Величина и характер показаний контрольно-измерительных приборов при нормальной работе доменной печи

Персонал доменной печи должен иметь полную уверенность в правильности работы контрольно-измерительных приборов. Поэтому проверка приборов КИП должна осуществляться строго по графику, подписанному начальником доменного цеха и утвержденному главным метрологом комбината. Результаты проверки записываются мастером службы автоматизации доменного цеха, производящим проверку, в специальный журнал проверки. Журнал проверки вместе с утвержденным графиком проверки должен быть на каждой доменной печи. Ответственность за правильную работу, а также своевременную проверку контрольно-измерительных приборов несет помощник начальника доменного цеха по автоматизации.

В случае сомнений в правильной работе того или иного прибора по заданию мастера печи должна осуществляться его контрольная проверка.

Диаграмма давления горячего дутья имеет вид ровной линии с плавными отклонениями от среднего значения в пределах +/- 0,05 ати.

Диаграмма количества дутья имеет вид ровной ленты с отклонениями при изменениях давления на колошнике и наполнении воздухонагревателей.

Диаграмма давления колошникового газа имеет вид ровной линии с отклонениями в сторону понижения или повышения давления во время работы большого конуса. Заметные пики повышения давления отсутствуют.

Диаграмма выхода колошникового газа имеет вид ровной ленты с отклонениями в сторону понижения при работе большого конуса и наполнении воздухонагревателей.

Диаграмма расхода природного газа на фурмы имеет вид узкой ленты с отклонениями от среднего значения +/- 5 %.

Распределение природного газа по фурмам в нормальном режиме работы должно быть равномерным. Отклонения объемного расхода газа по отдельным фурмам от среднего не должно превышать 5 %.

Для уменьшения колебаний теплового состояния, повышения эффективности использования природного газа и улучшения дренажной способности горна на доменных печах могут применяться автоматические системы изменения расхода природного газа: циклические и другие.

Диаграмма величины нижнего перепада (разность давлений горячего дутья и газов в середине шахты доменной печи) имеет вид пульсирующей линии с пикообразными отклонениями от средней величины +/- 0,05 ати.

Диаграмма величины верхнего перепада (разность давлений газов в середине шахты печи и колошникового газа) имеет вид пульсирующей линии с пикообразными отклонениями в сторону повышения при ссыпании материалов с большого конуса.

Диаграмма температуры колошникового газа представляет собой ленту разбросанных точек, фиксирующих температуру в каждом из четырех газоотводов. При выплавке передельного чугуна средняя температура колошникового газа при проплавке шихты, состоящей из горячего агломерата и окатышей, должна находиться в пределах 180 – 350 °C, а наибольшая разность между показаниями отдельных термопар 50 – 100 градусов.

При выплавке литейных чугунов средняя температура колошникового газа повышается на 50 – 60 градусов.

Температура кладки шахты ниже колошниковой защиты для нормального режима не должна превышать 800 °C, а наибольшая разница в колебаниях термопар – 150 градусов.

Диаграмма температуры горячего дутья представляет собой линию на уровне заданной температуры с отклонениями не более 20 градусов во время за мены воздухонагревателей.

При работе с закрытой смесительной задвижкой изменения температуры горячего дутья не должны превышать 50 градусов.

Диаграмма содержания кислорода в дутье имеет вид линии с небольшими отклонениями в зависимости от расхода кислорода и содержания кислорода в технологическом кислороде.

Обогащение дутья кислородом оценивается по показаниям автоматических газоанализаторов и контролируется химическим анализом проб дутья на содержание кислорода в дутье. Все технологические расчеты по соотношению параметров комбинированного дутья производятся по концентрации кислорода в дутье. Объемный расход кислорода в дутье определяется на воздуходувной машине с недостаточной для технологии точностью и потому используется только как показатель распределения кислорода между печами.

Обе диаграммы уровня засыпи шихты показывают равномерные по времени и характеру линии срабатывания подач. Подстои шихты и провалы зондов отсутствуют.

Кривые содержания диоксида углерода в газе по двум радиусам верха шахты доменной печи имеют симметричный характер с достаточно высоким содержанием CO₂ на периферии, четко выраженным максимумом в промежуточной зоне и плавным уменьшением содержания CO₂ от точки максимума к оси печи.

При этом полагают, что кривая содержания CO₂ в отдельных точках радиуса (диаметра) пропорциональна распределению рудных нагрузок, обратно пропорциональна (зеркальна) очертаниям зоны шлакообразования, интенсивности газового потока; на основании этого осуществляют выбор параметров шихты и дутья.

Содержание двуокиси углерода в колошниковом газе при работе на передельном чугуне должно составлять 18 – 22 %.

Содержание водорода зависит от влажности дутья, расхода природного газа, степени его использования и составляет 7 – 11 %.

Пробы газа для определения CO₂ по радиусу печи и для определения общего состава колошникового газа отбираются газовщиками печей один раз в смену. Результаты химического анализа общего газа записываются ими же в печной журнал и суточный рапорт. По результатам химанализа газа газовщики строят кривые распределения CO₂ по двум радиусам верха шахты в печном журнале и суточном рапорте.

Состав колошникового газа зависит от параметров дутья, восстановительной работы, выполняемой газом в печи, от состава шихты. Содержание отдельных компонентов в колошниковом газе не может быть сопоставимым показателем при оценке работы печи при изменяющихся условиях или при сравнении работы нескольких печей. Более представительными являются показатели степени использования СО и степени использования Н₂.

Степень использования СО характеризует долю углерода, достигающего в печи максимальной степени окисления до СО₂ и определяется по данным анализа колошникового газа:

СО₂

hCO = ──────────;

CО₂+СО

где: СО₂, CО – содержание компонентов в колошниковом газе, %.

При нормальном режиме работы значение этого показателя составляет 0,44 – 0,48.

Увеличение показателя степени использования СО всегда указывает на лучшее использование топлива, но может сопровождаться снижением интенсивности. Поэтому оптимизация h_CO в нормальном режиме работы производится на уровне наиболее соответствующем задачам производства.

Степень использования Н₂:

Н₂

hH₂ = ──────────;

Н₂ + H₂O

где: Н₂, Н₂О– содержание компонентов в колошниковом газе, %.

Показатель степени использования водорода hH₂ не может быть определен по данным анализа колошникового газа (нет Н₂О). В нормальном режиме работы значение показателя hH₂ близко к hCO. Повышение hH₂ происходит при увеличении высоты высокотемпературной зоны в доменной печи и наоборот, снижение hH₂ может указывать на неравномерность или избыточность подачи природного газа в печь.