Обогащение дутья кислородом

Эффективность использования кислорода в печи определяется суммарным воздействием ряда факторов.

1. Основным результатом обогащения дутья кислородом является интенсификация горения углерода у фурм, вызванная тем, что в еди­ницу времени в печь вводят больше массовых единиц кислорода. Это в свою очередь означает увеличение количества углерода, сгорающе­го в единицу времени у фурм, т. е. рост производительности доменной печи. Но поскольку перепад давлений между горном и колошником печи снижается, то, не повышая давления газа, количество сжигаемо­го в единицу времени углерода можно увеличить.

2. Уменьшение выхода газа в горне приводит к существенному пе­рераспределению тепла в печи. Увеличение вызывает сниже­ние величины нижней зоны теплообмена и значительное увеличение размера верхней ступени теплообмена. Таким образом, в горне и ниж­ней части заплечиков сосредоточивается большое количество тепла, а в вышележащих горизонтах приток тепла становится меньше и темпе­ратура ниже. Это аналогично перераспределению температур при по­вышении нагрева дутья, но сказывается значительно резче. Увеличе­ние отношения . вызывает рост , т. е. разность начальных и конечных температур газов стремится к разности конеч­ных и начальных температур шихты, а это, в свою очередь, означает снижение температуры колошникового газа и потерь тепла с колош­никовым газом. Однако наряду с этим положительным фактором пе­рераспределение температурных зон в печи имеет и отрицательные последствия.

Понижение температур в шахте печи вызывает запаздывание не­прямого восстановления, после чего степень использования восста­новительной способности газа-восстановителя и общая степень непрямого восстановления могут снизиться с отрицательными послед­ствиями для расхода горючего.

Перераспределение температур в печи может нарушить сход мате­риалов; так, при понижении горизонта шлакообразования в верхнюю часть заплечиков приходят твердые и слаборазмягченные массы. При этом возможны заклинивание материалов и неровный ход печи, подвисания, тугой ход, ход с осадками.

3. Снижение количества дутья на единицу углерода, а следователь­но и чугуна, вызывает уменьшение прихода тепла с дутьем. Это связа­но с выводом из дутья нагретого азота, который основную часть сво­его тепла оставляет в печи. При определенных условиях снижение прихода тепла с азотом более не перекрывается относительным сни­жением потерь тепла через колошник и стенки печи. Таким образом, доменная печь получит меньше тепла, что потребует дальнейшего ро­ста температуры дутья или перерасхода кокса.

4. Рост содержания кислорода в дутье и вывод из него азота озна­чает значительный рост доли газа-восстановителя в печном газе. На рис. 4.106 приведен график изменения состава и количества газа в доменной печи при изменении содержания кислорода в дутье. Так, если при атмосферном дутье доля оксида углерода в горновом газе составляет -35%, то при 25% О₂ она равна 40, а при 40% О₂ в дутье — 57%. Увеличение доли восстановителя должно привести к улучшению усло­вий и величин непрямого восстанов­ления.

5. Увеличение производительно­сти печи приводит к снижению удельных тепловых потерь.

6. Уменьшение количества газа в горне при неизменном приходе теп­ла должно вызывать повышение тем­пературы в горне печи.