Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Общее понятие о профиле доменной печи

Профиль доменной печи, ограничивающий ее рабочее пространство, так называемый «полезный объем», является важнейшей частью конструкции печей. В зависимости от его очертаний доменная печь может быть склонна к периферийному или осевому ходу, к неустойчивости заданного режима и даже к настылеобразованию. Поэтому исключительно важно создание так называемого «рационального» профиля, обеспечивающего стабильный ровный ход и максимальное использование восстановительной способности газа.

История его развития имеет много этапов — от крайне несовершенного профиля завода «Фекерхаген» (Германия) до современных типовых, рассчитанных на любые условия плавки, что нельзя считать правильным, поскольку различные минералогические, гранулометрические и физико-химические особенности разного минерального сырья имеют свою специфику при переработке в доменной печи.

Создавать профиль для проплавления только какого-то одного из них практически невозможно, поэтому важно создание так называемого рационального профиля, пригодного для всех условий доменной плавки. Вопрос о том, каким он должен быть, обсуждался многократно, но научного и практического обоснования его очертания нет и до настоящего времени. Многие рекомендации ограничиваются только статистическими данными на основе службы отдельных зон профиля в сопоставимых условиях.

Профиль доменной печи
Рисунок 1. Профиль доменной печи:
H — полная высота; H0 — полезная высота; hг — высота горна; hз — высота заплечиков; hр — высота распара; hш — высота шахты; hк — высота колошника; dг - диаметр горна; D — диаметр распара; dк — диаметр колошника; альфа — угол наклона шахты; бета — угол наклона заплечиков

Исследованиями причин износа кладки шахт доменных печей установлен процесс разрушения в совокупности с распределением газов и материалов в печи, а также с числом воздушных фурм и их характеристиками.

Конструктивно профиль доменной печи по естественному разгару обрамляется футеровкой толщиной не выше 345 мм, находящейся полностью в сфере влияния вертикальной или вертикально-горизонтальной системы охлаждения, которая обеспечивает так называемую нижнюю реакционную температуру материала футеровки. Она устанавливает равновесное состояние в тепловом балансе кладки, обеспечивая минимальный износ ее и сохранение гарнисажа, а следовательно, и очертание профиля.

Такая конструкция шахт была принята в 60-х годах XX в. на печах Кузнецкого металлургического комбината (КМК) с последующей продажей лицензий ряду зарубежных стран. В настоящее время она является обязательной составляющей конструкции доменной печи.

Рекомендованная центральным Гипромезом толщина футеровки в 575 мм является приближением к тонкостенной. Дополнительный кирпич — 230 мм, находящийся вне зоны охлаждения (она действует на глубину 300—350 мм), быстро разрушается. Образующийся при этом профиль произволен и ничего общего с рациональным профилем не имеет. Таковым является только профиль по естественному разгару, совмещающий в себе единую конфигурацию проектного и рабочего объема печи.

Критерием распределения шихты по сечению колошника служит отношение руды к проходящему через нее газу. Этот показатель полезной неравномерности обеспечивает устойчивость шихтовых материалов. Излишнее приближение эллипсов движения к границам профиля — причина разгара его вследствие увеличения периферийности движения газов.

Чрезмерное отдаление — наоборот, отклонение газового потока в центральную область шахты с возможным образованием каналов и настылей в связи с застоем шихты на периферии. (Центральная область — сечение шахты между периферийной и осевой зонами. Этим определяется разница между осевым и центральным потоками газа, понятие о которых многими авторами не различаются.)

Стабилизация эллипсоидов движения шихты легко регулируется методом «сверху и снизу». Увеличение горизонтальных размеров печей по сравнению с первыми типовыми профилями доменных печей Гипромеза (и при увеличении полезной высоты на 30%) снижает возможность этих отклонений и уменьшает относительные потери .веса шихты на трение материалов о стенки шахты, что способствует достижению более плавного и ровного хода.

Источник [3] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Доменное производство чугуна
Вернуться на главную: Черная металлургия