Совершенствование контроля газодинамических условий доменной плавки с целью её интенсификации

• Автор: Савчук, Николай Адамович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ И СРЕДСТВА ИХ КОНТРОЛЯ

1.1. Анализ факторов, определяющих газодинамику доменной плавки II

1.1.1. Газодинамика сухой части доменной печи

1.1.2. Газодинамика зоны размягченияплавления

1.1.3. Гидрогазодинамика орошаемой коксовой насадки

1.2. Измерительные средства контроля газодинамических условий доменной плавки

1.3. Математические методы контроля газодинамики доменной плавки

1.4. Постановка задач исследования

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИКИ СЛОЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Исследование влияния неравномерности распределения шихтовых материалов на газопропускную способность слоя шихты.
2.1.1. Методика проведения эксперимента
2.1.2. Анализ результатов лабораторных исследований
2.2. Исследование гидродинамики орошаемой коксовой насадки.
2.2.1. Методика проведения эксперимента
2.2.2. Анализ полученных результатов
2.3. ВЫВОДЫ
3. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО РАДИУСУ КОЛОШНИКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ.
3.1. Разработка конструкции зонда для контроля распределения шихтовых материалов .
3.1.1. Разработка конструкции зонда
3.1.2. Проверка работоспособности зонда в лабораторных условиях . .
3.2. Исследование распределения шихтовых материалов по радиусу колошника .
3.2.1. Определение толщины слоев кокса и агломерата с помощью вертикального зонда. .
3.2.2. Исследование распределения шихтовых материалов по радиусу колошника доменной печи
6 при различных системах загрузки
3.2.3. Проведение опытных плавок на доменной
печи 4.
3.3. Разработка технического задания на проектирование автоматизированной системы контроля параметров загрузки доменных печей с
помощью ЭВМ. .
3.4. вывода.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВОГО ПОТОКА ПО
ВЫСОТЕ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ.
4Л. Методика проведения эксперимента.
4.2. Анализ работы доменных печей в период зондирований .
4.3. Распределение температуры газового потока по высоте шахты доменных печей
4.4. Анализ изменения давления по высоте доменных печей.
4.5. Анализ восстановительных процессов в доменных печах по данным изменения состава
газовой фазы.
4.6. ВЫВОДЫ
5. КОНТРОЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРШ ЗОНЫ ПЛАВЛЕНИЯ В
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ.
5.1. Разработка методики расчета.
5.2. Проверка адекватности методики расчета на доменных печах .
5.3. Внедрение рекомендаций, направленных на уменьшение размеров зоны плавления
5.4. ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Газопропускная способность доменной печи определяется пропускной способностью ее отдельных участков. Весь столб шихтовых материалов в доменной печи можно разделить на три участка в зависимости от состояния шихтовых материалов /8/: "сухая” часть, где шихтовые материалы находятся в твердом состоянии, зона размягчения-плавления, где шихтовые материалы находятся в тестообразном и полурасплавленном состоянии, и орошаемая коксовая насадка, по которой жидкие продукты плавки стекают в горн доменной печи. Каждый из этих участков оказывает неодинаковое влияние на газопропускную способность столба шихтовых материалов. Большая часть потерь напора газового потока приходится на нижнюю часть доменной печи, т. Однако, в большинстве случаев, интенсивность работы доменной печи ограничивается газопропускной способностью "сухой" части столба шихтовых материалов (верхние подвисания) и реже - орошаемой коксовой насадкой (нижние подвисания). Газодинамика "сухой" части доменной печи. Регулирование распределения шихтовых материалов в доменной печи производится изменением параметров загрузки, которые оказывают существенное влияние на газодинамику столба шихтовых материалов. В настоящее время на ряде мощных доменных печей для этой цели применяют подвижные плиты колошника или вращающийся лоток с изменяемым углом наклона, которые обладают высокой разрешающей способностью регулирования распределения материалов по радиусу колошника. Однако, большинство отечественных доменных печей оборудовано конусными засыпными аппаратами. На долю указанных доменных печей приходится около $ выплавляемого чугуна. В ближайшей перспективе преобладание производства чугуна на печах с конусными аппаратами сохранится. Эти аппараты имеют меньшую разрешающую способность регулирования, чем лотковые или конусные с подвижными плитами колошника. Этот параметр загрузки является одним из основных технологических факторов, используемых для регулирования распределения шихтовых материалов по радиусу колошника доменной печи и, следовательно, регулирования газодинамики доменной плавки. С помощью изменения уровня засыпи можно регулировать по радиусу колошника положение гребня желез-орудных материалов, в котором содержится до $ фракции 0-5мм и имеющем наиболее низкую газопроницаемость /9/. Поэтому, радиальное распределение газового потока будет существенно зависеть от расположения рудного гребня. Таким образом, изменяя уровень засыпи, изменяют положение рудного гребня и этим самым распределение газового потока по радиусу колошника. Однако, диапазон такого регулирования незначителен, так как путем изменения уровня засыпи расположение гребня шихты по радиусу колошника можно изменять только на участке от кромки большого конуса до стенки колошника //, поскольку при ударе о стенку колошника падающие куски материала лишь частично отражаются к центру печи, так как часть их энергии гасится потоком ссыпающейся шихты. При уменьшении уровня засыпи в печи большее количество мелких фракций попадает в промежуточную зону и этим самым создается повышенное газодинамическое сопротивление в этой зоне, что приводит к образованию А/ -образных температурных полей и распределений газа по диаметру колошника. И наоборот, при увеличении уровня засыпи большая часть мелких кусков попадает на периферию колошника, что дает возможность получить А -образный температурный профиль и распредление газа /,-/. X^? JU - коэффициент трения шихты. Длина плоскости ссыпания шихты по большому конусу для различных кусков шихты является величиной переменной, поэтому для расчета используют расстояние от кромки конуса до проекции центра тяжести шихты, находящейся внутри воронки конуса. Однако, положение гребня, рассчитываемое по формуле (I. I.) значительно отличается от действительного //. Г.И. Федоренко // объясняет это большим противодействием газовой струи потоку ссыпающейся шихты. Изменение уровня засыпи оказывает также большое влияние на величину углов откоса загружаемых в печь материалов, которые в свою очередь влияют на распределение материалов и газов по радиусу.