Следовательно, свойства шлака находятся в допустимых пределах:

не превышает 1500°С, а - не более 7 пуаз (0,7 ).

4. Профиль доменной печи. Общие сведения

Профилем называются очертания вертикального осевого сечения рабочего пространства доменной печи.

В объёме ограниченном профилем совершаются все основные процессы доменной плавки: горение кокса и топливных добавок у фурм, восстановление железа из оксидов, тепло - и массообмен между движущимися в противотоке материалами и газами, плавление и завершающиеся стадии формирования чугуна и шлака. Поэтому размер элементов профиля должны устанавливаться в соответствии с потребностями и состоянием хода доменного процесса.

Рис.1 - Профиль доменной печи

Н_П - полная высота, Н - полезная высота, h_К - высота колошника, h_{Ш -} высота шахты, h_Р - высота распара, h_З - высота заплечиков, h_Г - высота горна, - угол наклона шахты, - угол наклона заплечиков.

5. Расчет профиля

Рассмотрим расчет профиля доменной печи производительностью 6400 тонн передельного чугуна в сутки, работающей на дутье обогащенном кислородом до 26%, при вдувании 140 природного газа, давлении газа на колошник 214 кПа (2,2 атм.) и при относительном расходе кокса 480 кг/т и относительном выходе шлака 435 кг/т.

5.1 Горн доменной печи

Горн важнейший элемент рабочего пространства доменной печи. Горн предназначен для сжигания горючего; накапливания, разделения и выравнивания температуры чугуна и шлака, окончательного формирования их состава. Сечение горна доменной печи заданной производительности должно обеспечивать пропуск необходимого количества фурменных газов, при наличии в этой зоне коксовой насадки, через которую навстречу газам стекают жидкие продукты плавки. В качестве базовой характеристики для расчета сечения горна используют интенсивность горения кокса i₀ т/м² сутки или условную характеристику предложенную академиком Павловым, обогащение дутья кислородом, повышение температуры дутья и давление газа на колошнике, вдувание в горн топливных добавок ведут к изменению интенсивности горения по коксу, в связи с чем целесообразно сечение горна целесообразно рассчитывать с использованием общего условного расхода за сутки К_ус , и исправленной интенсивности горения .

; ;

Sг - сечение горна, К_ус - расчетная величина условного топлива, i_исп - интенсивность горения топлива, К - относительный расход кокса, ПГ - расход природного газа, П - производительность, Э - эквивалент замены кокса природным газом (принимаем Э=1).

Принимаем базовую интенсивность горения кокса в горне при работе печей с обычным давлением газа под колошником 147кПа (1,15 атм.) без обогащения дутья кислородом равной .

Тогда исправленная (скорректированная в соответствии с изменившимися параметрами плавки) значение интенсивности будет равно:

Где - суммарное увеличение интенсивности в результате обогащения дутья кислородом, повышения давления газа на колошнике и т.д.

Обогащение дутья кислородом позволяет повысить интенсивность горения на 2-2,5 % на каждый % повышения содержания кислорода от 21 до 25 %, на 1,5-2 % на каждый % повышения содержания кислорода от 25,1о 30 %, на 1-1,5% на каждый % повышения содержания кислорода от 30 до 35%.

Заданное в исходных данных обогащение дутья кислородом до 27,1% будет способствовать увеличению интенсивности горения на величину:

;

При переводе доменных печей на повышенное давление имело место увеличение интенсивности горения на 0,4-0,8% на каждые 9,81 кПа (0,1 атм.)

На проектируемой печи давление газа под колошником 214 кПа (2,2 атм.) - это будет способствовать повышению интенсивности горения на величину:

;

;

Таким образом при таком значении исправленной интенсивности сечение горна будет равно:

,

Высота горна складывается из следующих элементов:

;

Где: -высота металлоприемника - расстояние между горизонталями чугунных и шлаковых леток;

-высота фурменной зоны;