Бесконусное загрузочное устройство

      -    температуры масла в баке (датчик температуры);

      -    уровня масла в баке (датчик уровня);

      -    конечных и промежуточных (для шихтового затвора) положений гидромеханизмов (датчики положений);

      -    степени загрязнения фильтров (датчики давления);

      -    давления в напорной магистрали (датчики давления).

      Насосные  установки оборудованы электрическими приборами аварийного отключения и блокировки. Подача питания к приводам всех насосов блокируется в случаях:

      -    появления разрежения во всасывающих подводах;

      -    снижения уровня в баке до нижнего предела;

      -    падения давления в напорной магистрали ниже 14 МПа (для насосов аккумуляторного привода);

      -    отсутствия давления в напорной магистрали в течение заданного времени после включения электромагнитов рабочего насоса. Выдержка времени блокировки должна превышать время открытия или закрытия шихтового затвора на 2-3 сек.

      Режим работы гидропривода определяется настройкой следующих его параметров:

      -    времени срабатывания гидромеханизмов;

      - времени срабатывания золотниковых гидрораспределителей;

      -    режима торможения.

      Настройка времени срабатывания гидромеханизмов  осуществляется изменением сопротивления регулируемых дросселей, установленных на напорной или сливной магистралях системы с насосно-аккумуляторным приводом. Для настройки времени срабатывания золотниковых гидрораспределителей изменяют сопротивление регулируемых дросселей на магистралях управления.

      Особенности и возможности  воздействия на ход  доменных печей, оборудованных  бесконусными загрузочными устройствами

      Бесконусные загрузочные устройства имеют широкие  технологические возможности укладки  шихтовых материалов по площади колошника благодаря наличию вращающегося распределителя шихты, расположенного непосредственно над поверхностью засыпи.

      Изменение траектории падения кусков материала  на поверхность столба шихты в области колошника при использовании лоткового распределителя шихты осуществляется путем изменения угла наклона лотка к вертикальной оси доменной печи. При распределителе типа воронка-склиз эта же задача решается путем соответствующего рассогласования его элементов.

      Важной  технологической особенностью БЗУ является то, что вращающийся распределитель позволяет не только рассредоточить тот или иной вид материала по площади колошника в радиальном направлении от его стенки к оси печи, но и загрузить, при необходимости, кокс в центральную зону рабочего пространства печи.

      Масса порции того или иного шихтового  материала, загружаемая в печь за один прием, может изменяться по усмотрению технологического персонала. Максимальная же ее величина определяется конкретными или конструктивными особенностями отдельных элементов системы загрузки (объемов весовых устройств, скипов, промежуточных бункеров).

      Под порцией подразумевается количество заданного материала, состоящее из одной или нескольких доз и загружаемое целиком в один бункер загрузочного устройства. Доза - это масса материала, выданного на конвейер или в скип из одного весового устройства.

      Понятие «подача» при работе с БЗУ становится чисто условным и представляет собой совокупность двух смежных порций, одна из которых кокс, а другая - железорудные материалы с добавками. Эти смежные порции материалов загружаются в заданной последовательности. Очередность загрузки из бункеров в доменную печь кокса и железосодержащих материалов при бесконусном загрузочном устройстве утрачивает свое технологическое значение, так как в этом случае чередование подачи материалов на колошник, за некоторым исключением, осуществляется непрерывно.

      Уровень засыпи выполняет такую же роль в управлении ходом печи, как и при обычном двухконусном устройстве.

      БЗУ обеспечивает возможность изменять продолжительность высыпания материалов из промежуточного бункера в доменную печь. При многокольцевой загрузке этот фактор можно использовать как технологический параметр для регулирования распределения материалов на колошнике. Например, заданная масса материала ссыпается за определенное время при трехкратном изменении угла наклона лотка, при этом материал распределяется поровну на все четыре кольцевые площади колошника. Если увеличить скорость высыпания материала, оставив неизменными все остальные условия, то на первые кольцевые площади этого материала будет уложено больше, чем на последние, а это приведет к увеличению его доли на периферии и уменьшению в направлении к оси печи.

      Распределение материалов на колошнике печи бесконусным  загрузочным устройством производится с помощью вращающегося лотка с регулируемым углом наклона, посредством которого можно осуществить четыре способа загрузки материалов в доменную печь, а именно: кольцевая загрузка, многокольцевая загрузка, секторная загрузка и ориентированная (точечная) загрузка.

      При кольцевой загрузке каждая порция материала  ссыпаемся в доменную печь по одной траектории, то есть когда вращающийся лоток не изменяет своего углового положения во время вращения. При многокольцевой загрузке траектория падения материала ступенчато изменяется по мере ссыпания одной порции. Секторная загрузка обеспечивает рассредоточение материала в определенном секторе колошника. Ориентированная (точечная) загрузка осуществляется при остановленном лотке, направляющем поток материала в определенный район колошника. Секторная и ориентированная загрузки используются кратковременно и только для ликвидации нарушений в распределении газового потока (канал, перекос уровня засыпи) и поэтому исполняются только в ручном управлении. Кольцевая и многокольцевая загрузки осуществляются в автоматическом режиме. Выбор режима управления и задание программы автоматической работы производятся мастером печи из центрального пульта управления.

      Для обеспечения равномерного распределения  материала по окружности предусматривается не менее шести положений лотка, расположенных по периметру колошника через каждые 60° окружности.

      При наличии в шихте агломерата и  окатышей подавать их в доменную печь следует одной порцией, загружая в промежуточный бункер вначале дозу агломерата, а на нее - дозу окатышей.

      При постоянном вращении лотка величина окружной неравномерности распределения  материалов зависит от скорости вращения распределителя шихты, массы порций, времени ссыпания материалов из промежуточного бункера, а также избранного порядка выгрузки их относительно гаражных положений. Окружная неравномерность отслеживается, в основном, по разбросу точек показаний периферийных термопар, который при нормальных условиях работы доменной печи не должен превышать 150-200 °С.

      Для достижения устойчивой работы доменной печи на конкретных параметрах распределение материалов осуществляется путем загрузки их циклом из нескольких порций, каждая из которых подается в печь при многоступенчатом изменении траектории падания материалов.

      Цикл  загрузки - это систематически повторяющаяся совокупность порций материалов, составляющих доменную шихту, которые загружаются в определенной последовательности и по заданным траекториям с целью обеспечения нормального развития процессов плавки по всему горизонтальному сечению доменной печи.

      Основным  режимом загрузки на печах, оборудованных  БЗУ, является многокольцевой цикл с  подачей определенного количества кокса в осевую зону колошника. Заданный характер распределения материала и газа в печи устанавливается на основании данных об изменении содержания СО₂ или температуры по радиусу колошника, а также температуры периферийных газов по периметру печи. Ширина периферийной и осевой зон устанавливается такой, чтобы при реально существующих шихтовых условиях и заданной интенсивности процесса плавки получить максимальную степень использования восстановительной способности газа. Контроль изменения состава газа по радиусу колошника должен осуществляться возможно чаще, но не менее одного раза в смену.

      Контроль температуры периферийных газов ведется непрерывно, а результаты его ежечасно заносятся в технологический журнал.

      На  доменных печах, оборудованных профилемерами с компьютерным обеспечением для регулирования хода процесса плавки следует использовать данные об изменении рудной нагрузки и скорости опускания шихты по радиусу колошника.

      Время выгрузки из промежуточных бункеров загрузочного устройства для всех видов  шихтовых материалов должно быть одинаковым.

      При изменении условий плавки или  намечающемся отклонении от нормального режима работы печи принимаются меры гибкого управления размерами периферийной и осевой зон для более активного развития газового потока. Случаи, вызывающие необходимость изменения параметров режима загрузки, могут возникнуть при:

      •  существенных изменениях шихтовых условий, в первую очередь, гранулометрии  и прочностных характеристик  железорудных материалов и кокса;

      •   обнаружении признаков отклонения от нормального хода печи (например, усиление периферийного или центрального хода и др.);

      •  развитии потока газов каналами;

      •  перекосе уровня засыпи материалов в  печи (± 1,0-1,5 м).

      Оперативное управление распределением материалов на колошнике может осуществляться общеизвестными методами, к которым относится изменение уровня засыпи и массы порции и которые осуществляются на доменных печах в соответствии с Типовой технологической инструкцией по доменному производству.

      Наряду  с этим, при бесконусном загрузочном  устройстве перераспределение материалов по радиусу колошника осуществляется путем изменения положений вращающегося распределителя шихты (лотка), от которых зависит траектория падения шихтовых материалов в доменную печь. Если требуется подгрузить периферию, то железосодержащие материалы одной или двух порций в цикле следует ссыпать по более пологим траекториям (при больших углах наклона лотка или малых углах рассогласования воронки и склиза) с тем, чтобы они концентрировались ближе к стенке колошника.

      Исследования  работы доменной печи  с лотковым БЗУ

      По  современным нормам на доменных печах с диаметром горна более 10,5 м скорость истечения дутья из фурм должна составлять около 230 м/с. На доменной печи № 9 при расходе дутья 7500 м³/мин и природного газа 113 м³/т чуг. она была равна 180 м/с, т.е. принятое количество дутья было недостаточным. Уменьшение его до 7,0-7,2 тыс.м³/мин неизбежно приводит при данном качестве кокса к замусориванию осевой зоны горна и способствует образованию труднопроницаемого "тотермана". При 7,0 тыс.м³/мин дутья содержание СО в осевой зоне может увеличиться до 65 %, что свидетельствует о крайне неудовлетворительном состоянии этой зоны. Даже непосредственно за пределами окислительной зоны оно достигает 40 %. Отсюда следует, что нормальный для доменной печи расход дутья при установленных технологических параметрах составляет минимум 7,6 тыс.м³/мин, а в предельном случае должен быть увеличен до 8,0 тыс.м³/мин. При этом изменение расхода природного газа (ПГ) либо температуры дутья не должно производиться в ущерб расходу дутья. Более того, увеличение расхода ПГ позволяет стабильно работать при более низкой теоретической температуре горения (2000-2070°С против ранее установленного уровня 2090-2160°С), а также с более высоким общим перепадом давления фурмы -колошник. Если до 1980 г. при расходе дутья 8,0 тыс.м³/мин он стабильно поддерживался на уровне 1,8 ат, то при рациональных температурно-дутьевых условиях он может увеличиваться до 2,0 ат и выше.

      Выполненные в этот период исследования по зондированию горна  показали, что изменение  удельного сопротивления шихтовых материалов при движении зонда по радиусу горна не выявляет признаков его загромождения. Это подтверждается также низкими значениями содержания СО в горновом газе (рис. 3). Зондирование через фурмы после кратковременной остановки печи в ручном режиме стальными пиками показало, что они легко вводятся в горн на расстояние 3-3,5 метра, что свидетельствует об активном состоянии горна. Замер № 5, приведенный на рис. 3 для сравнения, отвечает работе печи с клапанно-конусным ЗУ на фурмах 190 мм при скорости истечения дутья 145 м/с, когда ярко проявляются признаки загромождения горна.

                                                                

                                                                                          1,0  1,S  2,0    2,5  J.0   3,5   4,0  4,5

                                                                                            Расстояние от  среза воздушной  фурмы, м 

      Рисунок 3 - Изменение удельного сопротивления  шихтовых материалов (Р) при перемещении  исследовательского зонда (а) и содержания СО по радиусу горна (б) печи объемом 5000 м³ (цифры у кривых обозначают номера замеров, выполненных в период 1-17 марта 1982 г.)