Влияние порядка загрузки материалов.

Порядок или система загрузки включает в себя последовательность загрузки отдельных компонентов шихты на большой конус и способ опускания материалов с большого конуса в печь. Возможна следующая последовательность загрузки:

1) на свободный конус загружается сначала рудная часть подачи, затем—коксовая. Это так называемая прямая подача, обозначаемая условно РК;

2) на свободный конус первоначально грузится кокс, затем руда и добавки — обратная подача КР;

3) на свободный конус кокс и руду грузят вперемежку — смешанная подача КРКР, РКРК, КРРК, РККР и целый ряд других такого же типа в зависимости от количества скипов в подаче.

Все три вида подач могут быть разгружены с большого конуса совместно (совместное опускание) или раздельно (раздельное опускание). Смешанная подача, разгруженная раздельно, называется в этом случае расщепленной. Рассмотрим влияние на распределение материалов и газов всех перечисленных подач и способов опускания. Предварительно необходимо отметить, что, как показывает опыт, скорость опускания шихты в колошниковой части значительно больше на периферии,чемв центре.

Прямая .подача РК при совместном опускании, ссыпаясь на почти горизонтальную поверхность засыпи предыдущей, подачи (вследствие большой скорости шихты на периферии и удлиненной паузы между опусканием конуса), сосредоточивается на периферии, усиливая осевой лоток газов. При раздельной загрузке пауза между опусканиями большого конуса сократится вдвое, воронкообразная засыпь при этом еще сохранится, рудная часть подачи частично скатывается к оси печи, облегчая тем самым периферийный поток газов.

Обратная (или перевернутая) подачи типа КР как при совместной, так и при раздельной загрузке разрыхляет периферию, усиливая поток периферийных газов (сильнее при совместном и слабее при раздельном опускании).

Смешанная подача применяется в тех случаях, когда требуется одновременное влияние на степень загрузки как периферии, так и центра колошника.

Характер влияния порядка загрузки может меняться при резком изменении условий плавки. Например, раздельная загрузка прямой подачи несколько разгружает периферию при большой коксовой колоше, а при малой — даже, наоборот, увеличивает загрузку периферии. Отсюда следует, что порядок загрузки нужно увязывать с величиной колоши.

В этом справочнике не ставится задача рассмотреть влияние всех возможных вариантов систем загрузки, но и из перечисленных выше видно его большое разнообразие как по характеру, так и по результатам.

Изменение порядка загрузки является в настоящее время основным средством текущего регулирования сверху. Основную систему загрузки, обеспечивающую нормальный ход доменной печи и высокую степень использования газа (максимальное содержание С0₂ и минимальная температура), выбирают для каждого отдельного случая на основании практической работы.

Влияние некоторых других условий на ход печей.

Угол наклона большого конуса относится к числу постоянно действующих факторов и для текущего регулирования распределения служить не может, тем более, что для доменных печей СССР он принят стандартным и равен 53°. Вообщеговоря, чем больше угол наклона конуса, тем дальше отстоит гребень засыпи от стенки колошника.

Увеличение хода и скорости опускания большого конуса приводит к большему развитию периферийного потока газов вследствие попадания большого количества крупных кусков в район периферии. Нормально ход большого конуса равен 750 мм, а время опускания 7—9 сек.

При увеличении вы сов а большого конуса (нормальная величина его по горизонтали 130—170 мм) скорость скатывания материалов с конуса увеличивается, траектория (путь) падения их становится более пологой и гребень приближается к стенке.

Известно, что от характера распределения шихтовых материалов на колошнике во многом зависит распределение газовых потоков в шахте. В свою очередь и поток выходящих с поверхности засыпи газов влияет на распределение материалов. В результате этого влияния, например, изменяется траектория падения частиц материалов, перемещаются мелкие фракции шихты от периферии к центру (так называемое перевеивание).

Для удобства пользования перечень основных факторов вертикального распределения и их влияние на развитие газовых потоков приводятся в табл. 1.

Таблица 1

Влияние факторов вертикального распределения на развитие газовых потоков в печи

Значение подготовки руд

Для правильного распределения шихтовых материалов, т. е. такого распределения, которое обеспечивает не только желаемое развитие периферийного и осевого газовых потоков, но создает и вполне удовлетворительную газопроницаемость в промежуточной зоне опускающегося столба шихты, важнейшее значение имеет подготовленность руд кплавке.

Повседневной практикой установлено, что чем больше в шихте мелочи как загруженной в печь, так и полученной в печи (в результате истирания -непрочных материалов), тем хуже газопроницаемость, выше сопротивление проходу газов, «туже» ход печи и хуже результаты доменной плавки. И, наоборот, чем больше в шихте кусковых, прочных (но пористых) материалов, чем меньше разница в их размерах, тем легче создать характер засыпи и строение столба шихты с хорошей газопроницаемостью, тем лучше будут технико-экономические показатели плавки. Исключение из шихты «мелких фракций (0—5—8 мм) путем их отсева, последующей качественной агломерации и вторичного отсева — одно из главных направлений подготовки сырья к плавке. Организованный в последние годы на Череповецком металлургическом заводе, НТМК и других предприятиях дополнительный отсев мелочи агломерата позволил при некотором снижении расхода кокса повысить производительность печей на 3—6% и более.

Необходимо отметить, что, по данным некоторых исследований [51], агломерат обладает лучшей газопроницаемостью (меньшее сопротивление проходу газов), чем руда такой же крупности. Само собой разумеется, что крупные куски руды (>80 мм) должны подвергаться дроблению. Опыт подтверждает также техническую целесообразность сортировки кусковых материалов с большой разницей в размерах (в 6—8 раз) на несколько фракций с меньшей разницей в размерах кусков (в 2— 3 раза) и послойной их загрузки в доменную печь.