Дипломы теплотехников / дипломы / Диплом / (temp)Доменная печь как объект автоматизации

В течение последних лет конструкцию доменных печей и технологию шишки усоиершенспюнали. В результате значительно возросла проич-нодитслыюсть доменных печей и снизился I» дна раза удельный расход тонлика. Сушестненных результатов достигли преимущественно экс-1СНСН1ИН.1М путем. г.е. за счет уигличсния полезного объема печей, Про­цесс копцеш рации нроишодста чугуна нродолжаегся |2. 3|. Однако

111.Г111 1С.1|1.111,1|1 НрОГрССС II И11Те11СИфИ1<а11.ИИ НрОЦСССВ С1ВЛ НОЗМОЖГН ПрИ

1и11()Л1>1о1»;1нии более сонершенного оборудонания, |) юм числе ноных трубочных усг|)ойс1Н, ишснсииной технологии иллнки с уисличением д;>|»лгни)1 на колошнике, идуианин углс1»одородсоде1)жащих добанок. улучшения качестна сырья и т.н. Высокая •х|)фекти1Ч1ость юхнологичес-кою а| |>е|ата предопределяет ;1оменн1>1Й процесс как осношюе направ­ление но масниабам прои шодстна на ближайшие десятилетия.

Благодаря нротинотоку (а юн и материален КИЛ доменной печи нре-иышает К5 % без учета иснольчонания тонлоной и гидранличсской энср-1ии колошниконок) газа нне печи |4|. Но энергетические затраты на ны-нланку чугуна остаются еще иысокими и превосходит тео()стическис значения |5|. При этом оснонная доля энергетических затрат прихо­дится на дорогостоящий и дефицитный кокс, на экономию которого и 1|;|]1[);||»лсш>1 осноиные мероприятия сонершенстионания оборудования печей и технологии планки. Поиск путей снижения расхода кокса опре­делил и основные направления научных работ в области доменного производства [4], а также пути совершенствования автоматизации домен­ного процесса.

Выводятся из эксплуатации физически и морально устаревшие не­большие доменные печи и вводятся современные нечи с диаметром гор­на > 14 м, а колошника -Им, т.е. площадью горна - 200, а колошника 100 м². Объем новых доменных печей, задутых в Японии в 80-е годы, превышает 4000 м³ [З], а в СССР задута доменная печь объемом 5580 м³. Принципиально новые конструкции загрузочных устройств (бесконус-ныс аппараты) имеют неограниченные возможности распределения ших­товых материалов по сечению колошника. Успешно ведутся работы но промышленному освоению новых технологий доменной плавки с вдува­нием в горн горячих восстановительных газов, угольной пыли и др. ме­роприятия.

Автоматический контроль и стабилизация отдельных параметров до­менного процесса сыграли в свое время большую роль. Внедрение ло­кальных систем стабилизации расхода, температуры и влажности горяче­го дутья, давления колошникового газа, нагрева воздухонагревателей позволило повысить производительность доменных печей на 5-9 %, по­лучить экономию удельного расхода кокса на 6—7 %, облегчить труд ме­таллургов, повысить общую культуру производства [I].

Доменная печь — агрегат для восстановительно-тепловой обработки оксидов металлов, представленных в виде различных природных руд и отходов производства. Продуктами доменной плавки являются чу­гун или ферросплавы, шлак, газ, колошниковая пыль. Назначение пе­чи — производство восстановительного газа в максимально достижимых размерах в единицу времени и эффективное использование тепловой и химической энергии восстановительного газа. Производство восста­новительного газа ограничено предельным значением подъемной силы газового потока, прекращающей нормальный сход шихтовых материа­лов в шахтной печи. Переход за предельное значение приводит к под-

висанием и канальному ходу. Нормальный СХОД ШИХТОВЫХ М;11С|)ИИ-ЛОН ХаракТСрНЗуеЮЯ акТИВНЫМ НССОМ . ВерГИКаЛЬНЫМ Давлением СТОЛ-

б;> шихты, возрастающим с увеличением высоты столба,

Увеличение вергикалыюго давления столба тихи»! влечет зи собой

рОСТ боКОВОГО ДанлеНИЯ И СИЛЫ (рСНИЯ ШИХТОВЫХ М;1ГС|)И;»ЛОИ О СТОН-КИ 11СЧИ, 410 С11НЖ.1С1 ;1К 1Н11111.1Н ВСС. увслнчснис 111.1СО 11.1 СТОЛба 11111Х11,1 Имеет естественное ОГраНИЧСНИС, ОНрСДСЛ ЯСМОС II [)ОЧ110С11>1(> (НИХ ЮНЫХ МаЮрИаЛОН И, 1Л.111111.1М 0()р;1 ЮМ, НрОЧНОСП.Ю КОКС;!. Преувеличение НЫС011.1 С10Л();1 111ИХ И>1 НрППОДШ К Ч|)С1МГ[)110Му И1МСЛ ЬЧСНН К) КОКОВ Н НОЧИ, ухудшению 1 ;1 ЮИрОННЦ.ЮМОСШ СЮЛГ>;1 111ИХ11.1, 3В ГрОМОЖДОННЮ ГОрНа К0111 ЛОМ(.'р;1 10М 111 КОКУ;1 И 11СД< *ИОСС 1.(НОВЛСНН1>1 Х ЖСЛГЮруДИЫХ М.1 1С()Ц;1Л011.

1)ОК(»11ос д.шлетк.' тихи,! ои[)сдсл>1С1си С001110И1С11ИСМ между углями

1'С1(.'С 111СИ11010 01КОС.1 С1>111уЧИ\ М;1 1 ГрИЛЛОК (КОКСЛ, ;11ЛОМС|);11;1, ОКИ-

и.ииеи) и углом шклоиа сюи И1;1хи>1. ( уменьшением уи1;1 илклоиа стс" и1;1хгы Ооконое д;и»ленне умеш.ишсюн, уи)л наклона сюн шахи.! определяется услоиинми схода сюлба шихтоных мше1)иалои I 31]. Если кнешння 1{);1ск1орни (0111,1 иоюк;1 (сощаспо 11.И.1^аба()1>|1<ииу) (32)

НМСП у10Л 11.1КЛОИ.1 МС111.111Г у1Л;1 ИаКЛОИ.1 С1С11 111:1Х11,1, 10 происходит

И11ЮС кладки; если у юл наклона сюи шахи.! меньше 1раек1ории юны ноюка, И) оОра •укис» •асюшн.ю облает и наспали.

Сини, между кортикальным акшпным даилепием сюлба шнхна, силой 1[)ени>1 и подъемной силон «а юно! о поюка можно предоапи 11> 1) ниде н|,1{)ажени>1:

Ра ^ чрк • ^ "• Ри, (1)

где рц вертикальное актииное даиления сюлба шихна, Па; // ш.|-сота столба шихты, м; р - насыпная плотность шихтовых материалов, к|/м-'; ^ ускорение силы тяжести, м/с²; Д/-> - потерн напора (подъем­ная сила газового потока), Па; п - коэффициент боковою давления шихты.

Рассмотрим условия интенсификации доменной плавки, исходя из выражения (1). Эти условия можно разделить на две группы: первая относится к мероприятиям по изменению параметров собственно газо­вого потока; вторая связана с характеристиками» шихговых материа­лов, на которые можно или»пь.

Подъемная сила газового потока характеризуется перепадами ста­тического давления газа но высоте столба шихты, которые имеют определяющее значение при управлении ходом доменной печи. На со­временной доменной печи устанавливаются как нормальное значение перепада давлений, так и система мероприятий но сохранению и ста­билизации этого значения. При движении жидкости (газа) через зернис­тый слой - столб шихты в доменной печи для расчета гидравлического сопротивления можно использовать зависимость, аналогичную но виду

уравнению для определения потери давления ни трение и трубопро­водах:

Дг^ (А//</з)- (Р ^/2), (2)

где Д/» потеря давления. Па (П/м²); Х - общий ко^фициснт соп­ротивления, отражающий наряду с влиянием сопротивлении трения влияние местных сонрошвленни; (у) эквивалентный диаметр кана­лов и зернистом слое, соотвеюгвуюший их суммарному поперечному сечению, м; / длина каналов зернистою слоя и направлении потока движения 1аза, м; ^ действиюльная скорость газа в каналах слоя, м/с; р нлогность среды, кг/м'.

В уравнение (2) входит действительная скорость газа н каналах слоя, которую трудно найти. В связи с зтнм целесообразно выразить ее через фиктивную скорость н'о, условно о1 несенную к полному поперечному сечению слоя, т.е.

и/ =» м/о/е. (3)

где е доля свободно! о объема или норозность слоя.

Обычно для расчета действительной скорости услоино пренебре­гают кривизной каналов, но которым движется газ к слое, т.е. считают среднюю длину каналов / равной высоте // слоя.

Эквивалентный диаметр каналов также трудно определить непо­средственно, но он может быть выражен через размер частиц, составляю­щих слой.

Для тел произвольной формы, к каким относятся все сыпучие мате­риалы, в том числе и доменная шихта, определяющим линейным раз­мером служит диаметр эквивалентною шара с/, равный диаметру шара, имеющего такой же объем, что и данное тело. Потеря давления при движении жидкости (газа) в слое тел произвольной формы зависит не только от диаметра эквивалентного шара, но также и от фактора формы Ф:

Ф=^ш/^. <⁴) где Рщ — поверхность шара, имеющего тот же объем, что и рассматри­ваемое тело произвольной формы поверхностью /''[36].

Эквивалентный диаметр каналов связан с диаметром эквивалентно­го шара, характеризующего слой, следующим образом:

(1^ 2Фбс//3(1 -е), (5) где с1 - диаметр эквивалентного шара, м; для полидисперсных зернис­тых слоев I

а = [^ х^ , (б)

где Х{ - объемная или, при одинаковой насыпной плотности, массовая доля частиц с диаметром (1[.

Коэффициент сопротивления \ зависит, кик и при движении жид-копи к трубах, 01 гидродинамического режима (ламинарный, пере-ходныи, гурбулентпыи), определяемою значением К1)И1С1)И)1 Гейнольд-са (1<е)

Для расчоа коффициеша сопрогивлепия (X) существует ряд чави-симопги, применяемых при различных [)ежима\ движения жидкости чгре) слои Ксе у[);1|1||с11ии нолучеш,1 обобщением от,I шых данных р;|)-личт>1\ исследои.иелеи и д.ио) Г>олее или менее согласующиеся между со(>оц ре >ул|,| а 11>|. 11 ч.ю 111ос1 и , применимо обобщенное ур.тигние:

А (1 Ц/Ке) » 2,4, ^7)

11 1\ О 1 О [) О М

¹ Ф ^{1<с и}'^</)/⁾/^ ^'1(| > 1 (««'/р/^), (К)

1Десь р коэффициент динамической нн зкости или просто вязкость,

И • с/м''.

При малых значениях Ке (ламинарный режим) можно пренебречь вюрым слагаемым и правой части у1)аш1епи>1 (7): при турбулентном режиме и анюмоделыюн области (Ке > 7000) можцо пренебречь пер­шам членом и нрапо» част уравнения (7). Подставив к ураинение (2) скорое п. и' со1ласно выражению (3), общую высоту слоя (//) иместо длин|>| каналои /, выражение жииваленпюю диаме1|)а каналои (у.) череч диаме1[)1,1 кускон (5) и -именин общий коэффициент сонротинления \ ею выражением (7), нашли следующую зависимость потери давления в столбе шихты от различных факторов:

Д^ ^ -1(1 с)/с¹ .<11.|(Ш/Ке) +2,34]. С ^н ) . (р^/2), (9)

или, после подстановки значения Ке из выражения (К) :

Д/? ⁼ 150 [(1 е)^//ууо/с³ Ф^²^!^ -[(1 - е)/б³ Ф]. (///^) . р^.(10)

Уравнение (10) насыпают уравнением Эгона [35]. Ею широко исполь­зуют при анализе условий работы доменной печи. Увеличения произво­дительности доменной печи достигают в рамках нормального перепада сгагического давления за счет обогащения атмосферного дутья кис­лородом и повышения давления газа в рабочем пространстве печи. Пер­вое мероприятие снижает выход газа на единицу сгорающего у фурм уг­лерода кокса и дополнительного топлива, второе - уменьшает скорость движения газа в печи. Как первое, так и второе направление широко ис­пользуют при интенсификации доменной плавки.

Повышение производительности печи можно обеспечить, если исходя из выражения (1) увеличить значение насыпной плотности шихтовых материалов. Увеличение средней насыпной плотности доменной шихты означает повышение о 1 ношения массы железорудных материалов к мас­

се кокса ч сосите подучи, т.е. понышение рудной иа| ручки. Рудиаи на­грузка шиисит от теплоного состоянии печи и, и спою очередь, опрсдо-лист ло состояние; она находится под постоянным контролем персо­нала, иедушею процесс планки и меняется обычно и узких пределах,

Превышение проижодительности печи можно осущестнить ча счет улучшения фракционного состава шихты, что также является одним и» главных направлений интенсификации доменной планки. Как нидно из уравнения (10), увеличение •жнивалентного диаметра куска снижае! перепад давления. 1)ффек1 увеличения эквиваленшого диаметра дости­гают удалением мелочи из шихты путем ее I рохочения перед 'кн ручкой в печь и повышением прочное! и материалов и холодном и горячем сос­тоянии, чтобы уменьшить образование мелочи вну1ри нечп, ржжение количесгва мелочи увеличивает одновременно порочность слоя (с), которая входит н формулу (10) в виде симплекса |(1 1)/с |. Таким образом, отсе» мелочи существенно влияет на гачонроницаемость слоя и производительность доменной нечи.

2.1.1. В-заимодсйстние тепловых, механических и химических процессов и их влиииис ни газодинамику' доменной планки

Производительность доменной печи зависит от качеств железоруд­ных материалов, температуры, при которой происходит носстаноиле-нис,сосгава газа-восстановителя. Качество железорудных материалов в числе прочих показателей характеризуется размером кусков. Увели­чение размеров кусков вызывает уменьшение поверхности соприкос­новения с газом-восстаповитслсм, удлиняет путь движения-газов к цент­ру куска и увеличивает время, необходимое для достижения темпера­тур в центре куска, при которых возможно протекание восстановитель­ных реакций [33]. Вместе с тем увеличение размеров и уменьшение по­верхности кусков снижает сопротивление слоя и потери напора восхо­дящего газового потока. Восстановимость руды в условиях доменной пе­чи снижается также при уменьшении размеров кусков ниже определенно­го предела (например, ниже 3—5 мм), т.е. при увеличении содержания мелочи в шихте, хотя номинально реакционная поверхность при этом и возрастает. Снижение восстановимости обусловлено пониженной газо­проницаемостью слоя мелочи, затруднением движения газа в слое и ухудшением обработки руды газом. Таким образом, влияние объем­ной доли мелочи на восстановимость руд и производительность печи яв­ляется решающим фактором для всей газодинамики доменной плавки.

Большие размеры кусков повышают газопроницаемость слоя, но сни­жают восстановимость и степень использования восстановительной спо­собности газа, а куски малых размеров снижают и газопроницаемость и восстановимость. Состав газа-восстановителя определяется содержанием СО, Нз, СО;, Ид О, N2. Состав газа оказывает существенное влияние на

СКОрОСГЬ ВОСС1аНо1»Ле1111Я, 410 )111Л ЯП 01 ОЧСНЬ ВаЖНЫМ (|);>1< ЮрОМ, 110-СКОЛЬКу НреМН ПребыК.НШ» ГВ 1.1 110ГС 1 .ИЮНИ ГОЛ )1 К 11СЧИ ОГраНИЧСПО НО-

сколькими секундами.

И| СОСТ.ЖЛНЮЩИХ ДОМеПНОЮ 1.11.1, ОбраЗОИ.П111010 II ГОрНС ПСрСД фу |)-М.1МИ, 110СС1.1ПОНИ ЮЛЯМИ И1Ш11К11СЯ СО И II;. УглеКИСЛО!.! (СО.; ) И 11;1р1.1 НОД1.1 (11^0) 1.1 1 руДПЯК! 1 ПРИЧИН- 110<;1'1;>1101>11 К'Л1>111)10 ИрОЦСИ'.! II 1101111 Ж.1101 СКОрОС 1 I. ИОСЧЧ .1111) 1>Л(.'1111 >1 [.И). Л >0 1 I) рС;1КЦИНХ 110 уЧ;1С 111 ус 1 , 110, УМСШ,III.1И К01111Г111 р.ЩИК! СО || И^ | .11.1, ИОНИЖ.Ю! 110ГС1.111011И ЮЛЬНуК» С110-СОГ)110Г11. 1 .1 1.1 И СКОрОС! I- 110СС 1.111011ЛС11 Н)1.

ПрН работе ДОМеППЫХ ПСЧСИ 11.1 СуХ<)М .1 1МОсферНОМ Ду 1 1.0 11 И)[)ИОИОМ

газе содержится 34,7 7<¹ (О и о\.< '/' М.; . Наличие плат и ДУП.С Обуслов­ливав! -Содержание \\1 И ЮрПОПОМ Газе 11 11|)СДСЛ;1Х 1 2 %. ОбоГаЩСНИС ДУТЬЯ КИСЛОРОДОМ 11 ДОПОЛНИ 1СЛЫ10С уИЛаЖИСНИС ДУ11>)1, 11014.1111*1)1 СОДС?-Ж.11111С И 1;Г»С ОКИСИ у1ЛСр(>Д;1 И 1»ОДО|)ОД;>. у 11ГЛИЧИ11.1101 СКО(Х)С11> 110СС1Я-110ИЛС11И» И НОСС1.1ИОИИ1СЛЫ1у1(» С110СоГ)110С1Ь ГЛГЛ. С)бо1;11ЦС11ИС 111'и> уГЛС-КИСЛОЮЙ И 11;1[);1МИ 110Д1.1 НО МСрС ИХ ДНИЖС»1И>1 01 ГОрНВ К КОЛОШИИКу 110-11ИЖ.1С1 СКОрОС II. НОСС Г;1110ИЛС1111>1 ОКСИД01» И 1)ОСС1;>110ИИ1ГЛ1.11у1<) СИОСоб-110Г11. 1.11.1. 1 1о1>1,1111С11ИГ ТСМПСр.ПурЫ 11СОД110)11»>Ч110 ИЛИ)1С1 11;» СКОрОСГЬ

ПОСС1.1110НЛС11ИН оксидов. И оирсдглсиш»! х 1см1|ер;иур1|1||х иптерналах на-

(•Л10Д.1Г101 ИОНИЖГИИГ 1КО[)ОГ1И 11( >ГС 1 .ШОИЛС! 1 ИЯ : 1.1К, 11|)И ^ОО 1 ()(К) С 11р01И-\ОДН 1 (.'11С К .111111- Ч.И.-1ИЦ 1101^'1;111(1|1ЛС111101(> ЖСЛГ'1.1 ИЛИ оГ)[);ГЮ11;1ИИС 11Л.11 1 11'1111.1 \ ».Ч[)уК1у|) И) НСПОГП ;111011ЛС 111101 О 1'с0 И ИуПОН 1101Ч)Д1>1, '1.1-

I руди>|ц»шнх досгуи 1.1 1.1 1>иу|[)И кускои или 1^ их пот-рхиости к массе ело».

I 1рИИСДС11111>1Й ПерСЧСИЬ (();1К10|)ОИ П1.1НМОДеЙСГ1»И>1 1е11Л01)1»1Х, МСХ.111И-

ческих и 1>осс1;1ноиител1.111>1х и()о11ессои сиидеюльсшусг о юм, что сочда-иис наилучших условий для иынл.шки чу1ун;» |) доменной нсчи Н1»лястсн сложной задачей. Но бла) одари сонернюнсиюианию технологии домен­ной планки (подготовка железорудных материалов, поиышснис качества кокса, комбинированное дутье, управление распределением материалов на колошнике), использование тепловой и химической энергии домен­ного газа повышается, что приводит к экономии удельного расхода кокса.

В доменной печи процессы тепловыделения, движения печной среды и теплообмена происходят в тесной взаимосвязи. Совокупность процессов теплообмена, происходящих в рабочем пространстве печи, называется тепловой работой. Тепловую работу подразделяют на полезную, которая представляет передачу тепла шихтовым материалам, и потерянную, включающую все другие виды потребления тепла [34].

Интенсивность и распределение тепловых потоков входят в понятие теплового режима; изменения во времени и пространстве температуры печной среды и обрабатываемых материалов создают температурный ре­жим; характер движения печной среды, включая распределение давле­ний, называется газодинамическим режимом.

Доменная печ1. и соотнетстнии с клиссификицисй рсжимон работы пе­чей 01 носится к слоеным нгчим с нлощым слоем (341, Особенностью лих псчсй И11ЛНС1СЯ сносоОр;! тын 111 юдинамический режим, который хи-р;п<и-ри|устся фильтрацией газообразного теплоносителя через слой кус-кот.1\ маюриалон большой толщины, что 1Я,пышет значительное паде-

ИНГ Д.ИШГНИИ КПСШНИЙ 1Г11ЛОобмС11 МСЖДу ГОНКИМИ ПрОСЛОЙКаМИ фИЛЬТ-ру 101 ЦП <Ю1 1,11.1 и свободной поиерхнопыо кускопых материален сочс-шпги 11|ш зшм г передачей и'пл;1 ог куска к куску в местах их котик-1.1, II печах, (>1 носимых к слоеным, и и особенности в доменной нсчи тех-|юло1 ические м;1 гсриалы (11111х1.1) преюрпенают несколько изменений, кас.пощихсн химического гоо.ша, агрегапюго состоянии, формы и раз­мера кускон Различные показатели юпловой работы печи могут быть 111>|цедеп1>1 из ур-ччюпин теплового баланса.

,Лля тепловою балинс.» обязшслыю |)1|иснст11о П1)ихода и расхода теп­ли, нзягых I» границах рабочего пространен»!! печи зи один и 101 же про-межуток времени [34 {;

^// ^ 41 + <//>> ^0\ + ^дии - 0'\ < /Ц^ +^ ⁺^) Г + (1 О

и^ 'с^ог.^дж

|де// |);1сход угле|юда, кг/ч; (^ юплош сго()ания у|ле[)од4>, кДж/кг;

<1( юпло, 1чкнз1мое единицей топлина, кДж/кг; (){) тепло, вносимое дуп.ем п:1 елц|И111у юплии;!, к^^ж/к! ; т промежуток времени, ч; ^

тепло шихп.1 П1)и щкчуплеиии в рабочее пространство печи, теплота экзо­термических реакций, кДж; С^оц все дополниюлын.ю. непосредствен­но неучюнпые посгупленин гепла, кДж; ()\ — тещюсодержанис чугуна и шлака, кДж; (^ тепло отходящих 1 азов и объеме V, приходящемся на единицу топлива, кДж/к1; г/д - химическое тепло, теряемое вследствие химическою недожо! а углерода на единицу топлива, кДж/кг; Цл, - теп­ло, теряемое вследствие механического недожога углерода на единицу топлива, кДж/кг; (^ - потери тепла во внешнюю среду, кДж; (?доп -все дополнительные, непосредственно неучтенные потери тепла, кДж.

Из уравнения теплового баланса (11) получили выражения коэффи­циента использования тепла в рабочем пространстве печи, который пока­зывает, какую долю полного количества тепла, вводимого в печь с газа­ми — продуктами сгорания топлива, газы отдают до выхода из рабочего пространства. Условно в тепло, уносимое газами, включают и тепло, те­ряемое вследствие механического недожога углерода:

т?= 1-((//2+^з+^)/(^+^^)]. . (12)

Коэффициент полезного действия рабочего пространства печи (КПД) представляет отношение полезной тепловой мощности в общей. Полез­ная тепловая мощность

ОМ-(0'\ -0'1)/т. (13)

Это выражение дает представление о том, сколько тепла из введенно­го в единиц нрсмени в рабочее пространство печи, помимо заключенно­го к самих шихтовых материалах, усваивается последними. Общая теп­ловая мощность доменной печи может быть выражена на основе уравне­ния теплового баланса (11):

0-Н (С>!;^/, +//Л). (14)

Используя формулы (13) и (14), КПД доменной печи ^ -ОМ/О- (0'\ - 0\)1гВ{0^ +^^). (15)

Между коэффициентом использования тепла и КПД нечи существует соотношение (если ^до„ "(^оц):

^^^/^(С^+^+^г!. (16)

кого[>ое показывает роль потерь тепла в повышении коэффициента но­ле шок) действия рабочею пространства печи; максимальное значение КПД печи устанавливается коэффициентом использования тепла; в свою очередь повышение коэффициента использования тепла обусловлено сни­жением уровней потерь: физическою тепла отходящих га зов темпера­туры колошниковою газа, химическою тепла отходящих газов повы­шением степени использования оксида углерода и степени использования водорода, потерь вследствие механическою недожога - неполного пере­хода у1 порода дополнительною топлива в оксид углерода на фурмах до­менной печи. Входящие в тепловой баланс величины позволяют опреде­лить ведущие характеристики доменного процесса - теоретическую и ба­лансовую температуры горения [34].

Теоретическая температура горения /^ .показывает, насколько высо­кой в пределе может быть действительная температура газовой фазы при реальных значениях (^, ^^, ц^ и V и при условиях, предусматри­вающих полное исключение потерь тепла вследствие теплоотдачи и не­дожога углерода, кроме потери от химического недожога последне­го вследствие диссоциации, степень которой соответствует термодинами­ческому равновесию реакций горения при /т ;

/, = ^•^•"'-•'Зди. . ,^ (,7)

С . V ^ '-Г ^г

Теоретическая температура горения обычно на 20-25 % превосходит среднюю температуру газов в фурменной зоне доменной печи. Рассчи­тав /у, можно ориентировочно определить, обеспечивает ли получение необходимой действительной температуры газов данное топливо при данных условиях его сжигания, учитываемых формулой (17). Балан­совую температуру горения (/б) рассчитывают при полностью дейст­вительных условиях сжигаемого топлива, т.е. при наличии потерь тепла от химического и механического недожога:

Под [)!>ци<)11!1Л1.111>1М объемом 1) июм.пичвцин понимается объем среден*

II СПС1СМ ;11»10М;11НЧеС1<010 1<()111 |)ОЛЯ И уИр.ШЛСНИН 11|)ОЦСССОМ, КОТОрЫИ С0011»С1С1НуС1 С01»|)СМС11110Му СОСТОЯНИЮ рПНИТИН ТСХНИЧССКИХ ' С()СДСТ1*

и мшгмашчсскою обеспечения и удоилепюрнет оснонным треГх)нииинм

Рис. 22. Схема контроля работы и состояния доменной печи:

7 - положение механизмов загрузки; 2 - температура, давление и химических состав колошникового газа; 3 - распределение температуры по диаметру колош­ника над уровнем засыпи; 4 — радиальное распределение температуры и состава газа в шахте печи, отбор проб материалов; 5 — температура футеровки шахты; 6 -температура, давление, влажность и расход дутья; 7 - обогащение дутья кислоро­дом; 8 - расход дополнительного топлива; 9 - температура футеровки горна и лещади; 10 - количество, температура и химический состав чугуна и шлака; // -уровень продуктов плавки в горне; 12 - расход и температура охлаждающей во­ды; 13 - перепады статического давления газа в печи; 14 - профиль засыпи на колошнике; 15 - распределение температур, давлений и состава газа по высоте столба шихты; 16 - количество, металлургические характеристики, химический состав и влажность шихтовых материалов

ТСХПОЛОШН ПрОИШОДСШа ОСПОНПОЙ Продукции. Надежные 1<011Г[Ч)Л1>110 И1МСрИ1(.-Л1>111.1е ПриГюрЫ Н11ЛЯЮ1СН НСОбхОДИМОИ ПрСДПОСЫЛ КОЙ ;1Ш()М;1-

т );1цпн и осущгсгнлспин рабоп,! матсмагичсских модслси, упринляю-ших Л1)мс-шц,|м процессом. Ашомшизация доменных печей ч пасюнщее мреми пергжинлег период рекопсгрукции и обионленин Олиюдиря ииед-{кчшк) мнк1х>ироцессорои, нидеотсхники и новых нидои измерения мио-ючпслгинмх (});1кгорон И()оцесси и состоннин оборудои.ши.ч ([)нс. 22).

1'.1цпоц;1Л1>||1>|й оо1.ем аиюматшации домети,IX печей иключ.ю! пе-скол1.ко и »;тмос1»11.11И11. IX урописй: 1 среден»;» ангом.ицчсскок) коиг-ролл их(^д111.1х, юхиоло! пческих и Ш.1ХОД1И.1Х цариметрон доменной плаи-кн 17); II лок.ии,ш.ю сисгемы ;1и юм.ническои» [)е1улн|)ои;шин и п;!

Г>ИЛ111.111ИП 11\(1Д111,1Х, 1еХИОЛ0111ЧеСКНХ И 11ЫХОД111.1Х 11;11>.1МС1 |)ОИ ДОМС11-11011 11Л.ЖМ1 ', III )011;1Л1.И1>1е ИОДСИГ 1ГМ1,1 ;11Г1 ОМ;11НЧ1Ч'1<01() [ЧЧ ул 11 [^)И;1

пни и I 1,1011111 1,щнн техполо! нческнх и;11»;1ме1|)он; IV комплексная аи 1 ом.11 и 1пр<>и.|цц;1н споем;) контроля и упр.шлеин)! доменной иечыо.