35. Нагрев дутья.

• Эффективное средство интенсификации плавки

• Достигается значительная экономия кокса (нагрев дутья с температуры окружающей среды до 149 ° С в 1829 г. На печи в Шотландии сократил расход кокса с 8,06 т/т чугуна до 5,16 т/т чугуна а производительность увеличилась с 15,7 т до 23 т чугуна в сутки, при этом на нагрев было затрачено всего 0,4 т/т чугуна)

Вывод 1: дутье сберегает больше тепла, чем само вносит.

Дальнейшее увеличение Т дутья в расчете на дополнительные 100 ° С показало, что пропорционального уменьшения расхода кокса не наблюдается, однако общая тенденция сохраняется

Вывод 2: с ростом температуры дутья экономия кокса снижается, однако общая тенденция по снижению расхода кокса на производство чугуна сохраняется

Факторы ограничивающие дальнейшее повышение Т дутья

- качество шихты: кокс (горячая прочность, реакционная способность), агломерат (восстановимость, горячая прочность, размягчаемость)

• Фракционный состав шихты

• Конструкции высокотемпературных воздухонагревателей и поиск материалов огнеупоров

36. Движение газов и материалов в доменной печи.

По мере опускания материалов в доменной печи и их дальнейшего нагрева восстановленное железо растворяет в себе углерод в увеличивающемся количестве. При этом температура плавления его снижается, металл плавится и в виде капель стекает в горн. Окончательный состав чугуна формируется в горне печи.

Опускание загружаемых на колошник шихтовых материалов происходит в связи с освобождением пространства в нижней части печи вследствие следующих основных процессов:

-Окисление углерода кокса кислородом дутья и содержавшихся в нем паров воды, а также кислородом оксидов железа, кремния, марганца и некоторых других элементов, которые восстанавливаются углеродом кокса.

-Расход углерода на науглероживание железа и образование чугуна.

-Расплавление железорудных материалов, флюсов и золы кокса с образованием чугуна и шлака, объем которых почти в 3,5 раза меньше объема материалов, из которых они образуются.

-Механическая уминка сыпучих материалов в шахте доменной печи в результате перколяции (просачивания) мелких фракций агломерата и окатышей в свободные межкусковые промежутки в нижележащих слоях крупнокусковых материалов, преимущественно кокса.

В горне доменной печи образуется газ, содержащий окись углерода, водород и азот. В зависимости от содержания углеводородов или водяных паров, а также кислорода в дутье горновой газ состоит из 35—45% СО, 1—12% Н2 и 45—64% N2.Верхние пределы по СО и Н2 и нижний по азоту относятся к работе печей с применением дутья, обогащенного до 30% кислородом, и с подачей природного газа. Горновые газы нагреты до температуры около 1600° С. Поднимаясь вверх, они охлаждаются, нагревая шихту, а окись углерода и водород газов расходуются на восстановительные процессы, превращаясь в С0.2 и Н2О.Колошниковые газы при выплавке передельного и литейного чугунов выходят из печи с температурой 150—300° С.

Состав газа и его температура по высоте печи и сечению изменяются по-разному в зависимости от условий плавки.