12.8. Холодный ход печи

Похолодание печи чаще всего происходит вследствие ухудшения тепло­вой и восстановительной работы газов в шахте, когда в нижнюю часть печи приходят недостаточно восстановленные и плохо прогретые материалы. При­чиной похолодания печи может быть ухудшение восстановимости агломерата, применение нерациональной системы загрузки, снижение механической проч­ности кокса или увеличение содержания в нем золы и влаги, длительная рабо­та печи с пониженным уровнем засыпи, несвоевременное корректирование рудной нагрузки на кокс и основности шлака, ошибки при наборе и взвешива­нии шихты. Похолодание печи может быть вызвано также попаданием в печь воды и сползанием настылей и гарнисажа.

Похолодание печи является одним из наиболее тяжелых видов расстрой­ства ее работы. Похолодание приводит к полному расстройству хода печи с затяжными подвисаниями шихты, загромождением горна, заливкой шлаком фурменных приборов, выносом шлаковых и воздушных фурм. В современной практике ведения печей известны случаи похолоданий печи, когда в течение трех и даже пяти суток не получали чугуна и шлака.

Признаком похолодания является постепенное увеличение расхода ду­тья при одновременном уменьшении его давления. Сход подач ускоряется. Тем­пература газов на периферии под уровнем засыпи снижается, а дорожка точек на диаграмме прибора, регистрирующего температуру газов в газоотводах, ста­новится узкой и извилистой (рис. 12.9). Фурмы работают интенсивно, но хо­лодно, время от времени проходят темные куски шихтовых материалов.

При наступившем похолодании верхний шлак перед выпуском чугуна имеет повышенную кислотность, из него плохо выделяется газ. При остывании шлак вытягивается в длинные нити, а в остывшем состоянии имеет черный тусклый цвет. При выпуске чугуна заметно снижение его физического и химического нагрева.

При появлении первых признаков похолодания мастер печи должен, прежде всего, снизить рудную нагрузку на кокс (уменьшением веса железосо­держащей части шихты или увеличением веса кокса в подаче). Температуру горячего дутья следует повысить до максимального значения, при котором возможен ровный ход печи. Влажность дутья по возможности уменьшают. Некоторое уменьшение скорости схода подач положительно сказывается на устранении похолодания. При интенсивном развитии похолодания необходи­мо загрузить 2-5 или более холостых подач и уменьшить количество дутья, соответственно сократив расход природного газа. Если возникает угроза за­ливки фурм шлаком, то на 20-30 мин прекращают подачу природного газа. Оптимальный режим плавки восстанавливают постепенно по мере ликвида­ции похолодания печи.

12.9. Горячий ход печи

Горячий ход печи возникает в том случае, когда приход тепла в домен­ную печь превышает его расход, необходимый для получения заданного со­става чугуна. Причинами повышенного нагрева печи могут быть недостаточ­ная рудная нагрузка на кокс, загрузка в печь кокса и железорудных материалов более высокого качества, повышение температуры дутья, степени использова­ния тепловой и восстановительной энергии газового потока, увеличение вы­носа пыли.

Как правило, увеличение нагрева печи сопровождается тугим ходом и подвисанием шихты. Несколько принудительных осадок, вызванных горячим ходом, могут привести к резкому похолоданию печи, загромождению горна, заливке фурм и сопел чугуном и шлаком. При увеличении нагрева происходит перераспределение температур по высоте печи, изменяется горизонт первич­ного шлакообразования, а в этих условиях возможно образование настылей. При увеличении нагрева горна чугун получается некондиционным.

С увеличением нагрева печи давление горячего дутья постепенно возра­стает с соответствующим уменьшением его расхода, равномерность схода по­дач нарушается, возникают подстои шихты и самопроизвольные ее обрывы. На диаграмме давления колошникового газа появляются верхние пики, темпе­ратура периферийных газов увеличивается на 50-70 °С (рис. 12.10). Верхний шлак становится подвижным, легко вытекает из печи и выделяет большое ко­личество газа. Отобранные пробы шлака быстро застывают, образуя камне-видную массу, что указывает на повышение основности шлака. Фурмы работают интенсивно с очень ярким свечением в зонах горения. Содержание крем- ния в чугуне увеличивается.

Д ля предупреждения возникновения горячего хода печи необходимо обес­печить оптимальное распределение шихты и газов по сечению и окружности печи, своевременно скорректировать рудную нагрузку на кокс при изменении качества загружаемых материалов, следить за выносом пыли из печи.

Контроль за тепловым состоянием доменной печи наиболее эффективен при непрерывном анализе колошникового газа, отобранного из пылеуловите­лей. Газоанализаторы должны быть быстродействующими. Повышение содер­жания диоксида углерода в газе и уменьшение содержания в нем оксида угле­рода являются признаком начинающегося разогрева печи. Непрерывный ана­лиз колошникового газа позволяет определить не только изменения в тепло­вом состоянии печи, но и количественные меры воздействия для предупреж­дения этих изменений.

При горячем ходе необходимо, прежде всего, уменьшить температуру дутья или увеличить его влажность на 5-10 г/м³. Рациональнее повышать влаж­ность дутья, так как при этом избыточное тепло в горне расходуется на разло­жение влаги, а дополнительный кислород влаги способствует ускорению схо­да шихтовых материалов. Если разогрев печи не стабилизировался в результа­те принятых мер, увеличивают рудную нагрузку на кокс.

В тех случаях, когда при снижении температуры дутья или увеличении его влажности давление дутья остается выше нормального, временно изменяют порядок загрузки материалов таким образом, чтобы увеличивалось развитие периферийного потока газов.