Показатели тепловой работы

2.8 Показатели тепловой работы

Согласно расчету шихты (приложение А) показатели тепловой работы следующие:

– Полезно используемое тепло q исп = 8549,10 МДж/т;

– коэффициент использования тепла Кт = 88,78%;

– количество тепла выделяющегося на 1 кг суммарного углерода qс = 13,36 МДж/кг;

– коэффициент использования энергии горючего Кс = 51,59%.

Показатели тепловой работы полученные в результате расчета шихты, соответствуют обычно встречающимся в практике и показывают, что величина удельного расхода кокса выбрана верно.

2.9 Показатели восстановительной работы и состав колошникового газа

В результате расчета шихты (приложение А), получен следующий состав колошникового газа:

Таблица 4 – Состав колошникового газа

Степень прямого восстановления Rd = 23,7%.

Степень использования восстановительной способности водорода и окиси углерода соответственно: 0,421 и 0,468

Отношение степеней использования водорода и окиси углерода находится в пределах 0,9–1,2. В данном расчете 0,421/0,468=0,9, что соответствует встречающимся значениям. Имеющийся резерв в повышении степени использования газов будет реализован подбором рациональных режимов загрузки, что позволит получить дополнительную экономию кокса.

2.10 Расход кокса

Доменная печь обеспечивается коксом сухого тушения фракции более 40 мм, допускается загрузка отдельными порциями по специальной программе коксового орешка 15–25 мм. Запрещается увлажнять кокс сухого тушения с целью обеспыливания и охлаждения, поскольку это лишает одного из основных преимуществ – постоянства содержания влаги, а следовательно и стабилизации теплового состояния печи.

Качество кокса должно характеризоваться следующими показателями:

– технический анализ;

– показатели прочности;

– гранулометрический состав.

В данном расчете удельный расход кокса принимаем 430 кг/т чугуна.

3. Конструкция и оборудование печи

3.1 Конструкция печи

3.1.1 Профиль

Профилем называют очертания вертикального осевого сечения рабочего пространства печи. Рациональный профиль обеспечивает максимальную производительность и минимальный расход кокса. Трудность в выявлении рационального профиля заключается в качестве сырых материалов и топлива. В настоящее время влияние профиля на результаты плавки уменьшилось, т. к. профиль близок к рациональному, но полностью не исчезло. Изменение размеров профиля близких к рациональным дает увеличение производительности на 2–4%. Результаты расчета профиля печи представлены в «приложении Б», которые выполнены по методу Павлова с элементами оптимизации.

3.1.2 Огнеупорная кладка

Футеровка предназначена для сохранения проектного профиля печи, защиты холодильников и кожуха печи от разрушения. В условиях эксплуатации футеровка испытывает воздействие высоких, переменных во времени и неравномерно распределенных температур, давления жидкого чугуна и шлака, газов, истирающему воздействию шихты. Поэтому ее стойкость зависит от основных свойств огнеупоров [4]:

огнеупорность – свойство сохранять форму и размеры при воздействии высоких температур;

термостойкость – способность выдерживать колебания температуры;

усадка – уменьшение объема;

сопротивление истиранию;

пористость – отношение объема сквозных пор к общему объему образца;

химическая устойчивость – способность огнеупорных материалов противостоять химическому воздействию продуктов плавки;

теплопроводность.

Расчет огнеупорной кладки печи представлен в «приложении Б». На данной печи используется цельноуглеродистая футеровка лещади. Для нее предусмотрена укладка двух вертикальных рядов блоков – снизу графитированных, а сверху углеродистых. По переферии лещадь выкладывается горизонтальными прямоугольными углеродистыми блоками. В центре сверху углеродистых блоков укладывается два ряда высокоогнеупорных муллитовых изделий. Общая толщина лещади составляет 4354 мм.

В неохлаждаемой части шахты укладываем шамотные изделия. Для компенсации теплового расширения кладки зазоры между кладкой и холодильниками заполняем засыпкой на углеродистой основе. Зазор между кожухом и кладкой неохлаждаемой части шахты заполняем пастой на каолиновой основе.

3.1.3 Охлаждение кладки

Охлаждение выполняет следующие функции:

– предохраняет материал деталей, работающих в зонах высоких температур, от разрушения или преждевременного износа;

– способствует образованию на холодильниках гарнисажа, предохраняющего их от истирания и обеспечивающего постоянный профиль и ровный ход печи;

– способствует правильному распределению тепловых потоков внутри кладки, исключающему термические напряжения и изолирующему от высоких температур.

Лещадь доменной печи охлаждается снизу чугунными плитовыми холодильниками с залитыми трубами, по которым проходит вода.

В районах леток для чугуна, фурменной зоны и заплечиков устанавливаются гладкие холодильные плиты с двумя рядами охлаждающих трубок.

Распар и шахта – ребристые холодильники. Для экономического использования технической воды применяется система оборотного водоснабжения.