Розрахунок профілю по методу А.Н. Рамма

Аналізуючи профілі вітчизняних і зарубіжних доменних печей різного об’єму проф. А.Н. Рамм встановив залежність їх основних розмірів Н, Д, d_г, d_к від корисного об’єму і показав, що для визначення цих величин застосовані формули типу:

(4.22)

де С і n - постійні коефіцієнти для кожного з основних елементів профілю.

Кути нахилу стін шахти і заплечиків для всіх печей однакові і становлять відповідно та .

Формули А.Н. Рама для визначення розмірів доменних печей різного об’єму приведені в табл. 4.6.

Нормальний профіль доменної печі

Корисний об'єм доменної печі 1513 м³.

Діаметр розпару:

Д = ; (4.23)

lg Д = lg 0,59 + 0,38 lg 1513; lg Д = lg 59/100 + 0,38 ^. 3,180 =

= (1,7709 – 2) + 0,38 ^. 3,180 = - 0,2291 + 1,2084 = 0,9793;

lg Д = 0,9793; Д = 9,5 м.

Діаметр горна:

dг = 0,32 ^. Vп^0,45 = 0,32 ^. 1513^0,45; (4.24)

lg dг = lg 32/100 + 0,45 lg 1513;

lg dг = (1,5051 – 2) + 0,45 ^. 3,180 = - 0,4949 + 1,431 = 0,9361;

lg dг = 0,9361; dг = 8,6 м.

Діаметр колошника:

dк = 0,59 ^. Vп^0,33 = 0,59 ^. 1513^0,33; (4.25)

lg dк = lg 0,59 ^. 1513∙0,33; lg dк = - 0,2291 + 0,33 ^. 3,180 = 0,8203;

dк = 6,6 м.

Таблиця 4.6-

Формули А.Н. Рама для розрахунку елементів профілю доменних печей

Визначений розмір, м	Профіль
Нормальний	Геометрично подібний
Діаметр:
розпару Д	0,59·Vп0,38
горна dг	0,32 . Vп0,45	0,9·Д
колошника dk	0,59 . Vп0,33	0,7·Д
Висота:
повна H	5,55 . Vп0,24	3,35·Д
корисна Нкор	0,88∙Н	2,95·Д
горна hг	0,10 ·Н	0,35·Д
заплечиків hз	3,2	0,35·Д
розпара hр	0,07· Н	0,2·Д
шахти hш	0,63· Н-3,2	1,8·Д
колошника hк	0,08· Н	0,24·Д

Повна висота доменної печі:

Н = 5,55 ^. Vп^0,24 = 5,55 ^. 1513^0,24; (4.26)

lg H = lg 5,55 + 0,24 lg 1513; lg H = 0,7443 + 0,24 ^. 3,180 = 1,5075;

lg H = 1,5075; Н = 32,17 м.

Корисна висота доменної печі:

Нкор = 0,88∙Н, (4.27)

Нкор = 0,88∙32,17 =28,3096≈ 28,31 м.

Висота горна:

hг = 0,10· Н, (4.28)

hг = 0,10∙32,17 = 3,17 м.

Висота заплечиків:

hз = 3,2 м.

Висота розпара:

hр = 0,07 ·Н, (4.29)

hр = 0,07∙32,17 ≈ 2,25 м.

Висота шахти:

hш = 0,63· Н – 3,2, (4.30)

hш = 0,63∙32,17 – 3,2 ≈ 17,1 м.

Висота колошника:

hк = 0,08·Н, (4.31)

hк = 0,08∙32,17 ≈ 2,6 м.

Перевіряємо об'єм доменної печі по знайденим значенням окремих елементів профілю.

Об'єм горна:

(4.32)

м³.

Об'єм заплечиків:

(4.33)

Об'єм розпара:

(4.34)

Об'єм шахти:

(4.35)

Об'єм колошника:

(4.36)

Об'єм доменної печі:

Vкор = Vг + Vз + Vр + Vш + Vк, (4.37)

Vкор = 185,788+205,917+162,946+879,329+88,906=1522,886≈1523 м³.

Геометрично подібний профіль доменної печі

Діаметр розпару:

(4.38)

Діаметр горна:

dг = 0,9·Д, (4.39)

dг= 0,9 ^. 9,5 = 8,55 м.

Діаметр колошника:

dк = 0,7·Д, (4.40)

dк = 0,7 ^. 9,5= 6,65 м.

Повна висота печі:

Н = 3,35·Д, (4.41)

Н= 3,35 ^. 9,5 ≈ 31,8 м.

Корисна висота печі:

Нкор = 2,95·Д, (4.42)

Нкор = 2,95 ^. 9,5 ≈ 28,0 м.

Висота горна:

hг = 0,35·Д, (4.43)

hг = 0,35 ^. 9,5 ≈ 3,33 м.

Висота заплечиків:

hз = 0,35·Д, (4.44)

hз = 0,35 ^. 9,5 ≈ 3,33 м.

Висота розпару:

hр = 0,20·Д, (4.45)

hр = 0,20 ^. 9,5 = 1,9 м.

Висота шахти:

hш =1,8·Д, (4.46)

hш = 1,8 ^. 9,5 ≈ 17,14 м.

Висота колошника:

hк = 0,24·Д, (4.47)

hк = 0,24 ^. 9,5 ≈ 2,3 м.

Перевіряємо об'єм доменної печі по знайденим значенням окремих елементів профілю.

Об'єм горна:

(4.48)

Об'єм заплечиків:

(4.49)

Об'єм розпару:

(4.50)

Об'єм шахти:

(4.51)

Об'єм колошника:

(4.52)

.

Корисний об'єм доменної печі:

Vкор = Vг + Vз + Vр + Vш + Vк, (4.53)

Vкор= 191,094+213,132+134,608+884,340+79,844=1503,018≈1503 м³.

За результатами розрахунку профілю доменної печі викреслюються профілі, одержані за методами академіка М.А. Павлова (рис.4.2, а), А.Н. Рамма (рис. 4.2, б і рис.4.2, в) і Гіпромеза (див. данні табл. 4.1) (рис. 4.2, г) на міліметрівці формата А4 та виконується аналіз отриманних данних.

Варіанти завдань для виконання розрахунково-графічної роботи на тему “Конструкція доменної печі” приведені у Додатку А.

Розрахунок геометричних параметрів