title-icon
Яндекс.Метрика
» » Похолодания доменной печи

Похолодания доменной печи

Похолодания вызываются чрезмерным развитием в горне доменной печи реакций, идущих с поглощением тепла, что ведет к резкому падению температуры.
Всякое похолодание сопровождается получением холодных железистых шлаков, содержащих закиси железа тем больше, чем сильнее похолодание. Такие шлаки, соприкасаясь с чугуном, окисляют кислородом закиси железа кремний, углерод, марганец; в результате этого чугун обедняется примесями, и температура плавления его возрастает. Это обстоятельства, наряду с общим понижением температуры в горне, ведет к тому, что чугун становится густым, с трудом вытекает из печи или не вытекает вообще, оставаясь в горне и застывая там.
Холодный железистый шлак также обладает повышенной вязкостью и вытекает из летки очень плохо вследствие того, что он лишь незначительно перегрет выше точки плавления.
При похолоданиях фурмы становятся темными, на них часто появляются тестообразные массы материалов. Кроме того, на фурмах часто можно видеть всплески шлака. Это явление объясняется тем, что куски кокса ниже фурм склеены густым полузастывшим шлаком, который препятствует; стеканию вниз свежеобразовавшимся порциям шлака.
Степень похолодания может быть самой различной.
Небольшие похолодания характеризуются снижением содержания кремния в чугуне, появлением темных шлаков с повышенным содержанием закиси марганца и закиси железа, потемнением на фурмах. При этом может получиться некоторое количество чугуна — (брака по сере.
При очень сильных похолоданиях чугун и шлак застывают в горне, образуя так называемый «козел». Чугунная и шлаковые летки оказываются потерянными, фурмы заливаются шлаком, который не может опуститься в горн, печь целыми сутками не выдает ни одной тонны чугуна.
В течение этого времени воздух поступает в печь только через фурмы, оставшиеся открытыми. При этом до тех пор, пока не будет обеспечена возможность стекания шлака к шлаковой летке, выпуск продуктов плавки производят через соседнюю фурму.
В прошлое время, при работе на малых печах, столь сильные расстройства случались нередко.
Теперь же, при наличии больших печей, обладающих большим запасом тепла в горне, сильные похолодания, подобные вышеописанному, происходят редко и вызываются лишь ошибками в работе обслуживающего персонала.
Результатом похолодания прежде всего является получение чугуна-брака и резкое понижение производительности печи, происходящее вследствие:
а) работы на сниженном количестве дутья;
б) больших потерь металла в шлаке;
в) частых простоев печи из-за различных неполадок (например, заливания фурм шлаком);
г) застывания холодного чугуна в горне.
После того как расстройство хода ликвидировано и печь начинает разогреваться, производительность ее на протяжении некоторого времени продолжает оставаться ниже обычной, так как поставить нормальное количество рудной сыпи и восстановить полное дутье сразу нельзя.
Наряду с понижением производительности при похолодании также имеет место большой перерасход кокса, что является следствием продолжительной работы на облегченной сыпи.
Причины, вызывающие похолодание, в основном могут быть сведены к следующему.
1. Резкое ухудшение распределения материалов, например, нарушение нормальной работы вращающегося распределителя, налипание руды на большом конусе и т. д.
2. Чрезмерное увеличение рудной сыпи, что может произойти при неправильном навешивании руды, при значительном увеличении содержания железа в руде, при сильном уменьшении выноса пыли.
3. Ухудшение качества кокса, например, резкое увеличение влажности кокса (при подаче кокса по весу), значительное уменьшение механической прочности кокса.
4. Ход печи осадками. В этом случае в горн печи попадает большое количество неподготовленных материалов, иногда при осадках происходит заливание фурм шлаком.
5. Сползание настылей. В этом случае горн загромождается тугоплавкими материалами, на восстановление и плавление которых требуется дополнительный расход тепла.
6. Длительная работа на неполной печи. В этом случае очень плохо используется тепло газов, а также их восстановительная способность, что ведет к увеличению прямого восстановления. Кроме того, при неполной печи распределение материалов может очень сильно измениться в худшую сторону.
7. Попадание в горн большого количества воды. Похолодание в этом случае наступает вследствие дополнительной затраты тепла на испарение воды, а главным образом на ее разложение.
8. Ошибки или неправильные действия обслуживающего персонала, например, неправильная шихтовка, передержка шлака в горне и т. д. Очень часто похолодания происходят при неправильных действиях обслуживающего персонала во время ликвидации подвисания.
Многие из этих явлений могут иметь и имеют место также при нормальной работе печи и вызывают не похолодание, а лишь повышенный в какой-то степени расход кокса. Лишь в тех случаях, когда какое-либо из указанных явлений получает очень сильное развитие, происходит похолодание. Сильные похолодания в большинстве случаев вызываются одновременным действием ряда причин.
Для ликвидации похолодания прежде всего нужно установить причину, вызвавшую его, и устранить ее. Наряду с этим нужно принять меры к разогреву печи. К числу этих мер относятся следующие.
Уменьшение рудной сыпи. Это мероприятие, имеющее целью увеличить расход кокса и тем самым приход тепла, должно в большей или меньшей степени применяться при любых похолоданиях, вплоть до самых незначительных и не вызывающих никакого расстройства хода.
Облегчение рудной сыпи, своевременно произведенное, способствует выправлению хода печи, почти независимо от характера причины, вызвавшей расстройство хода, и является таким образом одним из наиболее эффективных мероприятий. Единственный его недостаток состоит в том, что действие облегченной сыпи (или холостой подачи) сказывается лишь после того, как в горне проплавится известное количество облегченных подач; при обычных условиях на это требуется не менее 12 час., при сильных же похолоданиях, связанных с простоями и работой на сбавленном количестве дутья, облегченные подачи могут попасть в горн значительно позднее.
Повышение температуры дутья. Температуру дутья повышают для того, чтобы увеличить приход тепла. Однако этот приход будет иметь существенное значение лишь в тех случаях, когда значительно повышается нагрев дутья. Последнее возможно далеко не всегда, так как при повышении температуры дутья начинаются тугой ход и подписания, даже при похолоданиях.
Еще недавно при всяких похолоданиях стремились повышать температуру дутья. Однако опыт показал, что это следует делать не всегда. Очень часто повышение температуры дутья при холодном ходе не только не помогает восстановить нормальную работу, нo, наоборот, усиливает расстройство хода.
Условия, при которых повышение температуры дутья при похолоданиях действует положительно, в настоящее время не выяснены с достаточной полнотой, поэтому прибегать к этому мероприятию надо с большой осторожностью.
В ряде случаев при холодных подвисаниях, вызванных загромождением осевой части печи неплавкими холодными материалами, восстановление нормальной работы печи и подогрев ее достигается лишь при работе на пониженной температуре дутья.
Если в таких случаях руководитель плавки продолжает упорно держать высокую температуру дутья, игнорируя явные признаки подвисания, то это ведет лишь к затяжке ликвидации похолодания.
Начавшееся подвисание делает невозможным быстрый приход в горн облегченной шихты, без чего нельзя восстановить нормальный нагрев. Вызываемые подвисанием осадки ведут к дальнейшему охлаждению нижних горизонтов печи.
Уменьшение количества дутья, поступающего в печь в единицу времени, является необходимым мероприятием при сильных похолоданиях по ряду причин. Хотя в современных условиях среднее время пребывания шихтовых материалов в печи значительно превышает необходимый минимум, в некоторых участках материалы могут опускаться со скоростью, превышающей нормальную, и приходить в горн недостаточно подготовленными. При нормальном ходе печи это обстоятельство не вызывает никаких расстройств и способствует лишь некоторому повышению расхода кокса. При похолоданиях печи, когда расход тепла и нижнем горне сильно увеличивается, необходимо использовать все средства, чтобы уменьшить его; поэтому целесообразно уменьшить количество дутья, понизить скорость ненормально быстро опускающихся материалов и таким образом уменьшить количество приходящей в горн неподготовленной руды.
Подогревание горна путем одного только уменьшения количества дутья на 30—40% и более от его нормального количества при сильных похолоданиях можно объяснить следующим. Oт количества дутья зависит количество железа, вторично окисляющегося у фурм. Окисленнное у фурм железо восстанавливается в нижней части горна, требуя для своего восстановления затраты примерно того же количества тепла, которое было выделено при окислении железа; поэтому эти процессы, никак не сказывающиеся на общем балансе тепла, безусловно вызывают понижение температуры в нижней части горна. При нормальной работе печи, когда температура на всех горизонтах горна достаточно высока, это не затрудняет восстановительной работы горна; при похолоданиях же восстановление окисленного у фурм железа может понизить температуру нижней части горна до такого уровня, при котором ход процессов восстановления сильно замедляется. Поэтому при уменьшении количества дутья уменьшается количество окислившегося у фурм металла и, следовательно, количество окислов железа, приходящих в нижний горн, а это способствует подогреванию печи.
Наконец, снижать количество дутья при похолоданиях необходимо для того, чтобы предотвратить заливание фурм шлаком. Как указывалось выше, при похолоданиях в горне кусочки кокса склеиваются густыми шлаками, что затрудняет фильтрацию свежеобразовавшихся порций шлака. При уменьшении количества дутья уменьшается также и количество жидких продуктов, приходящих в горн в единицу времени, и тем самым уменьшается опасность заливания фурм шлаком.

title-icon Подобные новости