Столб - шихта
Cтраница 3
Только что описанное поведение кокса не проявлялось так ясно при исследованиях печи с более высокой скоростью хода [27], а это могло быть связано именно с высокой скоростью хода, но также могло быть обязано чрезмерной проницаемости столба шихты. В этой печп только 24 % восстановления происходило выше уровня, соответствовавшего 7 32 м выше фурм, где температура была 940, но должно быть отмечено, что этот уровень был на 1 52 м выше или на 26 % дальше от фурм, чем в других исследованных печах, хотя высота этой 700-тонной печп от фурм до линии шихты была только на 1 % больше, чем у других печей. Кроме того, различие между этой печью и печыо с более медленным ходом в процессе восстановления и температуры газа на этом уровне могло быть скорее кажущимся, нежели действительным из-за трудности интегрирования такого чрезвычайно неравномерного распределения, какое было найдено в этой печи. [31]
При нормальном ходе печи давление газа под сводом держится на уровне 10 - 4 - 20 мм вод. ст., колебания не превышают обычно 5 мм вод. ст. В нижних горизонтах печи, где выделяется основное количество газов, давление выше на величину гидравлического сопротивления столба шихты. При надлежащей крупности компонентов [13] падение напора в шихте не превышает 50 мм вод. ст. В случае попадания с загружаемым материалом большого количества мелочи наблюдаются затруднения с отводом газов из нижних горизонтов, что сопровождается также обвалами шихты и скачкообразными колебаниями давления. [32]
Реагирующая шихта борного ангидрида и углерода представляет собой нагрузку с переменным удельным сопротивлением в широких пределах ( 10 - т - 102 Ом-см), поэтому в процессе нагрева и карбидизации глубина проникновения индукционных токов в реагирующую шихту меняется и может быть как больше, так и меньше радиуса столба шихты. [33]
Очевидно, что если чистый объем пустых промежутков при нормальных условиях равен только 9 %, как это было отмечено выше, то достаточно было бы только очень небольшого уменьшения объема пустых промежутков для того, чтобы поднять градиент давления до такого значения, при котором бы оно поддерживало весь вес столба шихты и препятствовало ее нормальному сходу. Вероятно, это является причиной зависания шихты и того, которое возникает, когда давление при таком относительно непроницаемом слое внезапно падает при образовании сквозного канала в слое. Таким образом, несомненно, что отмеченное непостоянство тока газа в нечи. Это может быть исправлено или путем повышения отношения кокса к загрузке, что является обычным способом, или увеличением объема свободных промежутков в коксовой шихте путем более тщательной сортировки кокса по крупности. [34]
Павлов указывает, что, устанавливая количество и давление дутья для горна данных размеров, приходится принимать в соображение не только степень плотности горючего, но и его прочность при работе в печи ( способность перетираться и давать мусор при опускании колош), Наличие такого мусора, а также пылеватой руды ухудшает газопроницаемость столба шихты, следствием чего являются нарушения хода печи. [35]
Размеры зон окисления в горизонтальном сечении горна имеют большое значение для хода доменного процесса. Скорость опускания столба шихты наибольшая над кольцевым пространством зон окисления у фурм, где образуются пустоты вследствие выгорания кокса. Чем больше в плане размер окислительной зоны, тем больше размер кольцевой воронки, в которую опускаются вышележащие слои шихты, тем быстрее сходят подачи. Одновременно повышается разрыхленность столба шихтовых материалов, а это в свою очередь создает благоприятные условия для подъема восстановительных газов от горна к колошнику и для протекания реакций непрямого восстановления железа из его окислов. [36]
Воздействие давлением на свободно насыпанную массу материала также приводит к уменьшению общего электрического сопротивления за счет смятия шероховатостей на гранях соприкосновения кусков. В нашем случае столб шихты при среднем объемном весе нефтяного кокса 0 65 т / м3 и высоте столба над верхним ярусом электродов 4 - 5 м и нижним 6 5 - 7 5 м создает давление в soiHe электронагрева в зависимости от уровня по высоте от 0 3 до 0 6 кГ / см2, что оказывает большое влияние на изменение удельного сопротивления. [37]
Период окончания плавки начинается с прекращения загрузки шихты. По мере проплавления столба шихты следует снижать давление дутья в фурменной коробке, сохраняя постоянным его расход при уменьшающемся сопротивлении столба шихты. В вагранке закрытого типа уменьшают расход дутья с таким расчетом, чтобы температура газов на колошнике до полного проплавления шихты не превышала 700 - 800 С. В вагранке с горячим дутьем после прекращения подачи дутья в вагранку его нужно пропускать через рекуператор для охлаждения теплообменников еще в течение 30 - 40 мин. Перед выбивкой вагранки следует выпустить весь металл и шлак из нее и сифонного устройства, убедиться в отсутствии воды и влажного грунта под вагранкой. Разгерметизация вагранки и выключение запальника в камере дожигания закрытых вагранок производятся только после полной выбивки вагранки. [38]
При большом избытке воздуха кислород дутья не успевает израсходоваться в фокусе печи и в большом количестве выносится в верхние слои шихты, в подготовительную зону. В результате этого в верхней части столба шихты наряду с обычными для этой зоны процессами нагрева, сушки и термической диссоциации высших сульфидов и карбонатов происходит горение твердых сульфидов. [40]
Перед началом ремонтных работ необходимо убедиться в плотности закрытия задвижек, шиберов и затворов на трубопроводах воздуха, ваграночного и природного газа. В период розжига вагранки, завалки первого столба шихты и после прекращения подачи дутья запрещается находиться против открытых фурм. При прекращении подачи дутья фурмы должны быть открыты, закрываются они не раньше, чем через 30 - 40 с после возобновления подачи дутья. Прекращать подачу дутья следует шибером, расположенным на трубопроводе как можно ближе к фурменной коробке. В вагранках с сифонными шлакоотделителями запрещается наращивать металлические и шлаковые пороги в процессе плавке. В вагранках с герметичной загрузкой шихты запрещается производить какие-либо работы, связанные с нарушением герметичности в системе газоочистки, до полной остановки вагранки и устройств ( дымососов, эжекторов), обеспечивающих разрежение в системе газоочистки. Аварийные работы на колошнике и у системы газоочистки разрешается проводить только в противогазе с гопкалиновым патроном HI и в присутствии второго рабочего или мастера. [41]
Очевидно, проницаемость столба шихты току газа, поскольку она связана с реакциями в горне, является наиболее важной характеристикой, так как она определяет возможную скорость тока воздуха через фурмы при постоянном давлении дутья. Возникает вопрос, не предъявляется ли на основании реакций в верхней части столба шихты каких-либо дополнительных требований к коксу сверх указанных для условий работы горна. Ниже этой температуры скорость реакции G С022СО очень мала и даже удвоенная реакционная способность кокса имела бы только небольшое влияние на состав газа. Кроме того, от этого уровня по направлению вниз температура повышается очень быстро, так что область, лежащая в интервале температур 850 - 1100, оказывается довольно небольшой. Однако эта область составляет лишь часть столба шихты, в которой разница в реакционной способности кокса может заметно сказываться на различии в составе газа, так как выше 1100 скорость реакции ограничивается физическими факторами и не зависит от реакционной способности кокса. Следовательно, самое большое, что может дать любой кокс-это состав газа с незначительным количеством двуокиси углерода на уровне, соответствующем 850; на состав газа на более высоких уровнях реакционная способность кокса не может оказать существенного влияния. Если, однако, восстановление за то время, когда столб шихты достигает этого уровня, произошло почти полностью, то при более низких уровнях на долю газа остается мало работы по восстановлению, так что двуокиси углерода будет получаться очень мало и почти всякий кокс на уровне температуры 850 будет давать газ, содержащий не более чем несколько процентов двуокиси углерода независимо от реакционной способности кокса. [42]
 |
Схема шахтной печи. [43] |
По мере плавления шихта опускается вниз, а на ее место загружают новые порции. Газы, образовавшиеся в области фурм и выше, поднимаются вверх, пронизывают столб опускающейся шихты и отдают ей свое тепло. [44]
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. [45]
Страницы: 1 2 3 4