12.4. Перекос уровня засыпи или односторонний ход печи

Односторонний ход печи с перекосом уровня засыпи (0,5-1,5 м) возни­кает, как правило, при нарушении распределения газов по сечению и высоте столба шихты, что сопровождается во многих случаях похолоданием, залив­кой фурм шлаком, горением и выносом фурм, а также образованием настылей и разгаром футеровки шахты доменной печи.

Признаком одностороннего хода печи является фиксирование уровне­мерами неодинакового уровня засыпи с соответствующим различием по со­держанию СО₂ (на 6-8%) в периферийном газе. Общее давление горячего ду­тья понижается. Дорожка точек температуры колошникового газа в газоотво­дах на диаграммной ленте прибора становится узкой и извилистой, темпера­тура кладки шахты по окружности печи - неравномерной (рис. 12.5).

При первых признаках одностороннего хода необходимо тщательно про­верить работу вращающегося распределителя. В случае обнаружения наруше­ний в работе распределителя следует изменить программу его работы так, что­бы гребень железосодержащих компонентов шихты располагался в месте по­ниженного уровня засыпи, загрузить в печь 2-3 холостых подачи, перевести печь на режим «малый ход» и загрузить в печь 2-3 подачи железорудных ком­понентов. На этом режиме проработать в течение 5-10 мин, а затем, постепен­но увеличивая количество дутья, в течение 40-50 мин, вывести печь на нор­мальное количество дутья.

В последние годы в практике регулирования хода доменной печи «сверху» получило распространение управление распределением газового потока и ших­товых материалов по показаниям периферийных термопар, расположенных под уровнем засыпи. При этом исходят из того, что между температурой пери­ферийных газов и содержанием диоксида углерода в них имеется устойчивая закономерная связь. Однако проведенные исследования показали, что если со­держание диоксида углерода по радиусу колошника позволяет выяснить рас­пределение газового потока по сечению печи, то изменение температуры по этому же радиусу далеко не всегда соответствует кривой содержания СО₂.

Основной причиной несоответствия температуры содержанию диокси­да углерода под уровнем засыпи является влияние профиля засыпи. Встреч­ные потоки шихты и газа в верхней части печи заметно отличаются по температуре. Перепад температуры шихты и газа достигает 150-180 град на 1 м высоты печи, причем ближе к поверхности засыпи этот перепад возрастает. Показания периферийных термопар, прежде всего, зависят от рельефа повер­хности засыпи материалов, т. е от того, как далеко каждая из термопар отсто­ит от поверхности засыпи.

Т от факт, что расстояние от уровня засыпи до периферийных термопар может быть неодинаковым в каждый момент времени, подтверждается повсед­невной практикой. В доменной печи уровень засыпи контролируется двумя диаметрально расположенными зондами. Известно, что разрешение на опус­кание очередной подачи обычно поступает от обоих зондов не одновременно; подачу же можно опустить лишь тогда, когда такое разрешение поступит от обоих зрндов. Бывают случаи, когда разница во времени между двумя разре­шениями на опускание подачи составляет 2-5 мин. При скорости движения шихты 120 мм/мин разность уровней поверхности материалов в контролируе­мых точках составит 0,25-0,6 м Если перепад температур по высоте составля­ет 160 град, разность температур в отмеченных точках на горизонте располо­жения периферийных термопар будет 40-100 град Эти значения, разумеется, не соответствуют содержанию диоксида углерода в контролируемых точках.

Изменение программы работы распределителя шихты с целью улучше­ния распределения шихтовых материалов по показаниям периферийных тер­мопар в одних случаях приводило к положительным результатам, а в других -к отрицательным. Объясняется это тем, что по показаниям одних только пери­ферийных термопар нельзя сделать правильных выводов о происходящих из­менениях в распределении материалов и газового потока, не зная рельефа по­верхности материалов на периферии или распределения дутья по фурмам. Допустим, что одна из периферийных термопар, находящаяся на том участке печи, где нет средств контроля уровня засыпи, показывает снижение темпера­туры. По обычным представлениям это можно объяснить избытком железо­рудных компонентов шихты на соответствующем участке, но понижение тем­пературы можно объяснить и тем, что поверхность засыпи на этом участке приблизилась к соответствующей термопаре.

В первом случае необходимо разгрузить этот участок периферии, во втором же - обстоятельства могут развиваться следующим образом. По тем или иным причинам, например, из-за дефектов принятой системы загрузки, над данной термопарой может образоваться углубление поверхности засыпи. При этом начнется сегрегация материалов, крупные куски будут скатываться к центру углубления. Со временем газопроницаемость рассматриваемого участка периферии повысится.

Известно, что всякая возникшая неравномерность в распределении га­зового потока не устраняется сама собой, а, наоборот, усиливается. В нашем случае уменьшение сопротивления проходу газов в соответствующем участке периферии вызовет перераспределение дутья по фурмам. На фурму в секторе данной термопары начнет поступать больше воздуха. Это вызовет более ин­тенсивное выгорание кокса в очаге горения перед фурмой, что приведет к уве­личению скорости движения материалов на этом вертикальном участке печи. В результате этого углубление поверхности будет увеличиваться и может воз­никнуть канал. При этом уровень поверхности материалов над рассматривае­мой термопарой понизится на столько, что холодные материалы с конуса бу­дут ложиться в непосредственной близости от термопары - она начнет пока­зывать более низкие температуры. В этом случае для ликвидации отклонения необходимо в этот сектор давать руду (железорудные материалы).

Таким образом, одни и те же изменения показаний периферийных тер­мопар могут отражать совершенно противоположные явления в развитии пе­риферийного потока газов. Поэтому принимать меры по этим показаниям мож­но, только зная конкретные условия работы.

Чтобы правильно принять решение по показаниям периферийных тер­мопар, необходимо сопоставлять их показания либо с распределением дутья по фурмам, либо с показаниями второго ряда периферийных термопар, распо­ложенных вне области интенсивного теплообмена, либо, наконец, контроли­ровать уровень поверхности материалов над каждой из термопар путем уста­новки радиометрических уровнемеров по окружности колошника.