Раздувочный период

Раздувочный период является непосредственным продолжени­ем задувки доменной печи. Прогрев шихты и огнеупорной клад­ки характеризуется не только общим количеством поступающего тепла, но и временем его усвоения. Если интенсивность горения кокса на фурмах будет слишком большой, то тепло от переработки нулевой шихты не дает должного эффекта, так как увеличиваются потери тепла с колошниковым газом. Это сопро­вождается дефицитом тепла, необходимого для раздувки печи, и вызывает ее похолодание.

Необходимо установить оптимальный дутьевой режим разду-вочного периода и его продолжительность. Обычно перво­начально задаваемое количество дутья составляет 0,5-0,7 от номинального при весьма широком диапазоне скоростей ис­течения дутья, зависящих как от числа воздушных фурм, так и от их диаметра. Эти скорости доходят до 230 м/с, а в японской практике задувки печей - до 260-300 м/с.

Ряд специалистов считает, что вывод печи на проектный режим работы должен быть осуществлен в течение 5-7 суток. По мнению других, такое время раздувки недостаточно. При небольшом ко­личестве дутья в период раздувки не обеспечивается нормаль­ная работа горна печи. Недостаточное количество горновых газов и малая кинетическая энергия истечения дутья из фурм создают неблагоприятные условия в центральной зоне печи, где в начальный период раздувки происходит повышенное (против обычного) прямое восстановление оксидов железа.

При форсированном ведении процесса раздувки наблюдается повышенная нагрузка на горн печи в связи с поступлением в зону плавления неподготовленных материалов, вызывающих не только похолодание горна, но и колебания в нагреве и ровно­сти схода шихты. Кроме того, излишняя скорость прогрева кладки может привести к потереее стойкости в результате вспучивания верхних рядов лещади и вывода доменной печи из строя. Причиной бокового прорыва горна на некоторых мощных доменных печах, задутых в последние годы, был излишне форсированный режим раздувки печи и чрезмерно высокая интенсивность плавки по дутью в первые дни этого периода.

Исходя из этого, режим раздувочного периода должен быть плавным, с постепенным ускорением по мере подготовки печи к нормальной эксплуатации. Ввод в действие всех параметров проектного режима должен происходить в определенной последо­вательности, обеспечивающей ровность хода и устойчивость процесса, предупреждающий нарушение теплового режима и неравномерность разгара профиля печи.

Изменение параметров дутьевого режима плавки при задувке одной из доменных печей полезным объемом 2000 м³ показано на рис. 12.

Рис.12

Данные отечественной и зарубежной практики показывают, что оптимальная интенсивность раздувки достигается при интенсивности дутья, равной 80 % и рудной нагрузке, состав­ляющей 90 % от проектных параметров в течение 10-15 суток.

При задувке печи и в ее раздувочный период возникает противоречие между интенсивностью раздувки и влиянием ее на состояние печи. Смягчить это противоречие можно, увеличивая количество горновых газов и скорость истечения дутья из воздушных фурм путем подачи в горн печи природного газа с расходом 2-3 % от объема дутья в первые же сутки работы печи с постепенным увеличение расхода газа. Возможна подача в печь других газов - коксового или даже азота. Приход дополнительного тепла для компенсации охлаждающего действия подаваемого в горн печи газа происходит в этом случае за счет увеличения температуры горячего дутья в пределах тепловой мощности воздухонагревателей.

Увеличение кинетической энергии истечения дутья достига­ется и другими отмеченными выше способами, лучшим из кото­рых является постановка в фурмы керамических колец, умень­шающих сечение фурм.

Рудная нагрузка немедленно увеличивается, как только начинается подъем температуры кладки шахты на горизонте колошника, что указывает на окончание прогрева кладки печи и начало расходования тепла на собственно технологический процесс. Эти меры предотвращают повышение содержание кремния в чугуне и снижение термической нагрузки на кладку горна.

Дальнейшее повышение рудных нагрузок должно производить­ся с учетом всех параметров плавки, после установления которых можно считать печь введенной в эксплуатационный режим.

Температура горячего дутья повышается постепенно, она должна быть возможно более высокой, но без ущерба для ровно­сти схода шихты.

Обогащение дутья кислородом, увеличение давления газа под колошником можно начинать после достижения стабильной температуры кладки шахты (700-800 °С под броневой защитой колошника). При этом нужно учитывать, что режим повышенного давления газа под колошником приводит к увеличению давления на кладку лещади, не успевшую еще закрепиться. Установлено, что уже на 4 сутки после задувки печи суммарное давление газа, чугуна и шлака достигает 200-250 кПа (2,0-2,5 кгс/см²) с постепенным его увеличением по мере роста давления в печи. Необходима определенная выдержка, прежде чем переходить на высокое давление колошникового газа, что, к сожалению, часто не учитывается в практике задувки доменных печей.

Режим повышенного давления колошникового газа сам по себе увеличивает периферийный газовый поток и уменьшает полноту освобождения горна печи от продуктов плавки при выпусках. И то, и другое в первые дни раздувки печи крайне нежелательно.

Для уменьшения разъедания кладки шлаками в раздувочный период необходимо сохранять заданную основность шлака. Необходимо также иметь нормально загруженную периферию с облегченной центральной зоной. По этим соображениям и по данным замера профиля столба шихты перед задувкой печи устанавливаются величина коксовой подачи, уровень засыпи и система загрузки печи. Эти параметры контролируются в про­цессе раздувки печи по температурам периферийных газов и по данным изменения содержания СО₂ по радиусу колошника. Методы и способы изменения параметров загрузки печи, а также приемы направленного распределения газового потока по сечению колошника были рассмотрены выше.

После задувки печи в ближайшие же часы должна быть завершена подготовка к первому выпуску чугуна и шлака через чугунную летку. Время первого выпуска устанавливается в зависимости от числа сработанных подач.