Таблиця 2.2.
Показники доменної плавки в кращі (по витраті коксу) періоди роботи в режимі змішування
Показатель1984 г.1985 г.майіюньмайіюньІюльПродолжітельность, сут3030303030Проізводітельность, т/сут23602315230523982295Расход: коксу, кг/т чавуну природного газу, м3/т вапняку, кг/т 519 85 25 506 95 22492105 9451101 9501102 11Рудная навантаження, т/т3,543,834,04,064,96Массовая частка,%: Fe в рудної частини шихти Si в чавуні 50,99 0,75 50,99 0,85 51,67 1,06 51,86 0, 86 52,21 0,81Дутье: кількість, м3/хв тиск, кПа температура, ° С вміст О2,% 2150 230 1140 26,1 2107 249 1150 16,8 2287 245 1060 26,8 2488 260 1071 27,0 2554 267 1091 25,9Колошніковий газ: температура, ° С тиск, кПа ступінь використання СО,% 329132 40,32 324135 40,62 348139 41,96 327145 41,50 327146 42,41
Дослідження показали, що при спільній завантаженні агломерату і коксу в скіп в печі формується структура стовпа, що істотно відрізняється від зазвичай що спостерігається. При звичайних системах завантаження залізорудні матеріали і кокс в печі розташовуються в основному шарами і шаруватість структури стовпа шихти зберігається практично до зони плавлення. Фізико-хімічні процеси в шарах протікають неоднаково і нерівномірно, що пояснюється відмінністю в газодинамічному опорі шарів коксу та агломерату по висоті і перетину печі, а також відмінністю теплофізичних і хімічних властивостей матеріалів. При шаруватої структурі стовпа шихти виникає необхідність у створенні значної нерівномірності у розподілі шарів коксу та агломерату по перетину печі для забезпечення рівності ходу при відповідній інтенсивності плавки по дутью.
При подачі в один скіп агломерату і коксу, і змішування їх в процесі завантаження насипна маса шихти зростала в результаті більш щільного укладання матеріалів і підвищення рудних навантажень.
Для структури стовпа при завантаженні зі змішуванням характерна більша однорідність, ніж при пошаровому розташуванні агломерату і коксу. Насипна маса суміші (1,15-1,5 т/м 3) на 7-25% вище, ніж при двошаровою укладанні цих матеріалів (1,05-1,20 т/м3), а порозность відповідно нижче і становить 53-35, у порівнянні з 57-48%. Таким чином, в одному і тому ж об'ємі печі поміщається шихтових матеріалів у суміші значно більше, ніж при пошаровому їх розташуванні.
Незважаючи на більш високу щільність і меншу порозность змішаного шару, газопроникність його при рівномірному розподілі матеріалів по перетину може відрізнятися незначно (при кусковий шихті) або бути значно краще (при кількості дрібниці 0-5 мм в шихті більш 30%), ніж при пошарової завантаженні. Збільшення маси шихти в одному і тому ж обсязі (за рахунок агломерату), незважаючи на деяке зменшення кількості дуття, сприяло кращому використанню корисного об'єму печі. Внаслідок того, що ефект від збільшення рудного навантаження був більш значним, ніж вплив зниження інтенсивності плавки по дутью, продуктивність печі не знижувалася.
Формування структури стовпа зі змішаної шихти призводить до більш рівномірного розподілу газової навантаження. Газова навантаження на одиницю агломерату (va) в суміші зростає, а на одиницю коксу (Vк) знижується, в порівнянні з шаруватою структурою, через зменшення ступеня нерівномірності розподілу матеріалів по висоті і перетину печі. В результаті змінюється розподіл температур ta, tк, tсм відповідно агломерату, коксу, суміші і перепаду тиску (? Р). Характер зміни цих параметрів в шарах агломерату (А), коксу (К), перехідному (? H) і суміші (СМ) представлений на рис. 4. З наведених даних видно, що характеристики окремих верств матеріалів і суміші значи?? ельно відрізняються. Теплообмін при шаруватої структурі стовпа шихти відбувається практично в кожному шарі матеріалів роздільно - між газом і коксом; газом і агломератом, і тільки на кордоні матеріалів (коксу та агломерату) можливий теплообмін і між твердими матеріалами випромінюванням і теплопровідністю в результаті їх контакту. Кокс і агломерат при шарової структурі шихти в печі прогріваються до різних температур внаслідок відхилення в питомих кількостях газу, що припадає на шар коса та агломерату, через нерівномірність їх розподілу, відмінності в розмірах шматків, теплофізичних характеристиках матеріалів, а також відбуваються в них процесах. На температуру в шарі агломерату значний вплив робить тепловий ефект реакції відновлення [11, 12]. У верхньому щаблі теплообміну при температурах 700-800 ° С йде процес відновлення Fe3O4 до FeO газами СО і Н2, що супроводжується поглинанням тепла (відповідно 20,96 і 62,41 МДж), що позначається на температурі шматочків і шару агломерату в цілому.
Рис. 4. Характеристика шарів шихти при пошаровому (а) розташуванні агломерату і в суміші (б), позначення в тексті
У нижній зоні теплообміну при 1000-1200 °...
