Загрузочные устройства, параметры режима загрузки. Их влияние на технико-экономические показатели доменной печи
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
зону, а мелкие в центральную, и склонность образовывать при ссыпании конус, форма которого характеризуется углом естественного откоса материала. Этими свойствами материалов пользуются для перераспределения газов в печи.
На движение и распределение газов существенное влияние оказывает перераспределение материалов при их опускании - усадка, выклинивание кокса к стенкам печи, а рудной части к осевой зоне. Газопроницаемость печи определяется положением и формой зоны размягчения (пластичности) железорудных материалов, куда они поступают в процессе схода и нагрева шихты. Опусканию материалов препятствует сопротивление подпора восходящего газового потока, сил внешнего трения о стенки печи, внутреннего трения между кусками, выталкивания из жидкой фазы частично погруженного в него столба шихты. В свою очередь, восходящий газовый поток оказывает большое влияние на распределение газов вследствие разрыхления и увеличения порозности в слоях материалов. В результате устойчивость схода материалов определяется активным весом столба шихты.
Многочисленные исследования, проведенные с помощью зондирования действующих доменных печей и изучения столба шихты после охлаждения печей, подтверждают тот факт, что ход доменной плавки в значительной степени определяется динамической структурой сформированного столба шихтовых материалов в сухой и пластической зонах. Основными показателями структуры столба шихты являются удельные характеристики распределения материалов и газов, которые определяют температурно-тепловой и физико-химический режимы по высоте и сечению печи.
Нормальная работа печи характеризуется ровным ходом, основными признаками которого являются:
) плавный и устойчивый сход шихтовых материалов с установившимися скоростями по всему сечению печи;
) стабильное заданное распределение материалов по сечению печи, обеспечивающее максимальное использование физической и химической энергии газового потока и, следовательно, минимальный для данных условий плавки расход энергоресурсов;
) устойчивое тепловое состояние, обеспечивающее выплавку чугуна заданного состава;
) постоянные параметры газодинамического режима - теоретическая температура горения, кинетическая энергия дутья и скорость газа в шахте;
) ритмичная выдача продуктов плавки.
Количество газов, проходящих через слой различных материалов при одинаковых потерях напора, значительно различается. В зонах с высокой газопроницаемостью количество газов на единицу шихты больше, чем это необходимо для тепловой и восстановительной работы. Газ покидает эти зоны с запасом энергии, для создания которой было израсходовано металлургическое топливо. В зонах с низкой газопроницаемостью количество газа недостаточно, материалы приходят в нижние горизонты печи неподготовленными и требуют для завершения процессов нагрева и восстановления дополнительного расхода кокса.
Для быстрого опускания материалов и лучшего использования газа шихта должна быть рациональным образом распределена на колошнике. У стен и в центре печи необходимо в относительно большем количестве располагать кусковые материалы (кокс и крупные фракции агломерата), а в промежуточной зоне сосредоточивать более мелкую железосодержащую часть шихты. При таком распределении шихты увеличивается поток газа в осевой и периферийной, зонах печи, облегчается сход материалов и их обработка газом в промежуточной зоне.
Чрезмерное разрыхление периферийной зоны на широком кольце приводит к снижению использования тепловой и восстановительной способностей газа, к загромождению осевой зоны, похолоданию горна и неровному сходу шихты, к преждевременному выходу из строя холодильников и кладки шахты из-за неустойчивости гарнисажа. Чрезмерное раскрытие центра печи также приводит к снижению использования газа и неустойчивому ходу печи.
Возможность добиться наиболее оптимальных соотношений между периферийным и осевым потоками газа создает условия для плавного опускания равномерно обработанных шихтовых материалов, что позволяет снизить тепловые нагрузки на футеровку, исключить преждевременный выход из строя холодильников и прогар воздушных фурм.
Переход на подготовленную шихту (агломерат, окатыши), повышение давления газов под колошником, увеличение диаметра колошника обусловили необходимость повышения эффективности, систем загрузки шихты. На современных доменных печах операции по дозированию и формированию порций шихтовых материалов, транспортировке их на колошник и загрузке в печь полностью автоматизированы.
Основные требования к загрузочному устройству печи:
1)загрузка подготовленных порций шихты с необходимым резервом по производительности;
2)возможность эффективного управления распределением материалов по сечению колошника;
)обеспечение герметичности рабочего пространства печи;
)обеспечение взрывопожаробезопасности и защиты атмосферы;
)стойкость в условиях абразивных потоков шихтовых материалов и запыленных газов при больших динамических и термических нагрузках;
)ремонтопригодность [3].
2.1 Двухконусное загрузочное устройство
2.1.1 Конструкция и принцип работы
Наиболее распространенным в настоящее время является двухконусное загрузочное устройство (рисунок 4). Оно состоит из следующих основных частей: приемной воронки, воронки ВРШ, малого конуса, газового затвора (межконусного пространства), большого конуса и е