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.

54. Вдувание природного газа в горн печи.

Вдувание природного газа существенно меняет характеристики от­дельных явлений доменной плавки и прежде всего тепловые и газоди­намические условия работы печи.

При горении углерода метана и других углеводородов на 1 кг С, сгорающего до оксида углерода, выделяется зна­чительно меньше тепла, чем при горении углерода кокса. Это объясняет­ся существенной затратой тепла на разложение углеводородов. Учитывают также, что природный газ подается в доменную печь холодным, так как при нагреве природного газа свыше 500—600 °С протекает реакция его пиролиза с разложением на водород и сажи­стый углерод. Последний осаждается в газопроводах, затрудняя дви­жение газа. Таким образом, при замене углерода кокса углеродом при­родного газа приток тепла в доменную печь снижается. Снижение прихода тепла в горне печи и рост количества газа в гор­не вызывают снижение температуры в горне. Увеличение количества газов, приходящихся на единицу сгорающего на фурмах углерода, должно вызывать снижение интенсивности плавки по коксу. Кроме того, снижение расхода кокса вызывает уменьшение порозности шихты, а следовательно, и повышение сопротивления ее проходу газа. Некоторое снижение интенсивности плавки компенсируется ростом рудной нагрузки на кокс, в результате чего производительность печи при плавке на природном газе не только не уменьшалась, но, напротив, даже несколько увеличивалась. Следствием использования природного газа является снижение степени прямого восстановления.Заметное влияние использование углеводородов оказывает на теп­лообмен в доменной печи. Прежде всего снижается отношение что вызывает повышение температуры колошникового газа. Снижение прихода тепла в горн и уменьшение температур в горне должно увеличивать размеры окислительной зоны,что благоприятно скажется на сходе материалов. Оценка воздействия вдувания природного газа в горн приводит к выводам: 1. Достигается экономия кокса 2. Снижение интенсивности плавки должно привести к умень­шению производительности печи, однако этого не происходит из-за роста рудной нагрузки на кокс. В результате имеют даже некоторое (небольшое) увеличение произво­дительности. 3. Количество вдуваемого в печь природного газа ограничивается двумя факторами: нарушением га­зодинамических условий в печи и снижением температуры горна.