51. Нагрев дутья

Является эффективным методом интенсификации плавки. Увеличивается производительность печи, снижается температура колошникового газа, так как с увеличением нагрева дутья и сокращением расхода кокса в шихте отношение для верхней зоны доменной печи растет. При неизменной рудной нагрузке температура колошника не изменяется, а тепло дутья используется на перегрев продуктов плавки, восстановление трудновосстановимых окислов и т.д. Снижается величина тепловых потерь, т.к. при скоращени расхода горючего производительность доменной печи увеличивается. Использование нагрева позволяет покрыть затраты тепла на восстановление трудновосстановимых углеводородов. При повышении температуры дутья увеличивается требования к фракционному составу шихты, поскольку в этих условиях снижается газопроницаемость слоя, так как при повышении нагрева дутья возрастают объем и давление в горне, т.е. увеличивается давление газов снизу, затрудняющее плавный сход шихты. Это вызывает дальнейшее повышение давления и затруднения в сходе шихты. Из-за уменьшения расхода кокса уменьшается газопроницаемость слоя шихты (т.к. у кокса выше газопроницаемость, чем у рудных материалов). Следовательно увеличение температуры дутья заставляет проводить определенные мероприятия, главным образом связанные с улучшением качества шихтовых материалов и особенно с их восстановимостью и сохранением прочности при восстановлении. Температура дутья в современной ДП примерно 900—1000С

52. Увлажнение дутья.

В дутье ДП всегда имеется некоторая доля водяных паров. Водяной пар разлагается по реакции . Основной результат увлажнение дутья является снижение температуры фурменных очагов (из-за отрицательного теплового эффекта реакции), обогащение дутья кислородом влаги, а горнового газа – активным восстановителем – водородом. Снижение прихода тепла из-за диссоциации компенсируется увеличением температуры дутья (для компенсации 1% пара в дутье надо увеличить температуру на 40С). При постоянном тепловом режиме горна возрастает доля кислорода в дутье и количество водорода в горновом газе. Первое увеличивает производительность печи, второе – улучшает восстановительною способность газа, а следовательно уменьшает расход кокса. Вдувание УВ и кислорода снизило значение увлажненного дутья, но увлажнение является хорошим инструментом «тонкого» и быстрого регулирования состояния нижней зоны печи, т.к. почти без опоздания влияет на тепловой режим горна.

53. Обогащение дутья кислородом.

Эффективность использования кислорода в печи определяется суммарным воздействием ряда факторов:

1. Основным результатом обогащения дутья кислородом является интенсификация горения углерода у фурм, вызванная тем, что в еди­ницу времени в печь вводят больше массовых единиц кислорода. Это в свою очередь означает увеличение количества углерода, сгорающе­го в единицу времени у фурм, т. е. рост производительности доменной печи. Но поскольку перепад давлений между горном и колошником печи снижается, то, не повышая давления газа, количество сжигаемо­го в единицу времени углерода можно увеличить.

2. Уменьшение выхода газа в горне приводит к существенному пе­рераспределению тепла в печи. Увеличение вызывает сниже­ние величины нижней зоны теплообмена и значительное увеличение размера верхней ступени теплообмена. Таким образом, в горне и ниж­ней части заплечиков сосредоточивается большое количество тепла, а в вышележащих горизонтах приток тепла становится меньше и темпе­ратура ниже. Понижение температур в шахте печи вызывает запаздывание не­прямого восстановления, после чего степень использования восста­новительной способности газа-восстановителя и общая степень непрямого восстановления могут снизиться с отрицательными послед­ствиями для расхода горючего. Перераспределение температур в печи может нарушить сход мате­риалов; так, при понижении горизонта шлакообразования в верхнюю часть заплечиков приходят твердые и слаборазмягченные массы. При этом возможны заклинивание материалов и неровный ход печи, подвисания, тугой ход, ход с осадками.

3. Снижение количества дутья на единицу углерода, а следователь­но и чугуна, вызывает уменьшение прихода тепла с дутьем. Это связа­но с выводом из дутья нагретого азота, который основную часть сво­его тепла оставляет в печи. При определенных условиях снижение прихода тепла с азотом более не перекрывается относительным сни­жением потерь тепла через колошник и стенки печи. Таким образом, доменная печь получит меньше тепла, что потребует дальнейшего ро­ста температуры дутья или перерасхода кокса.

4. Рост содержания кислорода в дутье и вывод из него азота озна­чает значительный рост доли газа-восстановителя в печном газе. Увеличение доли восстановителя должно привести к улучшению усло­вий и величин непрямого восстанов­ления.

5. Увеличение производительно­сти печи приводит к снижению удельных тепловых потерь.

6. Уменьшение количества газа в горне при неизменном приходе теп­ла должно вызывать повышение тем­пературы в горне печи.