Загрузка шихтовых материалов

Задача оценки влияния изменения удельного расхода кокса на распределение рудной нагрузки по радиусу печи и условия движения газов в шахте решалась методом моделирования с использованием разработанного программного продукта.

Рис. 10.

Как видно из полученных зависимостей наибольшее изменение рудной нагрузки наблюдается в районе рудного гребня. При этом наблюдается изменение порозности столба шихтовых материалов. Расчетная зависимость изменения порозности приводится на рис. 11.

Рис. 11.

Зависимость газопроницаемости слоя от порозности нелинейная. Расчет изменения количества газов по радиусу печи (рис.12) показал, что при снижении удельного расхода кокса возрастает неравномерность распределения потока газов.

Рис. 12.

Изменение газопроницаемости в верхней зоне печи, особенно в районе рудного гребня приведет к снижению количества газов восстановителей, и, следовательно, к снижению косвенного восстановления.

Наибольшее снижение газопроницаемости наблюдается в районе рудного гребня. Для сохранения прежней газопроницаемости в районе рудного гребня можно использовать два основных технологических мероприятия. Снижение рудной нагрузки или увеличение доли окатышей в районе рудного гребня.

Каждое из этих мероприятий связано с определенными рисками. При снижении рудной нагрузки в районе рудного гребня рудная нагрузка в осевой или периферийной зонах печи непропорционально увеличится.

Расчеты показали, что в районе периферии содержание FeO в первичном шлаке возрастет на 3−6%. При этом, температура плавления первичного шлака, найденная по диаграмме CaO-SiO2-Al2O3-FeO, снизится на 10−15 оС. Это может сказаться на толщине горнисажа заплечиков, что требуется учитывать при изменении программы загрузки.

Известно, что более 50% кокса в фурменный очаг поступает из коксовой насадки, расположенной ниже уровня фурм, куда он попадает, в основном, из осевой зоны печи. Поэтому, повышение рудной нагрузки в осевой зоне печи приведет к увеличению времени обновления коксовой насадки. Для сохранения условий фильтрации расплава в горне печи требуется повышение горячей прочности кокса.

Изменение соотношения агломерата и окатышей в районе рудного гребня можно реализовать за счет целенаправленного формирования порции в бункере загрузочного устройства. При этом мероприятии необходимо учитывать тот факт, что затраты тепла на прямое восстановление FeО в окатышах в 1,24 раза выше, чем в агломерате, а затраты тепла на физический нагрев первичного и промежуточного шлака в 1,4 раза ниже. При изменении соотношения агломерата и окатышей произойдет перераспределение потребности тепла в нижней зоне печи.

В качестве еще одного мероприятия можно рассматривать изменение фракционного состава, а именно, отсев фракции -10 мм. и снижение верхнего предела крупности. Это мероприятие можно реализовать с привлечением Качканарского ГОКа.