§ 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли

Доменный, или колошниковый, газ является побочным продуктом доменного производства. Это низкокалорийный газ, содержащий около 30—35 % горючих составляющих и большое количество балласта (азота и углекислоты). Поэтому использование его в высокотемпературных печах затруднено, а передача на значительные расстояния экономически невыгодна.

Основные параметры доменного газа. Состав и основные характеристики доменного газа зависят от состава шихты и хода плавки. Для интенсификации доменного процесса и сокращения расхода кокса существует много различных мероприятий, влияющих и на свойства доменного газа: повышение давления, температуры и влажности доменного дутья, обогащение дутья кислородом, вдувание в горн природного газа, мазута и т. п. В результате совокупного действия этих факторов, оказывающих в некоторых случаях противоположное влияние, в составе доменного газа повышается содержание водорода с одновременным уменьшением СО, вследствие чего теплота сгорания его изменяется мало и составляет около 3500— 4000 кДж/м³, а выход доменного газа снижается с 3800—4000 до 2000—2500 м³/т чугуна.

Ниже приведен примерный состав доменного газа:

Компоненты	С02	СО	СН4	Н2	02 + N2
Содержание1, %	11,2/11,3	31,2/29,0	0,21/0,20	2,99/4,30	55,1/55,2
1 В знаменателе – при работе с повышенным давлением и комбинированным дутьем

Температура доменного газа на выходе из печи обычно 300— 350 °С.

Выход доменного газа из печей различного объема можно определить на основании удельного выхода и производительно­сти печи по чугуну, исходя из следующих данных [2]:

Объем печи, м3	1033	1513	2000	2700	5000
Производительность, т/сут	1720	2520	4350	5550	11 500

Колошниковая пыль, ее вынос и свойства. Доменный газ, образующийся в печи, всегда загрязнен колошниковой пылью, которая представляет собой смесь мелких частиц руды, кокса, агломерата, известняка и других материалов, загружаемых в доменную печь. Пыль образуется в результате механического измельчения материалов при их приготовлении, транспортировке, загрузке и истирании при движении в шахте печи.

Вынос пыли из печи обусловлен увлечением мелких частиц потоком газа, проходящим сквозь слой шихты, а также возгонкой некоторых элементов шихты в области высоких температур. При работе печей с нормальным давлением под колошником вынос пыли 50—60 г/м³, в отдельных случаях до 100 г/м³. При переводе печей на работу с повышенным давлением под колошником запыленность доменного газа уменьшилась до 15—20 г/м³, что в значительной мере объясняется снижением удельных объемов и скоростей, газа в печи. Удельный выход пыли на 1 т чугуна составляет соответственно 50—150 и 25— 75 кг/т.

При выплавке передельного чугуна и работе с повышенным давлением под колошником пыль имеет следующий химический состав, % : 6,02 FeO; 12,9 Fe₂0₃; 13,8 Fe_o6n,; 14,6 Si0₂; 4,35 A1₂0₃; 4,35 MgO; 11,85 CaO; 0,74 S; 3,75 MnO. Потери при прокаливании составляют 27,68 %.

Гранулометрический состав пыли также зависит от многих факторов и может сильно колебаться. О примерном распределении частиц по размерам можно судить по следующим данным:

Обработка этих данных показывает, что d_m=72 мкм при σ_ч = 2,4.