Исследование процессов теплообмена в доменной печи

Процессы теплообмена в доменной печи остаются все еще мало изученными. Они тесно связаны с общим ходом и развитием технологии доменной плавки и должны анализироваться совместно. Однако, тот факт, что в прошлом (1960 г) на выплавку 1 т чугуна по тепловому балансу расходовали до 14 ^. 10 ⁶ кДж тепла, а в настоящее время на многих заводах эта цифра еще не опустилась ниже 12 ^. 10 ⁶ кДж, свидетельствует о значении совершенствования процессов теплообмена в доменной печи и дальнейшего снижения затрат тепла на выплавку чугуна.

При исследовании процессов теплообмена наиболее важным является изучение теплопотребления в отдельных объемах доменной печи (на основании расчетов и анализа зональных балансов тепла); путей улучшения общей структуры теплового баланса печи с целью значительного сокращения расхода тепла на выплавку чугуна; уровня температуры газов и шихты в различных зонах печи при изменении состава шихты и дутья, что позволяет установить наиболее рациональный тепловой режим плавки; процессов тепломассопереноса в верхней и нижней ступенях теплообмена доменной печи; уровня температур в различных точках радиуса по оси воздушных фурм печи при использовании природного газа и кислорода, а также других топливных добавок; принципов регулирования теплового состояния доменной печи и особенно горна.

Решение перечисленных задач позволит улучшить структуру теплового баланса доменной плавки за счет снижения количества теряющегося тепла; увеличение общей степени использования углерода в печи; установления теплового режима плавки, обеспечивающего однородность состава и более высокое качество чугуна; повышения экономичности доменной плавки в результате снижения общих затрат тепла на процесс. Все это в целом преследует одну общую цель – максимально уменьшить удельный расход кокса без ущерба для качества металла.