3. Повышенное давление газа под колошником

Значительным препятствием для форсирования хода доменных печей является недостаточная газопроницаемость столба шихтовых материалов. С увеличением количества дутья растет скорость движения и подъемная сила газов в доменной печи. По достижении определенных скоростей подъемная сила газов может уравновесить столб шихтовых материалов, и их опускание прекращается.

Чтобы сохранить плавный сход шихтовых материалов и одновременно форсировать ход печи, необходимо уменьшить скорость движения печных газов, сохранив и даже увеличив количество вдуваемого воздуха. Это достигается повышением давления газа в печи; при этом его объем уменьшается, а следовательно, уменьшается и скорость движения, что позволяет увеличить количество вдуваемого воздуха.

Повышение давления достигается уменьшением сечения газопровода путем установки дросселирующего устройства. Это мероприятие позволяет значительно уменьшить вынос пыли, что также улучшает показатели работы печи.

Перевод печи на работу с повышенным давлением газа под колошником существенно меняет распределение газовых потоков в печи; так, например, усиливается периферийный поток газов. Загрузка периферии позволяет лучше использовать восстановительную способность газов. Однако необходимо обеспечить хорошую обработку газами и центральных зон печи, т. е. материалы, расположенные по оси печи, должны обладать достаточной газопроницаемостью. Таким образом, при повышении давления газов на колошнике следует улучшить подготовку шихты.

Повышение давления увеличивает плотность газов, что обеспечивает лучшую обработку шихтовых материалов, увеличение скорости восстановления окислов, причем чем выше давление, тем этот эффект больше. Поэтому перевод печей на работу с давлением газов 176 - 245 кн/м² (1,8 - 2,5 ат) является ближайшей задачей для доменщиков. На передовых заводах страны ("Запорожсталь", Череповецком металлургическом заводе и др.) давление газа на колошнике уже достигло 196 кн/м² (2,0 ат).

Повышение давления газов под колошником позволило снизить расход кокса на 1 - 3% и увеличить производительность на 5 - 10%. Получаемые при этом результаты зависят от условий плавки - величины давления, качества сырья, топлива и др. Практика работы доменных печей подтверждает целесообразность дальнейшего повышения давления под колошником.

Поскольку давление газов в рабочем пространстве печи возрастает, требуется еще больше увеличить надежность и стойкость узлов конструкции и оборудования доменной печи - фурменных рукавов, атмосферных клапанов, засыпного аппарата, воздухопроводов и газопроводов. Так, стойкость засыпных аппаратов в настоящее время еще недостаточна и не превышает пока 10 - 15 месяцев.

Одновременно возникает вопрос об использовании энергии сжатых газов, что, в частности, позволит снизить затраты на сжатие дутья, например в результате установки газовых турбин в месте дросселирования газа.