Распределение шихты в печи и ее движение.

Движение материалов в доменной печи при устойчивом ходе плавки характеризуется плавным и равномерным опусканием уровня засыпи.

Первостепенное значение для движения материалов в печи имеет процесс горения кокса у фурм, в результате которого не только освобождается пространство для поступления новых порций горючего сверху, но и создаются условия существования вторичных факторов, обусловливающих сокращение объема материалов и занимаемого ими пространства в печи. К этим вторичным факторам относятся: плавление, разложение известняка, механическая уминка и вынос пыли из печи с газовым потоком. Взятые вместе первичный и вторичный факторы создают эффект постепенного и повсеместного сокращения объема и плавного опускания материалов.

Механическая уминка присуща материалам с различным размером кусков. При движении вниз небольшие куски различных компонентов шихты заполняют промежутки между более крупными кусками.

Перемещение пыли в доменной печи достигает значительных размеров. Частицы агломерата размерами >0,5 мм и частицы кокса до 3 мм подхватываются газовым потоком, проходящим через столб шихты. Перемещаясь на небольшую высоту, такая пыль оседает в многочисленных лабиринтах столба материалов. Суммарное количество пыли, перемещающейся с газами по высоте ДП, достигает 20% от массы всех шихтовых материалов, загружаемых в печь.

Уминка материалов и вынос пыли из доменной печи являются в известной степени негативными процессами, способствующими ухудшению газопроницаемости столба материалов и увеличению доли оборотных продуктов плавки.

Скорость движения материалов в различных точках колошника печи меняется в пределах от 20 до 260 мм/мин. Скорость движения материалов в колошнике является результирующей всех процессов сокращения объема материалов, рассмотренных выше, и зависит от соотношения этих процессов. Совершенно равномерное опускание поверхности материалов на колошнике при одинаковой скорости во всех точках поверхности никогда не наблюдается, хотя в общем вся масса шихты движется слитно.

Если рассматривать скорость движения материалов как фактор использования полезного объема доменной печи, то резервом дальнейшего повышения производительности остается зона плавления, где происходит интенсивное сокращение объема кусковых материалов и превращение определенной их части в жидкую фазу, фильтрующуюся через слой кокса и попадающую в металлоприемник.

Однако и здесь, в зоне плавления, существуют пределы сокращения объема, определяемые критическим значением порозности, при котором еще обеспечивается беспрепятственное движение газового потока вверх. Чрезмерная нагрузка зоны плавления жидкой фазой, образующейся из твердых кусков и затопляющей коксовую насадку, может приводить к явлениям «захлебывания», подстоям и подвисаниям столба материалов.