7-25% більше насипної маси стовпа шихти з пошаровим укладанням. Внаслідок цього в одному і тому ж обсязі поміщається на 4-13% більше агломерату з незначно гіршої газопроницаемостью, якщо фракції 0-5 мм менше 20%, і кращої, якщо зміст цієї фракції більше 30%.
Рис.10. Залежність параметрів шару шихти при роздільній завантаженні агломерату і коксу (- - - -) і сумішшю (-----) від дрібної фракції в агломерате
Збільшення насипної маси шихти на 10% (з 1,05 до 1,15 т/м3) еквівалентно поліпшенню використання об'єму печі на 5% і відповідно такого ж скорочення питомої витрати коксу. В результаті збільшення активного ваги змішаної шихти виникає можливість вести доменну плавку при більш високих значеннях перепаду тиску. При збільшенні насипної маси шихти з 1 до 1,15 т/м 3 критична швидкість газу в шарі, при якій шихта переходить у зважений стан, зростає з 7,5 до 8,25 м/с, а критичний перепад тиску газу в стовпі шихти висотою 1 м збільшується на 2250 Па [8].
Результати восьми опитаних плавок, проведених на комбінатах ім. Ф.Е. Дзержинського, Криворіжсталь і заводі ім. Г.І. Петровського в різні періоди (1971-1982 рр.), Показали, що в залежності від вихідного режиму плавки при звичайній системі завантаження вплив на газодинаміку процесу при переході на завантаження матеріалів в суміші неоднаково.
У разі вихідного периферійного або центрального ходу печі перехід на завантаження сумішшю викликав деяке збільшення перепаду тиску. Кількість дуття при цьому кілька знижувалося до рівня, що забезпечує рівний сход шихти. Незважаючи на деяке зменшення кількості дуття, ефект від завантаження сумішшю був значним, продуктивність зросла, витрата коксу знизився за рахунок кращого використання газу та корисного об'єму печі.
Деяке зростання перепаду тиску при завантаженні агломерату з вмістом дрібниці близько 25% в суміші з коксом пояснюється більш рівномірним розподілом агломерату по перетину і значним збільшенням рудних навантажень (на 6-14%). При збільшенні рудного навантаження на 10% інтенсивність горіння коксу в середньому знижувалася на 5%, інтенсивність ж плавки по руді зростала на 4-5%. У цих умовах продуктивність збільшувалася на 4, витрата коксу знижувався на 8%. Деяке збільшення перепаду тиску може спостерігатися в перехідний період переведення зі звичайної системи завантаження на завантаження змішаними матеріалами через недостатнє та несвоєчасного зменшення кількості коксу в подачі, в результаті чого виникає гаряче хід, що порушує рівність сходу шихти.
Досвід показав, що при переході на завантаження сумішшю витрата коксу в подачі після 2 год роботи на новому режимі слід зменшувати на 2%, після 4-х - ще на 2, а потім вже коригувати за змістом кремнію в чавуні.
Збільшення рудної складової в об'ємі печі при завантаженні сумішшю і більш раціональне її розподіл по перетину викликало поліпшення використання газу, а відповідно і зниження витрати коксу. Останнє, у свою чергу, призводило до додаткового підвищення рудних навантажень. Як правило, вміст СО2 по радіусу печі перераспределялось таким чином, що загальна кількість його в газі зростала. Найчастіше кількість СО2 на периферії змінювалося незначно, а до центру печі збільшувалося (рис. 11). Змішування матеріалів, яке забезпечувалося в досвідчених плавках шляхом завантаження в один скіп залізорудних матеріалів і коксу, було недосконалим. Якщо прийняти ступінь змішування агломерату і коксу при рівномірному розподілі рудного навантаження у всьому обсязі коксу за 1, то в разі досвідчених плавок вона досягала значення не більше 0,5.
Рис. 11. Зміна вмісту СО2 по радіусу печей (1 - Vп=+1386, 2 - 2000 м3) при завантаженні по системі 3ААКК 2КААК (-----) і сумішшю (- - -)
Ступінь змішування була недостатньою, хоча розподіл рудної складової по радіусу печі було значно равномерней, ніж при звичайних системах завантаження (рис. 12).
Спостереження за роботою печей при завантаженні коксу в суміші з залізорудними матеріалами в порівнянні з роботою при звичайній системі завантаження показали, що змінюються не тільки газодинамічні умови плавки, але активізуються масо-теплообмінні та фізико-хімічні процеси в шарі шихти.
Досягається більш рівномірний хід процесів в цілому обсязі стовпа шихти і локальних його ділянках.
Рис. 12. Розподіл рудних навантажень по перетину колошника
(I - периферія, II - проміжне перетин, III - центр) при роздільній завантаженні (-----) і сумішшю (- - - -): 1 - ААКК; 2 - каак; 3 - ААКК; 4 - Акчакая; 5 - КАЧКА; 6 - суміш
Так, в зоні пластичного стану матеріалів (1100-1350 ° С) шари рудних матеріалів при звичайній завантаженні практично погано проникні і газ в...
