2 Теоретические основы управления газовым потоком в доменной печи

Распределение газа в слое шихтовых материалов, имеющих различную газопроницаемость, происходит в соответствии с закономерностью, подобной закону Кирхгофа для распределения электрического тока в параллельных ветвях. Количество газа, проходящего через единицу сечения слоя материала, обратно пропорционально его сопротивлению или прямо пропорционально его газопроницаемости. Следовательно, для управления газораспределением в доменной печи используют различную газопроницаемость загружаемых в доменную печь шихтовых материалов или отдельных компонентов этих материалов (крупной и мелкой фракции агломерата, железной руды, кокса и т.д.)

Газопроницаемость различных материалов доменной плавки представлена на рис.1., откуда видно, что для повышения газопроницаемости в выбранный участок доменной печи следует грузить преимущественно кокс и агломерат, не содержащий мелких фракций. И, наоборот, для понижения газопроницаемости необходимо грузить преимущественно компоненты шихты, содержащие большое количество мелких фракций.

Типовое загрузочное устройство доменной печи включает вращающийся распределитель шихты, основным назначением которого является компенсация окружной неравномерности распределения шихтовых материалов, вызванной спецификой их загрузки в доменную печь.

Различают три вида неравномерности распределения шихты: объемную (геометрическую), количественную (весовую) и качественную (гранулометрическую).

Место расположения указанных неравномерностей не всегда совпадает, т.е. геометрический гребень не всегда соответствует месту расположения наибольшей массы материала (количественного гребня) и месту нахождения качественного гребня (концентрации наиболее мелких фракций шихты).

Работа вращающегося распределителя обеспечивает запрограммированное перемещение гребней неравномерности по окружности колошника, которые с учетом непрерывного опускания шихты в работающей доменной печи образуют их спиральное распределение по высоте печи.

Таким образом, вращающийся распределитель шихты засыпного устройства типовой конструкции не ликвидирует, а лишь компенсирует неравномерность окружного распределения шихтовых материалов. С целью исключения указанного, а так же ряда других недостатков типового вращающегося распределителя шихты специалистами предложены многочисленные конструкции распределителей, важное место среди которых занимают стационарные распределители, значительно упрощающие конструкцию загрузочных устройств с одновременным улучшением качества окружного распределения шихтовых материалов при их загрузке в доменную печь.

1 - мелкая руда; 2 - мелкий агломерат; 3 - окатыши; 4 - агломерат, не содержащий мелких фракций; 5 - кокс.

Рисунок 2.1 – Газопроницаемость материалов доменной плавки

3 Цель работы

Изучить конструкцию стационарных распределителей шихты. Исследовать характер распределения шихтовых материалов по окружности колошника. Изучить влияние величины подачи, гранулометрического состава шихтовых материалов, других параметров, указанных преподавателем, на характер окружного распределения. Произвести оценку технологических возможностей различных конструкций стационарных распределителей шихты. Произвести математическую и графическую обработку полученных результатов.