§ 1. Движение материалов в доменной печи

Шихтовые материалы, загружаемые на колошник до­менной печи, медленно двигаются вниз. Продолжитель­ность пребывания материалов в доменной печи составля­ет 4—6 ч. Опускание шихты происходит благодаря ос­вобождению объема из-за сгорания кокса, образования жидких продуктов плавки, уплотнения материалов. По­скольку основное количество кокса сгорает в фурменной области, то здесь и происходит основное движение ма­териалов. Скорость опускания на периферии печи боль­ше, чем по оси, например перемещение материалов по периферии колошника составляет до 140 мм/мин, а в центре 70—120 мм/мин. В верхней части горна около •фурм в шихте образуются кратеры — зоны сгорания кок­са. В центре столб шихтовых материалов, в основном кокс, постепенно погружается в жидкий шлак и выно­сится снизу к очагам горения.

Навстречу твердым материалам с большой скоростью по всему сечению печи движется газовый поток. Газы об­разуются при сгорании кокса около фурм. Длительность пребывания газа в доменной печи 3 с. За это время газы максимально отдают тепло холодным материалам и вос­станавливают оксиды металлов. Для равномерного рас­пределения газового потока по сечению доменной печи большое значение имеет газопроницаемость столба сы­рых материалов. Поскольку дутье поступает в печь в пе­риферийной области, то в первую очередь газы поднима­

Рис. 33. Распределение материалов в доменной печи:

А — в зависимости от величины зазора между кромкой конуса и стенкой колошника; б — в зависимости от уровня засыпи.

Ются вверх вдоль стенок печи, тем более, что газосопро­тивление в этой области меньше, чем в центральных час­тях печи. Для выравнивания сопротивления потоку газов стремятся загружать печь так, чтобы у стен располагал­ся более толстый слой агломерата, газосопротивление которого больше, чем у кокса, а в центральной части пе­чи находилось больше кокса. Распределение шихты на колошнике печи зависит от различных факторов.

Зазор между кромкой большого конуса и стенкой ко­лошника. Если посмотреть сверху на засыпанные в печь материалы, то можно увидеть неровную поверхность с кольцевым гребнем (рис. 33,а). При малом зазоре 6i между кромкой конуса и стенкой печи гребень засыпи приближается к стенке. При увеличении зазора до б2 гре­бень удаляется от стен, на периферию падают крупные куски шихты. Выбирают оптимальный зазор (800— 1050 мм) для того, чтобы не получал развития ни чрез­мерный осевой поток газа, ни периферийный.

65

Уровень засыпи в печи. Под уровнем засыпи понима­ется расстояние от кромки большого конуса в опущенном

5—398 состоянии до поверхности шихтовых материалов в печи. Это расстояние измеряется с помощью двух механичес­ких зондов, опущенных в печь. С увеличением высоты па­дения кусков шихты до Zi2 гребень засыпи приближается к стенам печи; наоборот, при малом расстоянии от кром­ки конуса до поверхности шихты hi гребень перемещает­ся к центру (см. рис. 33,6). Обычно уровень засыпи не превышает 1—2 м.

Влияние массы подачи. Распределение шихты в до­менной печи можно регулировать, изменяя количество материалов, единовременно ссыпаемых в печь с поверх­ности большого конуса. Кокс имеет меньший угол естест­венного откоса, чем агломерат, поэтому слой агломерата получается более толстым у стенок печи. С уменьшением массы подачи в центре можно создать зону, в которой не будет агломерата (только кокс). В этом случае газы пой­дут по оси печи. С увеличением массы подачи слой кокса в центре будет перекрываться агломератом и газовый поток от периферии будет отклоняться к стенкам печи.

Изменение порядка загрузки. От чередования загруз­ки агломерата, кокса, известняка также зависит распре­деление материалов. Все вместе взятое позволяет орга­низовать наилучшим образом ход печи. Возникающие в ходе кампании доменной печи неполадки: неравномер­ный ход, образование настылей на стенках и др. снижа­ют суточную выдачу чугуна. Если не принять должных мер, то нарушения равномерного хода домны усилива­ются и могут привести к серьезным осложнениям вплоть до остановки печи. Поэтому уметь правильно вести до­менную печь — это большое искусство, требующее не только хорошего знания процесса выплавки чугуна, но и большого производственного опыта.