11.9. Особенности и возможности воздействия на ход доменных печей, оборудованных бесконусными загрузочными устройствами

Бесконусные загрузочные устройства имеют широкие технологические возможности укладки шихтовых материалов по площади колошника благода­ря наличию вращающегося распределителя шихты, расположенного непосред­ственно над поверхностью засыпи.

Изменение траектории падения кусков материала на поверхность стол­ба шихты в области колошника при использовании лоткового распределителя шихты осуществляется путем изменения угла наклона лотка к вертикальной оси доменной печи. При распределителе типа воронка-склиз эта же задача ре­шается путем соответствующего рассогласования его элементов.

Важной технологической особенностью БЗУ является то, что враща­ющийся распределитель позволяет не только рассредоточить ют или иной вид материала по площади колошника в радиальном направлении от его стенки к оси печи, но и загрузить, при необходимости, кокс в центральную зону рабо­чего пространства печи.

Масса порции того или иного шихтового материала, загружаемая в печь за один прием, может изменяться по усмотрению технологического персона­ла. Максимальная же ее величина определяется конкретными или конструктивными особенностями отдельных элементов системы загрузки (объемов весо­вых устройств, скипов, промежуточных бункеров).

Под порцией подразумевается количество заданного материала, состоя­щее из одной или нескольких доз и загружаемое целиком в один бункер загру­зочного устройства. Доза - это масса материала, выданного на конвейер или в скип из одного весового устройства.

Понятие «подача» при работе с БЗУ становится чисто условным и пред­ставляет собой совокупность двух смежных порций, одна из которых кокс, а другая - железорудные материалы с добавками. Эти смежные порции матери­алов загружаются в заданной последовательности. Очередность загрузки из бункеров в доменную печь кокса и железосодержащих материалов при бесконусном загрузочном устройстве утрачивает свое технологическое значение, так как в этом случае чередование подачи материалов на колошник, за некото­рым исключением, осуществляется непрерывно.

Уровень засыпи выполняет такую же роль в управлении ходом печи, как и при обычном двухконусном устройстве.

БЗУ обеспечивает возможность изменять продолжительность высыпа­ния материалов из промежуточного бункера в доменную печь. При многоколь­цевой загрузке этот фактор можно использовать как технологический пара­метр для регулирования распределения материалов на колошнике. Например, заданная масса материала ссыпается за определенное время при трехкратном изменении угла наклона лотка, при этом материал распределяется поровну на все четыре кольцевые площади колошника. Если увеличить скорость высыпа­ния материала, оставив неизменными все остальные условия, то на первые кольцевые площади этого материала будет уложено больше, чем на последние, а это приведет к увеличению его доли на периферии и уменьшению в направ­лении к оси печи.

Распределение материалов на колошнике печи бесконусным загрузочным устройством производится с помощью вращающегося лотка с регулируемым углом наклона, посредством которого можно осуществить четыре способа загрузки материалов в доменную печь, а именно: кольцевая загрузка, многоколь­цевая загрузка, секторная загрузка и ориентированная (точечная) загрузка.

При кольцевой загрузке каждая порция материала ссыпается в домен­ную печь по одной траектории, то есть когда вращающийся лоток не изменяет своего углового положения во время вращения. При многокольцевой загрузке траектория падения материала ступенчато изменяется по мере ссыпания од­ной порции. Секторная загрузка обеспечивает рассредоточение материала в определенном секторе колошника. Ориентированная (точечная) загрузка осу­ществляется при остановленном лотке, направляющем поток материала в оп­ределенный район колошника. Секторная и ориентированная загрузки исполь­зуются кратковременно и только для ликвидации нарушений в распределении газового потока (канал, перекос уровня засыпи) и поэтому исполняются толь­ко в ручном управлении. Кольцевая и многокольцевая загрузки осуществля­ются в автоматическом режиме. Выбор режима управления и задание програм­мы автоматической работы производятся мастером печи из центрального пульта управления.

Д ля обеспечения равномерного распределения материала по окружнос­ти предусматривается не менее шести положений лотка, расположенных по периметру колошника через каждые 60° окружности.

При наличии в шихте агломерата и окатышей подавать их в доменную печь следует одной порцией, загружая в промежуточный бункер вначале дозу агломерата, а на нее - дозу окатышей.

П ри постоянном вращении лотка величина окружной неравномерности распределения материалов зависит от скорости вращения распределителя шихты, массы порций, времени ссыпания материалов из промежуточного бун­кера, а также избранного порядка выгрузки их относительно гаражных поло­жений. Окружная неравномерность отслеживается, в основном, по разбросу точек показаний периферийных термопар, который при нормальных условиях работы доменной печи не должен превышать 150-200 °С.

Для достижения устойчивой работы доменной печи на конкретных па­раметрах распределение материалов осуществляется путем загрузки их цик­лом из нескольких порций, каждая из которых подается в печь при много­ступенчатом изменении траектории падания материалов.

Цикл загрузки - это систематически повторяющаяся совокупность пор­ций материалов, составляющих доменную шихту, которые загружаются в оп­ределенной последовательности и по заданным траекториям с целью обеспе­чения нормального развития процессов плавки по всему горизонтальному се­чению доменной печи.

Основным режимом загрузки на печах, оборудованных БЗУ, является многокольцевой цикл с подачей определенного количества кокса в осевую зону колошника. Заданный характер распределения материала и газа в печи уста­навливается на основании данных об изменении содержания СО₂ или темпе­ратуры по радиусу колошника, а также температуры периферийных газов по периметру печи. Близким к оптимальному можно считать такое газораспределение, ха­рактер которого представлен на (рис. 11.11).

Ширина пери­ферийной и осевой зон уста­навливается такой, чтобы при реально существующих ших­товых условиях и заданной интенсивности процесса плавки получить максималь­ную степень использования восстановительной способно­сти газа. Контроль изменения состава газа по радиусу ко­лошника должен осуществ­ляться возможно чаще, но не менее одного раза в смену.

Контроль температуры пери­ферийных газов ведется не­прерывно, а результаты его ежечасно заносятся в техноло­гический журнал.

На доменных печах, оборудованных профилемерами с компьютерным обеспече­нием для регулирования хода процесса плавки следует ис­пользовать данные об измене­нии рудной нагрузки и ско­рости опускания шихты по ра­диусу колошника. Близким к оптимальному можно считать такой характер изменения руд­ной нагрузки по радиусу колошника, который представлен на рис. 11.12. Время выгрузки из промежуточных бункеров загрузочного устройства для всех видов шихтовых материалов должно быть одинаковым.

При изменении условий плавки или намечающемся отклонении от нор­мального режима работы печи принимаются меры гибкого управления размера­ми периферийной и осевой зон для более активного развития газового потока. Случаи, вызывающие необходимость изменения параметров режима загрузки, могут возникнуть при:

• существенных изменениях шихтовых условий, в первую очередь, гранулометрии и прочностных характеристик железорудных материалов и кокса;

• обнаружении признаков отклонения от нормального хода печи (например, усиление периферийного или центрального хода и др.);

• развитии потока газов каналами;

• перекосе уровня засыпи материалов в печи (± 1,0—1,5 м).

Оперативное управление распределением материалов на колошнике мо­жет осуществляться общеизвестными методами, к которым относится изме­нение уровня засыпи и массы порции и которые осуществляются на доменных печах в соответствии с Типовой технологической инструкцией по доменному производству.

Наряду с этим, при бесконусном загрузочном устройстве пере­распределение материалов по радиусу колошника осуществляется путем из­менения положений вращающегося распределителя шихты (лотка), от кото­рых зависит траектория падения шихтовых материалов в доменную печь. Если требуется подгрузить периферию, то железосодержащие материалы одной или двух порций в цикле следует ссыпать по более пологим траекториям (при боль­ших углах наклона лотка или малых углах рассогласования воронки и склиза) с тем, чтобы они концентрировались ближе к стенке колошника.

При необходимости подгрузить осевую зону железорудные материалы ссыпаются по более крутым траекториям, или же часть кокса загружают по более пологим траекториям

Во всех случаях при корректировке цикла загрузки необходимо изме­нять угловые положения (или углы рассогласования) не более чем для двух порций материала в цикле.

Для устранения канального хода печи одну из коксовых порций в цикле, загруженную по пологим траекториям, загружают в секторном режиме на той площади колошника, где нет каналов, а все остальные порции - в заданном многокольцевом режиме. Для устранения перекоса уровня засыпи необходи­мо загрузить в секторном режиме в район пониженного уровня одну - две подачи (порция кокса + порция агломерата) в зависимости от величины пере­коса. При устранении неполнот следует ссыпать порции железорудных мате­риалов по более крутым траекториям (при меньших углах наклона лотка или больших углах рассогласования воронки и склиза) с тем, чтобы не перегрузить периферию и предотвратить подвисание шихты

Уровень засыпи, масса железорудной порции, цикл загрузки, время вы­сыпания материалов из промежуточного бункера и режим работы вращающе­гося распределителя шихты устанавливает начальник доменного цеха или его заместитель совместно с работниками ЦЗЛ Все указанные параметры режима находят отражение в технологической карте, которая вывешивается на цент­ральном пульте управления доменной печью, а также фиксируются в техноло­гическом журнале