Восстановительная способность печи и способы ее регулирования
Восстановительная способность печи зависит главным образом от следующих факторов: 1) расхода топлива; 2) высоты сыпи; 3) продолжительности восстановления и 4) температуры. Разберем роль каждого из этих факторов.
Углерод кокса окисляется до СО2 на некотором определенном протяжении от фурм кверху по шахте печи. На этом участке кислород воздуха постепенно убывает в газах и, наконец, почти исчезает. Углекислый газ, поднимаясь по шахте печи выше участка полного сгорания топлива, фильтруется через раскаленный кокс и восстанавливается до окиси углерода:
СО2 + С = 2СО.
Полнота этой реакции зависит от высоты слоя раскаленного кокса, через который СО2 фильтруется. При большем расходе топлива для плавки в печных газах будет больше СО, т. е. атмосфера будет более восстановительной.
Высота сыпи (расстояние от фурм до поверхности шихты) также влияет на восстановительную способность печи. С увеличением высоты сыпи восстановительная способность печи возрастает.
При одинаковой интенсивности плавления продолжительность восстановления зависит от высоты сыпи: чем больше высота сыпи, тем больше время пребывания агломерата в печи и тем полнее пройдет восстановительный процесс.
Температура, при которой происходит восстановление, существенно влияет на полноту процесса: чем выше температура, тем быстрее идет восстановление.
На восстановительную способность печи, проплав шихты, перегрев жидких продуктов плавки и общее состояние хода плавки влияет также состояние «фокуса» печи.
Под фокусом печи подразумевается часть печи в области фурм, заполненная раскаленным добела и энергично горящим коксом.
На скорость и полноту восстановления металлических окислов большое влияние оказывают минералогический состав и физические свойства материалов шихты: величина кусков агломерата и кокса, пористость, распределение окислов в агломерате, скорость и
Низкий уровень загрузки шихты способствует растяжению фокуса горения, высокий (при прочих равных условиях), наоборот— концентрации фокуса печи. Повышение скорости воздуха, вдуваемого в печь через фурмы меньших размеров, до известной степени концентрирует высокую температуру в сравнительно небольшом объеме фокуса печи.
При шахтной свинцовой плавке расход кокса хорошего качества составляет 10—11 % от веса шихты, высота сыпи шихты колеблется от 4,5 до 6,0 м, а самая высокая температура над фурмами достигает 1300—1400°С. В этих условиях время пребывания шихты в печи составляет 4—6ч.