Высоту фурменной зоны берем равной
Высота металлоприемника в современных печах находится обычно в пределах 1,4-2,8м. Принимаем высоту металлоприемника 2 м, тогда высота горна будет равна:
Практика показала что ровный сход шихты и максимальное использование обессеривающей способности шлака достигается чаще всего в тех случаях, когда перед выпуском занимает объём металлоприёмника, а весь шлак выпускается через чугунные лётки т.е. когда соблюдается следующее равенство:
Где:
1440-количество минут в сутках;
Интенсивность плавления выраженная среднесуточными объёмными скоростями накапливания продуктов плавки составляет:
Приняв
Принимаем 2 чугунные летки (на одну чугунную летку приходится 6-8 выпусков).
В заплечиках, расположенных над горном и расширяющихся кверху, идут конечные стадии плавления и восстановления. Заплечики-элемент профиля доменной печи, обеспечивающий желаемый характер схода материалов в горн, главным образом в фурменные очаги.
Распар-наиболее широкая часть печи, обеспечивает плавный переход от заплечиков к шахте. В нем протекают процессы шлакообразования и плавления.
Принимаем
Обычно это отношение находится в пределах 1,1-1,5м и тогда:
Для определения очертания заплечиков кроме диаметра распара необходимо выбрать высоту заплечиков или угол наклона стен заплечиков.
В учебных расчетах высоту заплечиков можно определить по формуле:
Полученное значение
Высоту распара принимаем равной 1,7 метра. Она обычно находится в пределах 1,5-2м.
Основная технологическая роль шахты-предоставление достаточного объёма и обеспечение времени пребывания для подготовки, т.е. прогрева и восстановления железорудных минералов к зоне плавления. Расширение шахты книзу необходимо для разрыхления периферии, вследствие вытеснения туда кокса, и требуется для компенсации теплового расширения материалов.
Принимаем величину отношения
Тогда
Высоту шахты определяют по величине необходимого объема её. Для этого задается величина отношения
Тогда высота шахты рассчитывается по формуле:
Значения проектного угла шахты менее
Принимаем hК=2 м, следовательно, полезная высота:
По установленным размерам элементов профиля рассчитаем полезный объём печи:
Горн
Заплечики
Распар
Шахта
Колошник
Полезный объем:
Достаточность полезного объёма проектируемой доменной печи заданной производительности устанавливают сравнением удельной производительности или КИПО (коэффициент использования полезного объёма) и времени пребывания шихты в рабочем пространстве доменной печи с достигнутыми показателями на практике.
Коэффициент использования полезного объема:
КИПО находится в допустимых пределах (0,4 - 0,6). Чем ниже КИПО тем производительнее работает печь.
Среднее пребывание материала в доменной печи рассчитывается по формуле:
V - Объем шихтовых материалов расходуемых на производство 1 тонны чугуна
f - Коэффициент уминки (усадки) шихты в печи, равный 12,5%.
К, Ф, А, Р, О, М - расход на 1 т чугуна кокса, флюса, агломерата, руды, окатышей, металлодобавок соответственно;
Пределы насыпных плотностей:
Принимаем:
Тогда объем шихтовых материалов на 1т чугуна:
И среднее пребывание материала в доменной печи рассчитывается по формуле:
Поведение серы в доменной плавке и десульфурация чугуна
Сера - особенно вредная примесь в чугуне (а также в стали). Основное количество серы вносит кокс, часть - железная руда. В доменной печи 10-20% серы удаляется в виде соединений. Остальная часть серы переходит в чугун и в шлак в виде сульфидов FeS, CaS и др. Сульфид железа FeS хорошо растворяется в чугуне.