Определение состава доменного цеха. Расчет профиля доменной печи. Методы определения размеров профиля доменной печи, страница 50

Исходные данные. Удельный расход дутья – 1050 м³/ т чугуна, суточная производительность доменной печи – 6700 т, предполагаемое давление колошникового газа – 245 кПа.

Исходя из удельного расхода дутья и суточной производительности печи, минутный расход дутья составляет:

= 4886 м³/мин.

Потери дутья по тракту от воздуходувной машины до доменной печи принимаются равными 5 – 6 % для новых печей и 8 % для старых.

С учетом потерь дутья по тракту потребное количество дутья будет равно:

= 4886 · (1 + 0,05) = 5130 м³/мин.

Помимо расчетного объемного расхода дутья, воздуходувная машина должна обеспечить избыточное давление, необходимое для преодоления сопротивления воздухопроводящего тракта (∆Р_в.т.), столба шихты (∆Р_ш.) и избыточного давления газа на колошнике печи (∆Р_к). Таким образом, давление дутья (∆Р_д.), развиваемое воздуходувной машиной, определяется из выражения:

Р_д = ∆Р_в.т. + ∆Р_ш + ∆Р_к  .                                                                 (24)

Сопротивление  дутью  на  тракте  подвода его к воздушным фурмам печи (∆Р_в.т.) составляет обычно 20 – 40 кПа, а давление газа на колошнике (∆Р_д) в настоящее время на доменных печах большого объема (свыше   2000 м³) достигает 240 – 295 кПа.

Что касается сопротивления газу со стороны столба шихтовых материалов (∆Р_ш), то в настоящее время определение численного значения этой величины не поддается расчету, и для инженерных расчетов рекомендуется следующее выражение:

,                                                                   (25)

где      – сопротивление 1 м столба шихты потоку газа, кПа/м;

Н_ш     – высота столба шихты в печи, м.

Значение  для реальных шихтовых материалов принимает значение 5 – 7 кПа / м (получено при статистической обработке  данных доменных печей СНГ).

Высота столба шихты в печи может быть определена из выражения:

                                             Н_ш = Н₀ – h_з ,                                            (26)

где     Н₀ – полезная высота доменной печи, м;

h_з – уровень засыпи шихты в печи, м.

Для нашего примера при Н₀ равной 32,18 м и уровне засыпи 1,5 м  высота столба шихты в печи будет равна:

Н_ш = 32,18 – 1,50 = 30,68 м.

Таким образом, для приводимого численного примера

∆Р_ш = 5 · 30,68 = 153,40 кПа .

В конечном итоге необходимое давление, развиваемое воздуходувной машиной, будет равно:

Р_д = 30 + 250 + 153,40 » 433 кПа.

В соответствии с полученными данными по расходу дутья () и необходимым давлением можно выбрать воздуходувную машину (таблица 14).

Таблица 14 – Характеристики воздуходувных машин

нагрев  дутья

Нагрев дутья в доменном производстве явился одним из важнейших этапов его развития, сыгравшим огромную роль в снижении расхода горючего и повышении производительности доменных печей. Оценки ряда исследователей показывают, что экономически целесообразно нагревать дутье до 1400 – 1500 °C, однако существующие промышленные воздухонагреватели не позволяют в настоящее время этого достичь. Между тем экономическая эффективность нагрева дутья определяется не только температурой дутья и эксплуатационными расходами, но и в большой степени капитальными затратами и затратами на ремонт аппаратов. В последнем случае решающую роль играет межремонтный срок службы воздухонагревателей. Уровень достигаемых температур дутья и срок службы определяются в первую очередь конструкцией аппаратов и техническими решениями, положенными в их основу. В последние годы разработан и опробован ряд новых технических решений /127 – 145/.