3.2 Профиль печи и основные размеры
Профилем доменной печи называют очертание рабочего пространства, ограниченного футеровкой. В горизонтальных (поперечных) сечениях профиль представляет собой окружности переменного диаметра. Основные элементы профиля— это горн, заплечики, распар, шахта и колошник, составляющие полезный объем печи, т.е. объем от оси чугунной летки — О.Ч.Л. — до низа подвижных элементов засыпного аппарата в опущенном положении (в полезный объем не входят объем нижней части горна от оси чугунной летки до кладки лещади, где находится несливаемый слой жидкого чугуна, и ограниченный куполом печи объем , в котором расположены элементы засыпного аппарата
Рис.15.Профиль доменной печи
Колошник имеет форму цилиндра и служит для приема загружаемой сверху шихты. Ниже колошника расположена расширяющаяся книзу шахта; это расширение необходимо, чтобы обеспечить свободное опускание шихтовых материалов, объем которых увеличивается в результате нагрева. Распар, представляющий собой короткий цилиндр, служит для создания плавного перехода от расширяющейся шахты к сужающимся заплечикам. Заплечики выполнены в виде усеченного конуса; такая их форма необходима, поскольку здесь происходит плавление рудной части шихты, в результате чего объем шихты уменьшается и суживающиеся заплечики не позволяют шихте слишком быстро опускаться в горн. Последний имеет цилиндрическую форму, в нижней его части скапливаются жидкие чугун и шлак, а в верхнюю подают дутье и здесь сгорает топливо (кокс).
Основные размеры профиля печи- это полезная высота, высота и диаметр отдельных элементов профиля. Полезной высотой называют расстояние от оси чугунной летки до низа большого конуса или низа вращающегося распределителя шихты (лотка) в опущенном положении. Полная высота печи расстояние от оси чугунной летки до верхней кромки колошникового фланца, который служит опорой засыпного аппарата. Оптимальные соотношения между размерами выработаны на основании многолетнего опыта эксплуатации печей.
Таблица 1. Основные размеры доменных печей
-
Полезный объем печи, м3
Параметр
--------------------------------------------------------------
Высота, м
1033
1719
2002
3200
5000
5500
полная Нn
28,75
31,25
32,36
35,29
36,1
41,0
полезная Н
26,0
28,5
29,4
32,13
33,5
34,8
горна Аr
3,2
3,2
3,6
3,9
4,4
5,7
заплечиков Л3
3,0
3,0
3,0
3,4
3,7
3,7
распара Аr
2,0
2,0
1,7
2,3
1,7
2,0
шахты Лш
15,0
17,8
18,2
19,6
20,7
20,4
колошника йr
2,8
2,5
2,9
2,99
3,0
3,0
горна Ок
7,2
9,1
9,75
12,0
14,7
15,1
распара Dp
8,2
10,2
10,9
13,1
16,1
16,5
колошника Dk
5,8
6,9
7,3
8,9
10,8
IV
В табл. 1 приведены основные размеры некоторых отечественных типовых печей. Можно видеть, что по мере увеличения объема печи заметно возрастают поперечные размеры элементов профиля при незначительном росте высоты. Это объясняется тем, что высота существующих печей достаточна для завершения в основном теплообмена между опускающейся шихтой и поднимающимся потоком горячих газов, и кроме того, увеличение высоты печи нежелательно, поскольку ведет к росту давления столба шихты на ее нижние слои, повышая вероятность раздавливания непрочного кокса.