ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы интенсификации доменного процесса из "Металлургия черных металлов " Впервые нагрев дутья в доменной плавке применили в 1829 г. Первоначально дутье подогревали лишь до 150°С. По мере развития конструкций воздухонагревателей температура дутья постепенно повышалась и в настоящее время достигла 1350 °С. Повышение температуры дутья является одним из самых действенных факторов по снижению расхода кокса. С горячим дутьем в доменную печь поступает большое количество физического тепла. Это заменяет тепло, которое получают от сжигания кокса. Причем для создания такого количества тепла в горне доменной печи, которое вносится с воздухом, необходимо было бы получить тепла от сжигания топлива больше, чем вносится с дутьем, так как при сжигании топлива образуются газы, которые, уходя из доменной печи, уносят часть тепла. В то же время тепло дутья практически полностью используется на прямое восстановление элементов, перевод серы в шлак и нагрев чугуна и шлака. [c.83] В свою очередь уменьшение расхода кокса снижает количество образующегося шлака благодаря уменьшению количества золы кокса и расхода флюса на ее ошла-кование. Чем меньше количество шлака, тем меньше расход тепла на его образование и нагрев, на испарение влаги и ошлакование серы, так как их меньше вносится коксом. [c.83] Первые работы в мире по обогащению доменного дутья кислородом были проведены в СССР под руководством акад. И. П, Бардина. [c.84] С повышением содержания кислорода в дутье увеличивается количество сжигаемого кокса и материалов, проплавляемых в единицу времени, вместе с тем уменьшается количество тепла, выносимого с балластным азотом из горна печи. Температура в горне значительно повышается, улучшается отдача тепла от горновых газов шихте и газы приходят к колошнику печи более холодными. При обогащении дутья кислородом можно увеличить общее количество дутья, подаваемого в печь в единицу времени, что будет способствовать повышению производительности печи. Однако только обогащение дутья кислородом эффективно лишь при выплавке доменных ферросплавов, так как высокая температура в горне печи обеспечивает преимущественное развитие процессов прямого восстановления трудновосстановимых оксидов, что ограничивает повышение температуры горне. Высокая газопроницаемость шихты благодаря более высокому расходу кокса при выплавке ферросплавов позволяет значительно форсировать ход печи. [c.84] На многих доменных печах через воздушные фурмы при ПОМОШ.И форсунок с успехом вдувают в печь мазут. Расход мазута составляет 60 кг/т чугуна. Это топливо вызывает в доменном процессе те же изменения, что и природный газ. При горении мазута в печь вносится больше тепла, чем при горении природного газа, углерод мазута заменяет часть углерода кокса, водород усиливает косвенное восстановление оксидов. Использование мазута повышает производительность доменных печей на 2 7о и снижает расход кокса на 10—12 %. [c.86] Более перспективным методом является вдувание в печь каменноугольной пыли. Количество пыли, вводимой в печь, составляет 60—80 кг/т чугуна, что понижает расход кокса примерно на такое же количество. Вдувание угольной пыли требует разработки процессов ее подготовки измельчения, осушения, транспортировки. Еще более эффективным средством снижения расхода кокса является совместное применение природного газа и угольной пыли. [c.86] Для повышения давления газа в доменной печи используется специальное дроссельное устройство на газопроводе очищенного колошникового газа. Это позволяет увеличить количество воздуха, подаваемого в печь. Как известно, увеличение расхода дутья означает более форсированный ход доменной печи, более быстрое проплавление материалов, увеличение суточной выплавки чугуна. Расход кокса снижается потому, что улучшается использование газов в печи. При повышении давления объем газов уменьшается, снижается скорость их движения, что приводит к увеличению длительности пребывания газов в печи и уменьшению потерь напора — перепада давления при прохождении газа через столб шихты. До перехода на повышенное давление печи работали форсированно, скорость газов в печи была настолько велика, что при дальнейшем ее увеличении нарушалось плавное опускание столба сырых материалов, возникали расстройства хода печи. [c.87] Повышение давления в печи можно иллюстрировать следуюш,им примером без повышенного давления на колошнике давление газа составляло ПО кПа, при этом давление дутья у фурм составляло 230 кПа, т. е. перепад давления Ар=рср—Рк = 230—110= 120 кПа. [c.87] При повышении давления газа под колошником печи до 250 кПа стало возможным повысить давление дутья у фурм до 350 кПа, т. е. на 40 %, при этом перепад давления даже уменьшился Ар = 350—250 = 100 кПа. [c.87] Кроме повышения производительности печи и снижения расхода кокса, повышение давления способствует уменьшению выноса пыли вследствие снижения скорости газов на колошнике. В настояш,ее время новые печи работают с давлением газа на колошнике 250 кПа, что позволило повысить их производительность на 4—15 % и снизить расход кокса на 3—7 %, при этом вынос пыли уменьшился на 20—50 %. [c.87] Для дальнейшей интенсификации процесса перспективным методом является автоматизация управления распределения материалов на колошнике. Вычислительная машина управляет по программе работой вращающегося распределителя шихты. [c.88] Дутье и природный газ автоматически распределяются по фурмам, регулируется соотношение дутье — природный газ. При совершенствовании распределения дутья по окружности печи производительность печей увеличивается на 2—4 % и расход кокса снижается на 1— 3 7о. [c.88] Недостатком систем распределения дутья по фурмам является низкая стойкость дроссельных клапанов, которые при температуре дутья 1200 °С требует замены через два—три месяца работы. Необходимо изыскивать более жаропрочные материалы для конструкции клапанов. В настоящее время можно ставить задачу комплексной автоматизации всего доменного процесса применение ЭВМ позволит управлять также и тепловым режимом печей. [c.88] Вернуться к основной статье