Глава 2.6 регулирование хода доменной печи изменением дутьевого и теплового режимов ее работы. Выдувка и задувка печи

2.6.1. Дутьевой режим

В главе 4 первого раздела учебника изложены основные теоретические закономерности процессов в горне доменной печи. На рис.1.42 и рис.1.43 показаны конфигурация окислительной зоны и изменение состава газа по оси фурмы. Достаточно подробно рассмотрены различные факторы, влияющие на газодинамику низа печи, в том числе количество и диаметр воздушных фурм, окисление элементов чугуна в окислительной зоне и их вторичное восстановление, особенности высоконагретого комбинированного дутья, фильтрация жидких продуктов плавки в коксовой насадке, эффективность регулирования расхода кислорода и водородсодержащих добавок в дутье и др.

В настоящей главе рассматриваются основные приемы управления ходом печи снизу, с целью получения ровного её хода, снижения расхода кокса и увеличения производства чугуна.

Количество дутья на доменных печах, как правило, поддерживают на максимальном уровне, зависимым от объема печи, качества шихтовых материалов, давления газов на колошнике, выдачи жидких продуктов плавки и т.д. При ровном ходе печи и оптимальном ∆Р устанавливается рациональный объем дутья, выше которого наблюдается «передув», связанный с образованием в столбе шихты так называемых «каналов». Канальный ход печи сопровождается подстоями, обрывами шихты с возможным её подвисанием.

В указанном случае резко снижается (10-15%) дутье, если это не устраняет каналы, то делается технологическая осадка с медленным затем увеличением дутья до оптимальной величины. Мастер печи при каждом добавлении дутья внимательно следит за его давлением на фурмах, за изменением ∆Р верхнего и ∆Р нижнего перепадов, характером схода шихты. Добавление следующей порции дутья (обычно по 50м³/мин) производится только в том случае, если предыдущая порция добавленного дутья нормально усвоена печью.

Уменьшение количества дутья производится в следующих случаях:

• при появлении «каналов» или значительном развитии осевого потока газов;

• при ходе печи обрывами, который характеризуется площадками на диаграмме схода шихты, уступами на диаграммах расхода дутья и его давления, правыми пиками на диаграмме давления колошникового газа, увеличением ∆Р;

• при тугом ходе печи и увеличении давления горячего дутья, если нельзя (по тепловому состоянию) увеличить расход пара или снять t_д;

• при резком похолодании с появлением на фурмах шлака;

• при резком падении давления дутья, связанного с похолоданием печи, когда снижается ∆Р, печь принимает больше дутья и ускоряется сход шихты.

Восстановление дутья во всех указанных случаях производят только после устранения указанных выше причин.

Кратковременное снижение дутья производится клапаном «снорт» при:

• смене сгоревшей фурмочки шлаковой летки;

• бурном выпуске чугуна;

• технологических и принудительных осадках.

Восстановление дутья в этих случаях производится в один прием до величины, обеспечивающей рабочий перепад и нормальный сход шихты, а по возможности до прежнего уровня.

При снижении давления газа на колошнике расход дутья следует уменьшать до рабочего ∆Р. После восстановления давления газа на колошнике расход дутья восстанавливается до прежнего уровня.

Расход дутья после остановки печи на 100-150м³/мин ниже нормального и увеличивается по мере восстановления ровного схода шихтовых материалов.

Количество дутья и ровность схода шихтовых материалов во многом зависят от длины окислительной зоны, которая определяется в зависимости от кинетической энергии дутья (Е):

L = 0,118*10^-3*E+0,77; (2.15)

(2.16)

где L – длина окислительной зоны, м;

V_q – расход дутья (холодного через одну фурму), м³/мин ;

Ρ_в –- плотность воздуха, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

T_q – температура горячего дутья, К;

P_q – давление горячего дутья, мм.рт.ст.;

S – площадь сечения фурмы, м².

В подразделе 1.4.2 (рис. 1.42) указано, что длина окислительной зоны воздушного дутья 1.2-1.3м, при скорости истечения из фурмы до 200 м/с и кинетической энергии 65-80 кдж/с. При этом большое значение имеет площадь сечения воздушных фурм и добавка в дутье различных водородсодержащих добавок.