title-icon
Яндекс.Метрика
» » Повышенное давление газов

Повышенное давление газов

В последнее время появился и находит себе все большее и большее применение новый способ работы доменных печей с применением повышенного давления газов под колошником. Повышение давления газа внутри доменной печи достигается посредством установки в газопроводе специального пережимного клапана, оставляющего для прохода газов очень узкие отверстия. Максимальное давление газа, которого таким путем до сих пор удавалось достигнуть, составляет 0,8 ати.
Опыт работы одной из наших доменных печей на повышенном давлении газов показал, что производительность печи увеличилась до 10%, расход кокса снизился на 3,5—4% и вынос колошниковой пыли уменьшился на 30% и более.
Идея о целесообразности применения повышенного давления газов внутри доменных печей впервые была высказана П. Ecманским еще в 1915 г. При этом П. Есманский исходил: из соображений о том, что в равновесной системе, состоящей из окислов железа, газов CO и CO2 и твердого углерода, увеличение давления будет сдвигать равновесие в сторону больших концентраций CO2 в обратимой реакции CO2 + C = 2СО, а это будет способствовать усилению реакций косвенного восстановления за счет сокращения прямого восстановления.
Примерно таким же образом мотивировал целесообразность перевода доменных печей на работу с повышенным давлением Эвери, предложивший этот метод работы, спустя 20 лет после П. Есманского.
Однако следует иметь в виду, что более или менее существенное перемещение равновесия обратимой реакции CO2 + C = 2СО в сторону больших концентраций CO2 возможно только в случаях значительного увеличения давления. Так, при давлении CO2 + CO = 10 ата углекислота исчезает при температуре около 1200° С, при понижении давления в 10 раз (до 1 ата) температура понижается примерно всего лишь на 250° С.
Учитывая это, а также принимая во внимание сказанное выше о влиянии повышения давления на скорость восстановления окислов железа в токе газа, содержащего углекислоту, следует признать, что объяснять положительное влияние работы на повышенном давлении только улучшением восстановительной работы газов совершенно недостаточно. Гораздо большее значение имеет улучшение условий распределения и движения газового потока.
И.И. Коробов, предложивший применение повышенного давления газа значительно позднее П. Есманского, более правильно мотивировал целесообразность этого предложения, поскольку он исходил именно из улучшения условий движения газа при повышении давления.
Положительное действие повышенного давления газов заключается в том, что с повышением давления уменьшается объем газа и, следовательно, его скорость. В табл. 44 и 45 показаны зависимость объема газа от давления и влияние повышения давления газа на колошнике на скорость газа.

Ввиду того что современные доменные печи работают очень форсированно, скорость газов, проходящих через столб шихтовых материалов, настолько велика, что всякое дальнейшее ее увеличение нарушает плавное опускание столба материалов и вызывает канальный ход газа, тугой сход колош и даже подвисания.
Уменьшение скорости газов в результате повышения их давления делает возможной дальнейшую форсировку хода доменных печей при сохранении ровного хода их и тем самым увеличение их производительности. Уменьшение расхода кокса достигается отчасти за счет лучшего распределения газового потока, отчасти за счет того, что повышение давления газов позволяет несколько повысить температуру дутья. Вынос колошниковой пыли резко снижается вследствие уменьшения скорости колошниковых газов.
Возрастание давления газа на колошнике не означает одинакового увеличения давления в нижних горизонтах печи. Например, при поднятии давления на колошнике с 0,136 до 0,68 ата (т. е. на 0,544 ата) давление дутья может повыситься от нормальных 1,36 ати до 1,7 ати (т. е. на 0,34 ата).
Таким образом, повышение давления газов сопровождается уменьшением потери напора их при прохождении через столб шихтовых материалов. На рис. 89 представлены данные лабораторных испытаний о зависимости потери напора газа при проходе его через столб шихты от среднего давления и от количества газа.
Повышенное давление газов

В табл. 46 приведены показатели работы доменной печи одного из заводов, переведенной на работу с повышенным давлением газов под колошником, в сопоставлении с показателями работы этой же печи на обычном давлении.
Следует иметь в виду, что приведенные данные не могут полностью характеризовать эффективность применения повышенного давления по той причине, что на улучшение работы печи после перехода на повышенное давление значительно повлияло то обстоятельство, что печь только что вышла из ремонта.
В последующем производительность доменных печей рассматриваемого завода сильно возросла в результате улучшения качества кокса применения офлюсованного агломерата, улучшения ведения печей и других мероприятий. Поэтому печи, работающие на обычном давлении, имеют такую же производительность, как и печи, работающие на повышенном давлении. Одинаковая производительность печей, работающих на обычном и на повышенном давлении, объясняется недостаточной мощностью воздуходувок при давлении дутья у фурм 1,8 ати. Эти воздуходувки уже не могут подавать столько воздуха, сколько они дают при давлении у фурм 1,3—1,4 ати.
Зависимость производительности доменной печи, работающей на повышенном давлении, от количества подаваемого дутья хорошо иллюстрируется рис. 90.
В США, где печи форсируются значительно меньше, чем в России, мощность современных воздуходувок используется неполностью и поэтому там применение повышенного давления всегда дает заметное увеличение производительности, как это видно из данных табл. 47, где показана работа Кливлендской печи № 5 после перевода ее на повышенное давление.



title-icon Подобные новости