Распределение материалов по окружности колошника

Шихтовые материалы загружаются в приемную воронку засып­ного аппарата двумя скипами, перемещающимися параллельно по сторонам от оси наклонного моста. В приемной воронке при этом происходит неравномерное распределение шихты по коли­честву и кусковатости. Со стороны подъемника образуется более толстый слой шихты с сосредоточением мелких фракций в вершине гребня, на противоположной же стороне приемной воронки шихта располагается менее толстым слоем, состоящим преимущественно из крупных кусков. Неравномерность распре­деления шихты, возникающая в приемной воронке, в значитель­ной мере сохраняется при загрузке ее на большой конус и в печь. Если не принять специальных мер для выравнивания распреде­ления материалов по окружности колошника, то одна сторона печи постоянно будет загружаться мелкой шихтой и более тол­стыми слоями, а противоположная сторона — крупными ку­сками, образующими менее толстые слои. Такая загрузка приве­дет к нарушению противотока шихты и газов в печи вследствие перераспределения количеств газа по секторам печи соответственно их со­противлениям.

В секторе с мелкой ших­той будет проходить мало газа, а шихта будет плохо прогретой и восстановлен­ной. Противоположный сектор газы бу­дут покидать с высокой температурой и плохим использованием восстанови­тельной способности.

В применяемых в настоящее время засыпных аппаратах воз­никающую в воронке малого конуса неравномерность распределения мате­риалов устраняют вращающимся рас­пределителем шихты. Он позволяет в строгой последовательности равномерно перемещать по окружности печи гребень материалов и место сосредоточения мелких и крупных фракций. В систему вращающегося распре­делителя шихты входят вращающаяся воронка, подвешенный на вращающейся полой штанге и имеющий возможность вращаться вместе с воронкой малый конус и зубчатая передача, при по­мощи которой от электродвигателя через редуктор воронка полу­чает вращение. Внутри полой штанги малого конуса помещена сплошная штанга большого конуса. Автоматическая система управления работой вращающегося распределителя (программа работы) настроена так, что угол вращения приемной воронки является постоянным для всех загружаемых скипов данной по­дачи и последовательно изменяется на постоянную величину от подачи к подаче.

Рассмотрим загрузку печи при шести станциях (остановках) вращения распределителя шихты, т. е. через каждые 60° окруж­ности. Все скипы с шихтой первой подачи загружают на большой конус без вращения распределителя шихты, поэтому гребень материалов, обозначенный знаком +, на рис. 2, располагается в печи со стороны подъемника, а крупные фракции, обозначае­мые знаком —!, располагаются с противоположной стороны. При загрузке на большой конус второй подачи шихту каждого скипа, набранную в приемную воронку, вместе с воронкой и конусом перед опусканием на большой конус поворачивают против ча­совой стрелки на 60°, т. е. неравномерность второй подачи сме­щают на большом конусе и в печи по отношению к неравномер­ности первой подачи на угол 60° (+₂, —₂)- При наборе третьей подачи вращение воронки с материалом каждого скипа этой подачи перед загрузкой на большой конус производят на угол 120°. Неравномерность третьей подачи на большом конусе и в печи уже будет смещена на угол 120° по отношению к неравномерности первой подачи и на угол 60° по отношению к неравномерности второй подачи (+₃, —₃). Четвертую подачу набирают после по­ворота воронки с материалом каж­дого скипа на угол 180° (+4, —4), а пятую и шестую —соответствен­но на углы 240 и 300° или для уменьшения пути пробега механиз­мов на 120 и 60^е по часовой стрелке (+5. —5)Шестой пода­чей замкнулся первый виток вра­щения. При наборе седьмой пода­чи повторяется неравномерность распределения первой подачи пре­дыдущего витка. Таким образом, благодаря применению вращ

83) Опишите и зарисуйте совместные диаграммы перепадов статического давления газа при ровном и неровном ходе доменной печи.

84) Опишите и зарисуйте диаграммы уровня засыпи материалов при измерении зондовым уровнемером.

Распределение газов по окружности печи контролируют путем определения содержания СО₂ в периферийном газе под уровнем засыпи или путем измерения его температуры при помощи термо­пар, заложенных в кладку верхней части шахты заподлицо через равные промежутки по окружности печи. Число термопар соот­ветствует числу станций вращения распределителя. Обычно устанавливают 6, 8 или 12 термопар в один или два ряда по вы­соте шахты.

Повышение температуры периферийного газа в какой-либо точке окружности и соответствующее ему уменьшение содержания С0₂ в той же точке свидетельствуют о возрастании газопроница­емости и увеличении интенсивности движения газов на этом пери­ферийном участке. Нормальным считается такое распределение газа, когда содержание СО₂, в пробах газа, отобранных в различ­ных точках периферии под уровнем засыпи, не выходит за пре­делы 14—16%, а температура верхнего ряда термопар, располо­женного на 2 м ниже уровня засыпи, — за пределы 800—850° С.

85) Влияние количества дутья. С увеличением количества дутья возрастает скорость его истечения из фурмы, а так как кине­тическая энергия струи пропорциональна квадрату скорости, то дутье и газ, содержащие окислители 0₂, С0₂ и Н₂0, проникают на большую глубину, увеличивая протяженность зоны сгорания. При увеличении количества дутья увеличиваются также высота и ширина зоны горения, хотя и в меньшей степени, чем глубина. Уменьшение количества дутья вызывает сокращение размеров зоны горения..

86) 3. Влияние скорости истечения дутья из фурм. Скорость исте­чения дутья из фурм при постоянном его количестве зависит от диаметра фурм и их числа. Поскольку число фурм на печи постоянное, то изменить скорость истечения дутья при постоянном количестве можно лишь изменением диаметра фурм. При умень­шении диаметра фурм скорость истечения, а следовательно, и кинетическая энергия струи дутья возрастают, вызывая увеличение глубины зоны горения и сокращение ее высоты и ширины. Таким образом, если увеличение скорости истечения достигается увеличением количества дутья, то зона горения увеличивается по всем направлениям. Если же скорость истечения дутья увеличи­вается вследствие уменьшения диаметра фурм при неизменном количестве дутья, зона горения увеличивается вглубь и сокра­щается в поперечных размерах. При увеличении диаметра фурм и неизменном количестве дутья сокращается протяженность зоны горения, но зато увеличиваются ее высота и ширина. Изменение диаметра фурм, так же как и изменение их высова в глубь горна,

87) является технологическим фактором воздействия на ход печи и используется для достижения оптималь­ного соотношения коли­честв газа, проходящих у стен и в осевой зоне печи.

88) 4. Влияние нагрева дутья. В зависимости от условий работы печи на­грев дутья может по-раз­ному влиять на размеры зоны горения. При относи­тельно низком нагреве дутья (до 900° С) или при похолодании горна повы­шение температур дутья вызывает увеличение ско­рости сгорания углерода, т. е. скорость химической реакции. Увеличение скорости сгорания отражается не на количестве сжи­гаемого углерода в единицу времени (оно строго соответствует количеству поступающего кислорода), а на объеме, в котором совершается процесс горения.Поэтому повышение температуры дутья, когда процесс горения находится в кинетической области, всегда вызывает сокращение зоны горения. При температуре дутья 1000° С и выше и при нормальном нагреве горна, когда процесс сгорания углерода кокса находится в диффузионной области, по­вышение температуры дутья не вызывает уменьшения размеров зоны сгорания. Наоборот, вследствие увеличения объема дутья возрастают скорость истечения и кинетическая энергия струи дутья и размеры зоны сгорания в этих условиях могут увеличиться.

89) 5. Влияние давления дутья. Увеличение давления дутья на размеры зоны горения проявляется по-разному в зависимости от того, что явилось причиной изменения давления. Если, например, давление дутья возросло вследствие увеличения количества дутья, то протяженность зоны горения увеличится соответственно увеличению кинетической энергии струи. Если же увеличение давления дутья произошло вследствие повышения давления газа на колош­нике без соответствующего увеличения количества дутья, то объем дутья, скорость его истечения из фурм и кинетическая энергия струи уменьшатся, что приведет к сокращению зоны горения. Повышение давления дутья, связанное с ухудшением газопрони­цаемости шихты, может привести к изменению глубины зоны горе­ния в зависимости от того, где расположен источник ухудшения газопроницаемости: если он у периферии —зона удлинится, если у оси — сократится. При уменьшении давления дутья в результате уменьшения количества и скорости дутья зона сокращается и вы­тягивается вверх у торца фурмы.

90) 6. Влияние влажности дутья. Реакция взаимодействия содер­жащегося в дутье водяного пара с углеродом кокса сопровождается поглощением тепла. В результате температура в окислительной зоне понижается и зона горения увеличивается. Следовательно, увеличение влажности дутья, если оно не сопровождается соответ­ствующим повышением нагрева дутья для компенсации затрат тепла на диссоциацию влаги, всегда приводит к увеличению зоны горения, и наоборот. Чтобы компенсировать расход тепла на диссо­циацию водяного пара нагревом дутья, необходимо повышать тем­пературу дутья из расчета 9° С на каждый 1 г пара на 1 м³ дутья. При соблюдении этого условия изменение влажности дутья почти не влияет на размеры зоны горения.