Файл: Тарасов, В. П. Загрузочные устройства шахтных печей.pdf

без автоматического регулятора. Однако в процессе эксплуатации были выявлены и существенные недостатки системы. Это подтвер­ ждается и другими исследованиями [176, 171, 184].

Совместное использование показаний температуры на периферии и в четырех газоотводах увеличило возможность автоматического управления распределением шихты и газов по окружности печи. Разброс температур по газоотводам уменьшился примерно на 20% от величины разброса при ручном регулировании, что позволило по­ высить производительность-печи на 1,1% и снизить расход кокса на 0,9% [181, 185, 186]. Однако эти результаты не исчерпывают воз­ можностей улучшения технико-экономических показателей доменной плавки. Известно, что применение быстровращающпхся распредели­ телей шихты, обеспечивающих высокую степень равномерности гори­ зонтального распределения материалов и газов, позволило увеличить производительность печи на 5—10% при одновременном снижении расхода кокса на 4—7% [62, 66, 118, 187 ]. Следовательно, повышение надежности автоматического распределения шихты по окружности колошника позволит еще более увеличить производительность до­ менных печей и снизить стоимость чугуна.

Из практики доменного производства известно, что преимуще­ ственная загрузка в отдельные секторы окружности колошника гребней рудной составляющей шихты значительно снижает газопро­ ницаемость слоя в них [2—7, 39, 40, 77, 78 и др. ]. Установлено также, что в связи со значительным уменьшением поперечных размеров вра­ щающейся воронки распределителя газопроницаемость снижается в тех секторах, куда попадает агломерат со стороны его откоса в рас­ пределительной воронке [62, 114, 118, 131—133 и др.]. В случае работы печи только на офлюсованном агломерате регулирование хода процесса по окружности печи изменением вращения распредели­ тельной воронки значительно затруднено. Это связано с тем, что ко­ личественная неравномерность размещения агломерата по окружно­ сти невелика. Кроме того, возросло влияние на скорость схода шихты изменения объема материалов в момент их перехода из твердого со­ стояния в жидкое. Даже небольшое перераспределение фракций по горизонтальным сечениям в слое относительно небольшой высоты совершенно меняет характер газового потока по окружности, неза­ висимо от распределения фракций в слоях, расположенных ниже 1 [188—191 ]. В табл. 17 приведены данные о перераспределении интен­ сивности движения воздуха при различном расположении фракции агломерата, руды и кокса в верхней части модели печи [188].

Из табл. 17 видно, что изменение количества мелочи в верхнем слое сравнительно небольшой толщины меняет величину газового потока вдвое. Если учитывать реальное распределение агломерата в воронке верхнего конуса, то можно получать желаемое перераспре­

просы использования газового потока в доменной печи. Авюреф. канд. дис. Сверд­ ловск, 1970.

144

пературы периферии и в газоотводах, но и расход дутья на фурмах. По этой методике регулирование распределения материалов осу­ ществляется по четырем секторам, соответствующим четырем газоотводам доменной печи, что во многом упрощает схему автоматиче­ ского управления окружным распределением материалов и газов и повышает надежность ее работы. Алгоритм автоматического регу­

лирования представлен в виде

перегонов пустых скипов. В таком режиме при установившемся ровном ходе печи загружают 18—20 подач, затем регистрируют изменение показаний термопар периферии печи. Понижение темпе­ ратуры соответствует качественному гребню, а повышение — впа­ дине. Для получения достоверных результатов эксперимент повто­ ряется несколько раз.

Система связанного автоматического регулирования внедрена на одной из доменных печей Коммунарского металлургического завода. Она показала высокую эффективность, удельный расход кокса снизился на 1,5% при одновременном повышении произво­ дительности печи на 1,1% [193].

Несмотря на сравнительно высокую эффективность, рассмотрен­ ная схема автоматического распределения газового потока по окруж­ ности печи не является универсальной, так как значительное изме­

146

в воронке малого конуса в зависимости от содержания мелочи за­ трудняет управление газораспределением по окружности печи. Такое регулирование целесообразнее проводить только изменением программы загрузки кокса [138]. В этом случае при достаточной эффективности распределения надежность системы возрастает.

С помощью специальной измерительной рамки определяли по­ верхность засыпи материалов в воронке малого конуса. По резуль­ татам измерения находили угол наклона поверхности кокса ф и по формуле (42) рассчитывали объемную неравномерность шихты.

Объемная неравномерность здесь несколько занижена, так как за угол ф принимали угол, образованный горизонтальной плоскостью и прямой, соединяющей проекции на стенках воронки максимальной (гребень) и минимальной (впадина) отметок поверхности засыпи шихты. Гребень материалов имеет конфигурацию (см. рис. 44), при которой значения ф и 1/н.р в действительности выше. По иссле­ дованиям автора, на колошнике доменной печи полезным объемом 1033 м3 объемная неравномерность между гребнем и впадиной кокса составляла 27—36,7% [62, с. 52].

Между увеличением полезного объема печей и ростом объемной неравномерности материалов в воронке малого конуса существует пропорциональная зависимость. Однако в процентном отношении неравномерность размещения материалов по окружности колошника для печей различного объема будет примерно одинаковой, так как с увеличением мощности печи возрастает количество загружаемого скипом кокса. Кроме того, соотношение окружности колошника и большого конуса для печей различного объема примерно постоянно, поэтому и распределение шихты по окружности печей аналогично.

Если принять величину объемной неравномерности кокса в во­ ронке малого конуса по данным Г. И. Федоренко [194], то, с учетом коэффициента усреднения при ссыпании с верхнего конуса, высота неравномерно расположенного слоя в результате подачи кокса из

стей кокса в воронке малого конуса для печей полезным объемом 1719 и 2002 м3, величина hIUKдля них примерно одинакова.