Тугой ход доменной печи

Чрезмерное сокращение периферийного потока газов при недостаточной газопроницаемости осевой зоны печи обычно становится причиной неустойчивой работы доменной печи, склонной к подвисаниям и подстоям. Подобное нерациональное газораспределение является результатом работы печи с пони­женным уровнем засыпи, применения излишне больших подач, нерациональной системы загрузки, загрузки в печь шихтовых материалов с большим количеством мелочи.

Тугой ход отражается на диаграммах контрольно-измерительных приборов следующим образом.

1. Давление горячего дутья повышается и становится неус­тойчивым (рис. 8).

2. Уменьшается расход дутья.

3. Давление колошникового газа становится неустойчивым, на диаграмме появляются “верхние пики”.

4. Возрастает общий перепад давления газов, а диапазон ко­лебаний перепада давления увеличивается.

5. Кривые температуры газа по газоотводам сходятся в уз­кую ленту, отдельные точки практически накладываются друг на друга.

6. Температура периферийных газов снижается.

7. Сход шихты в печи (по шомпольным диаграммам) становит­ся неустойчивым, имеют место подстои шихты и провалы шомполов.

8. Содержание диоксида углерода (СО₂) как на периферии, так и в осе­вой части печи на 2-4 % выше оптимального значения.

9. Интенсивность циркуляции кусков кокса на воздушных фурмах уменьшается, фурмы работают вяло.

Рис.8. Показания приборов при тугом ходе печи

Для восстановления нормального хода печи необходимо принять следующие меры.

1. Перейти на систему загрузки печи, разгружающую перифе­рию без увеличения нагрузки на осевую часть столба шихты.

2. Поднять уровень засыпи шихты в печи на 0,25-0,50 метра.

3. Загрузить в печь подряд 2-4 “холостые подачи”.

4. Скорректировать рудную нагрузку с учетом теплового со­стояния печи.

5. При чрезмерном повышении давления горячего дутья нуж­но уменьшить его расход.

6. При тугом ходе печи не рекомендуется производить осад­ки шихты, так как это приводит к усилению тугого хода.

Подвисание шихтовых материалов.

Подвисанием шихты в доменной печи называют прекращение ее движения (схода) или временную задержку в сходе материа­лов с последующим возобновлением движения. Подвисание шихты - это одно из самых распространенных видов расстройства доменной плавки, часто имеющих негативные последствия: потеря производительности печи, выпуск бракованной продукции. Тяже­лые случаи подвисаний могут быть причиной повреждения отдельных конструкций доменной печи.

Подвисание шихты является следствием нарушения нормаль­ного распределения материалов и газов в печи, теплового состояния и шлакового режима плавки вследствие ухудшения качества железорудных материалов и кокса, перегрузки перифе­рийной зоны печи рудным сырьем, чрезмерно высокой основности шлака. Это может быть следствием разогрева печи или значительного похолодания плавки, загромождения горна, а также развития канального хода газового потока. Подвисанию шихты в печи обычно предшествует неровный ход доменной плавки.

По своему характеру подвисания разделяются на “верхние” и “нижние”.

Верхние подвисания шихты возникают чаще всего при нормальном и повышенном нагреве печи и, как правило, связаны с ухудшением качества шихтовых материалов, появлением большого количества мелочи в железорудном материале, а также с ухудшением механической прочности кокса.

Признаками верхнего подвисания являются следующие.

1. Возрастают верхний и общий перепады давления газов (рис. 9-а).

2. Давление горячего дутья резко возрастает на 0,1-0,3 атм (10-30 кПа) против нормального.

3. На шомпольных диаграммах наблюдается резкое замедление или полное прекращение схода шихты после нескольких обрывов.

4. Увеличивается содержание диоксида углерода (СО₂) в ко­лошниковом газе.

5. Температура газов в газоотводах первоначально снижает­ся, а затем медленно растет и может повыситься до ве­личины, опасной для засыпного аппарата. Лента разброса отдельных точек на диаграмме становится узкой.

6. Температура периферийных газов увеличивается. Ширина ленты показаний термопар становится узкой.

7. Воздушные фурмы работают интенсивно и в большинстве случаев равномерно.

Меры по ликвидации верхнего подвисания шихты за­ключаются в следующем.

1. Снизить температуру горячего дутья на 50-100 °С.

2. Уменьшить расход дутья для установления давления го­рячего дутья на 0,1 атм (10 кПа) ниже в сравнении с его давлением до момента подвисания.

3. Если, несмотря на принятые меры, сход шихтовых мате­риалов не возобновляется, то через 10-15 минут от начала подвисания сделать искусственную осадку шихты.

4. После возобновления схода шихты в печи следует посте­пенно восстанавливать расход дутья, поддерживая общий перепад давления газов на 0,1-0,2 атм (10-20 кПа) ниже ра­бочего.

Рис.9. Показания приборов при верхнем (а) и нижнем (б) подвисаниях шихты.

5. В том случае, когда после первой осадки шихты движение материалов не возобновляется, повторные искусственные осадки шихты необходимо производить через 15-20 минут.

Нижние подвисания шихты являются следствием нарушения теплового и шлако­вого режимов, в результате чего происходит ухудшение газо­проницаемости зоны шлакообразования вследствие потери под­вижности шлака, возрастания объема зоны вязко-пластичных масс и образования неблагоприятной формы зоны когезии.

Признаки нижнего подвисания шихты.

1. Повышается общий и нижний перепады давления газов.

2. Медленно повышается давление горячего дутья на протя­жении 1,0-1,5 часа перед подвисанием (рис. 9-б).

3. Шомпольные диаграммы регистрируют многочисленные под­стои шихты с последующей осадкой материалов. В конечном итоге происходит полное прекращение схода материалов в печи.

4. На диаграмме давления колошникового газа появляются “верхние пики”.

5. Кривые температур колошникового газа в газоотводах имеют вид узкой зигзагообразной ленты.

6. Воздушные фурмы во время нижних подвисаний шихты ра­ботают вяло и неравномерно. При упорных подвисаниях материалы на фурмах лежат неподвижно.

7. Движение шихты прекращается после одного или несколь­ких обрывов, при этом давление дутья быстро возрастает до величины на 0,2-0,3 атм (20-30 кПа) выше нормального. Повисшие материалы обрушиваются только при глубоком снижении давления горячего дутья. В зависимости от нагрева доменной печи подвисание мате­риалов может быть на горячем и холодном ходу доменной плавки. Меры по ликвидации нижних подвисаний в зависимости от этого различны.

Меры по ликвидации нижних подвисаний шихты на горячем ходу доменной плавки.

1. Уменьшить расход дутья с таким расчетом, чтобы снизить давление горячего дутья на 0,1-0,2 атм (10-20 кПа) ниже того, которое было до момента подвисания.

2. Увеличить влажность дутья.

3. Изменить систему загрузки печи для развития периферий­ного газового потока.

Меры по ликвидации нижних подвисаний шихты на холод­ном ходу доменной плавки.

Холодные подвисания являются наиболее тяжелыми видами расстройства хода печи. Поэтому необходимо прилагать все усилия для того, чтобы заблаговременно при появлении первых признаков этого расстройства предотвратить его.

1. При первых же признаках необходимо уменьшить расход дутья таким образом, чтобы уменьшить давление горячего дутья на 0,1 атм (10 кПа) против того, которое было до момента подвисания. Уменьшение расхода дутья должно быть произведено в максимально короткий срок.

2. Загрузить в печь несколько “холостых подач” в зависи­мости от теплового состояния печи.

3. Снизить рудную нагрузку.

4. Если, несмотря на принятые меры, возобновления схода шихты не происходит, то через 15-20 минут сделать осад­ку шихты, непрерывно наблюдая за состоянием воздушных фурм, не допуская заливки их шлаком.

5. При упорных подвисаниях шихты загрузить в печь 5-8 “холостых подач”, поддерживая сниженный расход дутья.

6. После повышения нагрева печи и появления устойчивого схода материалов постепенно увеличивать расход дутья, поддерживая перепад давления газа по высоте слоя шихты на 0,1-0,2 атм (10-20 кПа) ниже рабочего значения.