Настыли образуются по многим причинам, но чаще всего при форсированной работе печи с плохо подготовленной шихтой и канальным распределением газового потока, иногда с развитым периферийным ходом, но с большими колебаниями уровня засыпи и теплового режима. Зона шлакообразования при этом широкая и не имеет устойчивого горизонта, а в результате канального хода жидкие фазы, увлекаемые газом, могут подниматься до колошниковой защиты.
Строение настылей различно, часто кольцевое с основанием в распаре или средней части шахты. Вершина нередко находится у основания защитных плит колошника или на 1,5-3,0 м ниже, а иногда при плавке цинксодержащих руд даже частично перекрывает их. Толщина настылей достигает 3 м и более при высоте по шахте печи 10—15 м и средней толщине 1-2 м. Материал настылей — конгломерат рудной сыпи, кокса и известняка. При этом руда или агломерат в значительной мере бывают восстановленными и спекаются в монолит различной прочности.
Механизм образования настыли в большинстве случаев следующий. При 1200 °С и выше окислы железа находятся в расплавленном состоянии в виде силикатов. Оплавление руды и обволакивание силикатами железа его окислов затрудняют их окончательное восстановление. При восстановлении железа из силикатов последние превращаются в густую массу, так как при работе печи обрывами и с плохо подготовленным сырьем они попадают в область высоких температур, но более низких, нежели температура плавления чистого железа.
Поэтому восстановленное из силикатов железо затвердевает, образуя с последними густую массу, легко оседающую на стенках печи в виде каркаса настыли, обволакивающейся шлаком и твердыми частицами материалов. Все это затвердевает и уже окончательно образует настыль. Часто она имеет слоистое строение, указывающее на многократное повторение механизма ее образования и роста. Характерным является высокое содержание железа в виде окислов, доходящее в среднем до 60—80%, а иногда и более.
Рисунок 1. Настыль в доменной печи (по данным газомерной съемки)
1 — сторона наклонного моста; 2- сторона литейного двора; 3 - сторона воздухонагревателей
В настыли содержатся металлическое железо до 40-60%, щелочь до 7—14 и углерод до 3—19%. Признаки образования настылей:
непостоянство давления дутья и неровный ход;
кривые температуры кладки шахты фиксируют линии, не реагирующие на температурные изменения газовых потоков;
на зондовых диаграммах отмечаются подстои, провалы зондов и перекосы уровня шихты;
возникают периодические перегрузки большого конуса засыпного аппарата, если настыль расположена очень высоко;
на кривой CO2 в газе, взятом по радиусу колошника, имеются горизонтальные участий около стен печи.
Ход печи обрывами с неожиданно возникающим подвисаниями и сопровождается большим резко колеблющимся выносом пыли.
При основании настыли в распаре печи механизм ее образования несколько иной. В этом случае, кроме понижения температуры вследствие отклонения газовых потоков от периферии, большую роль играют щелочи и шлаки, богатые окислами железа, служащими цементирующей массой.
Основными мерами предотвращения настылеобразования являются:
ровный ход печи с постоянными параметрами ее режима;
надлежащая подготовка шихтовых материалов к плавке;
соблюдение графика выпусков чугуна и шлака;
тщательный контроль за работой всех загрузочных устройств.
Следует иметь в виду, что профилактические меры по предупреждению образования настылей весьма важны. Очищение профиля технологическими методами удается редко. Чаще всего приходится делать остановку с выдувкой до фурм или до полного обнажения основания настылей для удаления их взрывным способом. Потери производства при этом большие, не говоря о нанесении вреда кладке печи.
Смотрите видео на металлургическую тематику в нашем новом разделе - "ВИДЕО" Читайте также:
