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

Определение размеров профиля доменной печи

Длительное время принципы расчета профиля доменных печей считали секретом фирмы и материалы, касающиеся этого вопроса, не публиковали. Только немецкий металлург А. Ледебур в 1873 г. впервые рекомендовал рациональные, по его мнению, соотношения элементов профиля и установил методику определения их абсолютных размеров.

Оценку работы доменной печи он характеризовал коэффициентом использования объема, выражая его количеством тонн чугуна, выплавляемого за сутки в одном кубическом метре объема печи. Используя этот коэффициент, А. Ледебур определял объем печи Q, необходимый для выплавки заданного количества чугуна в сутки, а затем и высоту печи: H = 2,85Q(1/3) где 2,85 — коэффициент, соответствующий определенным соотношениям высоты печи и других частей ее профиля при условии, что все размеры (высоты и диаметры отдельных элементов) прямо пропорциональны высоте печи. В частности, hг = 0,10H; h3 = 0,21 H; hр = 0,04 H; hш = 0,65 H; dг = 0,17 H; D = H/3,5 = 0,2857 H; dК = 0,2 Н; dК = 0,2*3,5 = 0,7D.

При этом остаются неизменными для различных условий работы печи углы наклона заплечиков, т. е. 0,5 (0,2857 — 0,1700)/0,21 = ctg B (B = 74°37'), и шахты 0,5 (0,2857 - 0,2000)/0,65 = ctg а (а = 86°23').

Эти положения, как было установлено акад. М. А. Павловым, являлись ошибочными, так как размеры отдельных элементов профиля по мере увеличения высоты печи растут неодинаково, что подтверждается как изменением размеров их на протяжении всего развития профиля, так и практикой строительства печей более позднего времени.

Метод М. А. Павлова. Установив несоответствие отношений А. Ледебура для определения отдельных элементов профиля с получаемыми на практике, М. А. Павлов предложил метод расчета, основанный на отрицании прямой пропорциональности между различными частями профиля и общей высотой печи. Зависимость ее от полезного объема печи М. А. Павлов выразил формулой Н = nV01/3 в которой n, являющийся переменной величиной, тем больше 2,85, чем больше отношение H/D.

В основу определения размеров профиля М. А. Павлов положил полезный объем печи, который при заданной производительности Р определяется через коэффициент его использования: V0 = КИПО*P. Коэффициент использования полезного объема печи (м3 сут/т) пропорционален ее объему, приходящемуся на 1 т выплавленного чугуна: КИПО = Vrt/24, где V — объем шихты без уминки, приходящийся на 1 т чугуна, м3; r - коэффициент уминки, равный 12,5% при работе на коксе и 25% - на древесном угле, или соответственно 0,875 и 0,750; t — время пребывания шихты в печи (ч), определяемое по времени аналогичных плавок.

После определения полезного объема доменной печи можно найти другие размеры профиля, используя его взаимосвязь с полной высотой печи и диаметром распара, установленную М. А. Павловым на основании результатов изучения многих доменных печей различного объема. Эта зависимость выражается формулой V0 = KHD, где К — коэффициент, связывающий полезный объем печи с полной высотой и диаметром распара и учитывающий отклонение профиля печи от цилиндра.

Читать далее

Источник [3] → список литературы.

Читайте также:

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