecnología de operación del horno alto con inyección de carbón pulverizado (ICP) con el fin de sustituir el máximo posible de coque siderúrgico en la carga y se analizan aspectos de la combustión del carbón pulverizado (CP) y los métodos y dispositivos elaborados para intensificar su combustión en la zona de toberas del horno alto. Se ofrecen recomendaciones para optimizar la molienda del carbón, se estudia la problemática de la distribución del CP a lo largo de la periferia del horno y se describe una tecnología elaborada para compensar las perturbaciones producidas por la inyección de CP en el horno alto sobre diferentes parámetros, tales como grado de reducción directa, intercambio térmico y otras.