Cтраница 2
Более слабый кокс измельчается в печи, уплотняет столб шихты. Следовательно, крупный кокс не всегда сохраняет свои размеры и не гарантирует хорошую газопроницаемость. Поэтому кусковатость кокса может служить только характеристикой кокса, но не основным показателем его качества. [16]
Дальнейшее подтверждение вывода о том, что сопротивление столба шихты току газа имеет наибольшее значение в определении экономичности работы и скорости хода доменной печи, может быть получено из работы [25], согласно которой уменьшение расхода кокса с заметным повышением производительности печи было обеспечено сортировкой руды, загружаемой в печь, по крупности и засыпкой послойной загрузки печи фракциями шихты различного размера. [17]
В шахте вагранки выложены два уступа: нижний 6 - для поддержания столба шихты и верхний 5 - для предотвращения проваливания шихты в нижнюю часть шахты. В верхней зоне производится расплавление шихты, а в нижней, называемой камерой перегрева, происходит перегрев металла. Оба уступа имеют водяное охлаждение / В нижней части камеры перегрева, на ее подине, выполняется углубление, которое во время плавки заполняется жидким металлом, в результате чего образуется бассейн. В футеровке над бассейном равномерно по периметру шахты располагается большое количество туннелей / для сжигания газа. Туннели представляют собой огнеупорные трубки, которые надеваются на горелочные сопла. Сопла жестко крепятся к кожуху и располагаются в один или два ряда. Количество сопел ( и соответственно туннелей) выбирается из условия обеспечения необходимой производительности вагранки. Выше горе-лочных туннелей в камере перегрева расположены сопла с туннелями, подводящие газ для подсвечивания продуктов сгорания сажистым углеродом, образующимся в результате термического разложения газа, что необходимо также для уменьшения окисления элементов металла продуктами сгорания. [18]
![]() |
Диаграмма условий восстановления окислов металлов из шлака ( по А. Н. Вольскому. [19] |
Режим плавки зависит от расхода кокса и дутья, а также от газопроницаемости столба шихты. [20]
Поршень, двигаясь вниз, захватывает порцию шихты, поступающей из бункера через кольцевую щель, и продвигает весь столб шихты, находящийся в реакторе и теплообменнике. Поскольку в начале процесса зона нагрева отделена от приемных устройств пружинным клапаном 12, под действием поршня происходит уплотнение всего столба шихты. При его возвращении под действием пружин в крайнее верхнее положение образуется незаполненный объем в теплообменнике, куда и поступает шихта через кольцевой канал из бункера. При новом движении поршня вниз весь цикл подачи шихты и ее уплотнения повторяется. Шихту уплотняют до тех пор, пока противоположно направленные усилия, создаваемые поршнем и пружинным клапаном, не уравновесят друг друга. Пружинный клапан начинает приоткрываться, что служит сигналом для включения высокочастотного нагрева по команде с конечного выключателя; одновременно отключается толкатель и прекращается подача шихты в реактор. При совершении рабочего цикла поршня 4 взаимное расположение последнего и кольцевого затвора должно быть таким, чтобы кольцевая щель при нижнем положении поршня не находилась над верхней его плоскостью. Схема автоматики не позволяет при открытом кольцевом затворе опускать поршень движением штока 9 ниже указанного уровня. Одновременно с командой на включение высокочастотного нагрева схемой автоматики подается команда на включение сжигателя 24 - Без включенного сжигателя невозможно включить высокочастотный нагрев. Под действием быстропеременного электромагнитного поля индуктора 2 происходит постепенный разогрев шихты в реакторе, температура в котором повышается с возрастающей скоростью благодаря изменению электрофизических параметров загрузки. [21]
Лещадь и горн вагранки испытывают воздействие высокой температуры, достигающей 1400 - 1500; нагрузки от жидкого чугуна и столба шихты; истирающего действия кусков кокса; химической реакции ваграночных шлаков, в большинстве своем являющихся основными; резких температурных изменений при задувке и выдувке. [22]
![]() |
Зависимость удельного сопротивления переходных форм углерода от температуры обработки. 1 - кокс из смол пиролиза углеводородных газов. 2 - тот же кокс, но окисленный. [23] |
О том, как сильно давление сжатия влияет на начальное удельное сопротивление шихты, можно судить по зависимости на рис. 7.16. При сжатии столба шихты улучшается контакт между частицами углерода и, следовательно, уменьшается р шихты. При повышении температуры оксид бора плавится, что способствует дальнейшему улучшению контакта. [24]
Таким образом, вероятно, что скорость хода печи лимитируется не скоростью восстановления руды, а скоростью выплавки восстановленного железа; невидимому, высота столба шихты должна быть достаточно большой, чтобы шихта подвергалась воздействию восстановительных газов при температуре, достаточно высокой для того, чтобы восстановление практически завершилось прежде, чем шихта достигает зоны высокой температуры ниже заплечиков распара. Хотя этот вывод может быть подвергнут сомнению в отношении печей, идущих с очень большими скоростями [27], приведенные выше рассуждения наводят на мысль, что это может быть применимо также и для них, если работа ведется с более равномерным током газа, чем в случае, описанном Киннеем. Если это так, то очевидно, что на полноту процесса различия в реакционной способности кокса могут оказывать лишь небольшое влияние или совсем его не оказывать и что главной функцией кокса в шихте является обеспечение открытой и пористой структуры шихты, чтобы она могла эффективно подвергаться воздействию восстановительного газа. [25]
Для работы шахтных печей никелевой плавки типичен периферийный ход печи, что связано с неравномерным распределением шихты, при ее загрузке в условиях низкой высоты столба шихты. [26]
Термин структурные свойства кокса применяется здесь для классификации всех тех свойств кокса, которые способствуют определению структуры слоя, образующейся при сбрасывании топлива в топочные устройства пли в столбе шихты доменном печи. Структура этого слоя определяет сопротивление потоку проходящего через него газа, которое, как уже было отмечено, в каждом отдельном случае представляет собой основной фактор. Обе эти величины при некоторых обстоятельствах могут быть измерены непосредственно. Они могут быть установлены также иа основании данных о крупности и ситовом составе загружаемого кокса, если имеются в распоряжении некоторые данные о плотности упаковки, получающейся в процессе загрузки. Различия в крупности кусков кокса видны на глаз, в связи с чем различия в поведении слоя, которые связаны с объемом свободных промежутков или удельной поверхностью, обычно приписываются изменениям крупности кусков кокса. Таким образом, измерения крупности кокса приобретают очень важное значение. [27]
Возрастание нагрузок па стены камер коксовой батареи Б происходит вследствие увеличения динамического воздействия потока шихты при его падении с большой высоты и повышения гидравлического сопротивления слоя загрузки с увеличением столба шихты. [28]
Таким образом, переменные третьей группы могут быть названы нромзжуточнымн переменными, или, поскольку они относятся к таким переменным, как температура, распределение температур н объем пустых промежутков столба шихты, которые обычно проверяются в лаборатории, а не в практических условиях, они могут быть также определены как основные переменные. Их изменения сами по себе не представляют непосредственного интереса; они интересны только как показатели механизма, путем которого изменение независимых переменных влияет на изменение зависимых переменных. На основании результатов лабораторных исследований можно предсказать всевозможные изменения продукта, если имеются изменения всех промежуточных переменных, вытекающие из данного изменения независимых переменных. Однако это условие редко удовлетворяется при контроле производственных процессов, так что может быть более экономично отвлечься от наблюдения за промежуточными переменными п наблюдать лишь влияние изменений контролируемых величин на весь процесс г; целом. [29]
Количество пыли, выбрасываемой из вагранки, зависит от прочности и зольности кокса и его расхода, количества песка, приставшего к металлической шихте, прочности флюсов, а также от высоты столба шихты, скорости ваграночных газов, подогрева дутья и прочих причин. [30]