Совершенствование доменного процесса путем непрерывного регулируемого выпуска чугуна

• Автор: Суворов, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 114 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. НЕОБХОДИМОСТЬ И ВОЗМОЖНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

НЕПРЕРЫВНОГО ВЫПУСКА НА ДОМЕ 1НЫХ ПЕЧАХ

1.1. Влияние периодической отработки чугуна и шлака на ход печи.

1.1.1. Сход шихтовых материалов.

1.1.2. Газораспределение и использование восстановительной способности газового потока.

1.1.3. Тепловое состояние печи

1.1.4. Г азодинамика

1.1.5. Прочие параметры

1.2. Эффективность снижения нестапионарности процесса, вызванной накоплением и выпуском чугуна и шлака.
1.3. Обзор предложенных ранее устройств для непрерывного выпуска жидких продуктов плавки.
1.4. Обзор методов и результатов изучения взаимодействия коксовой насадки и жидких продуктов плавки в горне доменной печи.
1.4.1.1 лубина погружения кокса в чугун и шлак
1.4.2. Движение кокса в горне доменной нечи.
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИЛОВОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКОСТИ И СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ.
2.1. Изучение механизма движения кокса в горне по изменению скорости схода шихты на колошнике.
2.2. Уточнение методики расчета силового взаимодействия кокса и жидких продуктов плавки в горне доменной печи.
ГЛАВА 3. ПРОВЕРКА ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА
СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКОСТИ И СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАМИ НА МОДЕЛЯХ ГОРНА
ЗЛ. Эксперименты на физической модели горна доменной печи
с Уп м3 в масштабе 1.
3.2. Эксперименты на физической модели горна доменной печи
с Ул м3 в масштабе 1.
3.2.1. Описание установки.
3.2.2. Выбор параметров моделирования и критериев подобия.
3.2.3. Результаты экспериментов.
3.3. Расчет силового взаимодействия кокса и жидких продуктов плавки
в горне доменной печи по предлагаемой методике
ГЛАВА 4. КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА ПРЕДЛАГАЕМОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО РЕГУЛИРУЕМОГО ВЫПУСКА ЧУГУНА ИЗ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
4.1. Схема устройства и его функционирование
4.2. Особенности технологии при непрерывной раздельной выдаче жидких продуктов плавки из доменной печи
4.2.1. Оптимальный уровень жидких продуктов плавки в горне
4.2.2. Разделение чугуна и шлака и десульфурация чугуна.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ВВЕДЕНИЕ


Горизонтальное смещение шихты изза воздействия газового потока , может исказить результаты определения уровня нестационарности схода, особенно если учесть, что условия для горизонтального смещения рудных материалов и кокса на поверхности столба шихты также изменяются циклически с периодом, равным времени между открытием смежных выпусков. Это подтверждается работой , где скорость схода определяли с помощью тонких проволочек, которые затягивались шихтой под уровнем засыпи и перемещались вместе с ней к фурмам. Отмечено, что скорости опускания материалов, измеренные таким методом меняются более плавно, чем по показаниям зондов, и подвержены периодическим колебаниям в цикле накоплениевыпуск. Эти и другие данные показывают, что выпуск чугуна и шлака приводит к ускорению схода шихты. Вызвано это уменьшением архимедовой силы, действующей на погруженный в расплавы кокс, при опорожнении горна. Дополнительными причинами ускорения схода шихты могут являться увеличение принимаемого печыо в этот период дутья и рост степени прямого восстановления изза прихода в горн плохо прогретых и восстановленных материалов. Существенное различие скорости схода шихтовых материалов во время выпуска и в межвыпускной период является основным фактором, вызывающим нсстационарность процессов в цикленакоплеииевыпуск5. Анализ изменения состава газа по ходу плавки показал, что концентрационные поля также подвержены циклическим колебаниям изза накопления и выпуска жидких продуктов плавки. В работе установлено, что в ходе выпуска распределение С и СО по радиусу верхнего горизонта шахты, изменяется так, что содержание С увеличивается, а СО уменьшается, причем на периферии в большей степени, чем в рудном гребне. Степень использования оксида углерода 7со при этом возрастает с ,8 до ,9, изза чего обшее содержание С в колошниковом газе растет во время выпуска и уменьшается перед открытием летки. Исследование показало, что максимальная степень использования оксида углерода наблюдалась перед закрытием чугунной летки после опорожнения горна ,1. Затем, по мере накопления, она снижалась ,0 через минут и достигаш минимума перед открытием летки для следующего выпуска ,1. Уменьшение степеней использования СО и Н2 при увеличении количества жидких продуктов плавки отмечается и в других работах , . В исследованиях, проведенных на доменной печи ЮЗЗм3 завода им. В других экспериментах, проведенных на этой печи , также наблюдали значительное перераспределение газового потока при выпуске, которое авторы связывают с перераспределением железорудной части шихты по радиусу колошника в связи с выпуском. В работе описано исследование на газодинамическом стенде для комплексного изучения влияния уровня расплава на распределение газового потока. Из него следует, что с подъемом зеркала расплава к фурмам увеличиваются скорости газового потока в периферийной зоне с соответствующим увеличением расхода газа через нее. В также на физической модели установлено, что газовый поток по радиусу доменной печи распределяется в зависимости от уровня расплава и при его повышении смещается к стенке печи. На изменение газораспределения по ходу выпуска указывается и в работе 5. Таким образом, установлено значительное влияние периодической отработки жидких продуктов плавки на распределение газового потока по сечению печи и на использование его восстановительной способности. Происходит как бы временное увеличение расхода кокса изза сгорания у фурм углерода, не подкрепленного соответствующим количеством железорудного сырья при выталкивании кусков топлива к фурмам из коксовой насадки в горне. Значительное уменьшение отношения теплоемкости потока шихты IVш к теплоемкости потока газа г перед выпуском изза вытеснения коксовой насадки обуславливает разогрев печи в этот период, что выражается в росте температур по всей высоте. В цикле накоплениевыпуск претерпевают изменения температура горна , шахты и колошникового газа т. И. В приводятся результаты изучения теплового состояния путем измерения температуры на периферии горна через шлаковую летку.