книги / Медеплавильщик
..pdf2 — 10 т1чу расход топлива на сушку 0,8—1 %, расход электро энергии 1 — 6 квт-ч/т, содержание влаги в сухом угле 2 —2,5%. С целью предупреждения загорания угля в барабане режим его отопления устанавливают в зависимости от содержания влаги в сыром угле.
Сухой уголь системой горизонтальных шнеков и многоков шовых элеваторов подают в бункера шаровых мельниц. Регули ровка заррузки мельниц производится тарельчатыми питателями. Мельницы в зависимости от размеров имеют производительность
от 0,5 до |
15 т)ч и расход электроэнергии 14—17 квт-ч/т. Разде |
|||||||||
|
|
ление готовой пыли и недоиз- |
||||||||
|
|
мельченных |
частиц |
регулиру |
||||||
|
|
ется степенью |
-разрежения |
на |
||||||
|
|
выходе из мельницы. Пыль из |
||||||||
|
|
мельницы |
отсасывается |
венти |
||||||
|
|
лятором, |
затем |
через |
систему |
|||||
|
|
циклонов ее направляют в пы |
||||||||
|
|
левые |
бункера, |
а |
очищенный |
|||||
|
|
воздух |
выбрасывают |
в |
атмо |
|||||
|
|
сферу. |
|
|
|
|
|
пыли |
в |
|
|
|
Транспортировка |
||||||||
|
|
расходные |
бункера |
отража |
||||||
|
|
тельных |
печей |
производится |
||||||
|
|
сжатым |
компрессорным |
воз |
||||||
|
|
духом (р до 3,5 ат) по трубопро |
||||||||
|
|
водам диаметром |
60—200 мм. |
|||||||
|
|
Сушка |
и |
измельчение угля |
||||||
|
|
могут быть совмещены в одном |
||||||||
Рис. 36. |
Установка пылеугольных |
агрегате — шаровой мельнице. |
||||||||
|
горелок |
В этом случае |
в мельницу по |
|||||||
|
|
дают нагретый воздух |
или |
то |
почные газы. Все операции по приготовлению угольной пыли яв ляются пожаро- и взрывоопасными, поэтому при эксплуатации углеприготовительной фабрики должны строго соблюдаться спе циальные правила и режим работы.
Расходный бункер угольной пыли устанавливают непосред ственно над отражательной печью. Из бункера пыль самотеком
поступает |
в червячные питатели — шнеки, которыми и подается |
в горелки |
(рис. 35). Количество питателей соответствует коли |
честву горелок (обычно 4—5). Питатели приводятся в движение моторами Постоянного тока и с помощью реостатов могут изме нять число оборотов, а следовательно, и количество подаваемой пыли.
Выходящая из шнеков пыль подхватывается струей первич
ного воздуха и подается в горелки |
и далее в печь. Первичный |
|||
воздух |
подается |
вентилятором |
высокого давления |
(270— |
680 мм |
вод. ст.), |
количество его может регулироваться |
дроссе |
лированием на всасе или выхлопе.
Для улучшения смешения пыли с воздухом в горелки венти лятором низкого давления подается вторичный воздух с давле нием 95—140 мм вод. ст., количество его также регулируется ши бером -на всасе. Для повышения эффективности сжигания топли ва в горелку может подаваться третичный воздух.
Практика -работы отражательной печи на обожженной шихте показала, что наилучшие результаты получаются при установке горелок под угло!м в 3—5° к зеркалу ванны (при этом крайние горелки под таки^ же углом развернуты ют стенок к оси печи), а воздушный режим следующий: 25—26% первичного воздуха, 65—67% вторичного воздуха, 7—8 % третичного воздуха. Чтобы в процессе разогрева и работы печи положение горелок не изме нилось, их можно устанавливать на специальных постаментах (рис. 36).
КОНСТРУКЦИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
Современная отражательная печь (рис. 37) имеет площадь пода 240—325 ж2, боковую загрузку шихты, распорно-подвесной или подвесной хромомагнезитовый свод, а также подогрев вто ричного воздуха.
Фундамент печи выкладывают из -бутового камня или отли вают из жидкого отвального шлака. Бутовый фундамент выкла дывают на глубину ;не менее 1,5 ж, шлаковый фундамент имеет глубину 1—1,5 м и сверху слой бетона в 500—600 мм. Снаружи вокруг фундамента возводят бетонное или железобетонное коль цо, на которое опираются стены печи и металлический каркас крепления.
Другая конструкция фундамента представляет собой бетон ный короб, заполненный бутовым камнем и сверху накрытый плитой из жароупорного бетона, на которой и делают лещадь.
Однако фундамент сплошной конструкции имеет существен ный недостаток: в течение всего времени эксплуатации печи про верка его состояния невозможна, а аварии с подиной нельзя своевременно обнаружить и ликвидировать. Поэтому разрабо тали конструкции фундамента с проходными нишами. В этом случае в обычном сплошном фундаменте устраивают сквозные туннели-ниши, проходящие поперек печи. Через ниши пропу скают нижние тяги печи. Наличие ниш позволяет в любое время проверить состояние тяг и фундамента, определить температуру его внутренней поверхности и по ее изменениям — состояние по дины (при размывании подины температура будет повышаться). При прорыве подины расплавленная масса не сможет глубоко проникнуть в фундамент, так как она или застынет, не доходя до ниши, или проникнет в нишу, из которой может быть убрана, а фундамент печи после этого полностью отремонтирован.
Стены печи выкладывают из нормального динасового кир пича; они имеют толщину в нижней части 920 жж, в верхней
6* |
’ |
83 |
37. Отражательная печь: |
— горелка; 2 — газоотвод |
Рис. |
1 |
460 мм\ переход от нижней части стены к верхней на высоту максимального уровня ванны делается сту пенчатым. В печах, плавя щих огарок или сильно желе зистую шихту, нижний пояс стен, шпуровые отверстия, шлаковое окно и топочную стенку футеруют магнезито вым кирпичом.
Оставляют отверстия в кладке топочной -стенки для горелок, в задней стенке — для выпуска шлака, в одной из боковых — для выпуска
штейна |
и заливки |
конвер |
терного |
шлака, |
имеются |
также |
отверстия |
для кон |
трольно-измерительной ап паратуры. В кладке боковых стен через каждые 3 м ос тавляют сплошные верти кальные зазоры в 25 мм (температурные швы), пред охраняющие кладку от раз
рушения |
при |
разогреве |
печи. |
|
|
По |
всей |
поверхности |
фундамента делают лещадь (•подина) из «чистого кварце вого «песка, содержащего Si02 не менее 94—96% и из мельченного до 2—2,5 мм. Кварц набивают ровным слоем толщиной 600— 700 мм с небольшим нодъемом по краям, который при крывает нижнюю часть и служит основанием для шихтовых откосов. Хорошо набитая и наваренная ле щадь служит десятки лет, так как в процессе эксплуа тации на ней образуется на стыль, которую во время ре монтов полностью не убира ют. Кроме набивной подины
можно делать подину арочного типа (рис. 38). В этом случае на фундамент укладьивают -слой тренельно,го кирпича толщиной
Хропомогнезитовый кирпич
Х//А Динасовый кирпич
1 ^ 1 Шамотный кирпич
Кварцевая набивка
Г.;. 4 Сухой мелкий кварцевый песок
Рис. 38. Подина отражательной печи
460 мм, затем слой нормального (230 мм) шамотного кирпича, затем два оката динасового кирпича толщиной 230 и 460 мм, а сверху делают наварку с максимальной толщиной 200 мм, со стоящую из 75%' окалины и 25% кварца. Вблизи шпуровых отвер стий кладку последнего оката вы
полняют |
из хромомагнезитового |
кирпича |
толщиной 520 мм. |
Свод печи не связан со «стен |
ками и опирается на специальные подпятовые балки, которые кре пят к опорной конструкции печи (рис. 39). В основание овода за кладывают кирпич особой конфи гурации (пятовый). Свод печей шириной до 8 м выполняют ароч ным, свыше 8 м -распорно-подвес ным или подвесным.
Для печей с небольшой произ водительностью и нефорсирован ным температурным режимом свод выкладывают из большемер-
ного динасового кирпича, для работающих на огарке и с высо кой производительностью — из хромомагнезитового кирпича.
По длине 'свод .разбивают на отдельные секции от 3 до 6 м с тем пературными шва'ми между ними в 50—180 мм.
Кладка свода ведется всухую. В кладке ребристого свода с наружной стороны на определенном расстоянии друг от друга
|
|
устраивают арки-ребра, .по кото |
|||
|
|
рым в случае прогара основного |
|||
|
|
свода без остановки печи выкла |
|||
|
|
дывают дополнительный свод. |
|||
|
|
Магнезитовый |
и |
хромо’магне- |
|
|
|
зитовый кирпич обладает |
высо |
||
|
|
кой огнеупорностью |
и сопротив |
||
|
|
ляемостью (корродирующему дей |
|||
|
|
ствию основной железистой пыли, |
|||
|
|
но слабо противостоит механичес |
|||
|
|
ким усилиям при |
сжатии, |
трес |
|
|
|
кается и крошится. Поэтому упо |
|||
|
|
треблять его для арочных сводов |
|||
Рис 40. схема подвесного магне,и. |
нецелесообразно |
и |
его |
обычно |
|
тового |
свода |
применяют для подвесных сводов |
|||
Подвесной |
свод состоит из |
(рис. 40). |
|
подвешенных |
|
отдельных блоков, |
1 пиальным металлическим конструкциям. Блок собирают из 4 ^ 6 — 8 кирпичей, между которыми ставят металлические пла-
|
толщиной 2—3 мм. Отдельные кирпичи скрепляют друг |
|||||||||||
стины |
металЛИЧескими штырями. Под действием высокой тем- |
|||||||||||
пеоатуры кирпич |
и пласта- |
|
|
|
|
з |
|
|||||
ператук |
|
в -сплошной |
-Ф®-! |
|
|
|
|
|||||
|
в |
* |
|
с « РхУ |
|
|
|
|
||||
монолитный |
обычн0 теп |
|
|
|
|
|||||||
подвесн |
■ |
тре-пельным |
|
1'/ \ •\ ' |
|
|
|
|
||||
лоизолиру |
ПоДгоРевшие |
|
|
|
|
|
||||||
кирпича |
• |
|быстро ,на х0. |
|
|
|
|
|
|
||||
блоки MOжни |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
||
лу заменить, не допуская об |
|
|
|
|
|
|
||||||
рушения |
всей |
секции, |
что |
|
|
|
|
|
|
|||
неизбежно ври арочном сво |
|
|
|
|
|
|
||||||
де |
Подвесной |
свод |
может |
|
|
|
|
|
|
|||
иметь по всей |
длине |
|
печи |
|
Рис, 41 |
Схема аэрозащ иты |
свода: |
|||||
iKЯ К |
ЯПОЧНУ'Ю |
форму, |
так И |
J _ |
гибкий |
шланг; |
2 - топочная |
стенка пе- |
||||
|
а р |
|
|
|
|
|
ЧИ; |
з — свод; |
4 — |
инжекционная |
форсунка |
|
плоскую. |
|
|
|
|
свод |
|
|
|
|
|
|
|
Распорно-подвесной |
|
арочного |
и подвесного |
сводов. |
||||||||
|
вставляет 'собой комбинацию |
В нем подвесы сочетаются с арочным креплением, что упрощает конструктивное оформление свода и одновременно увеличивает
его стойкость по сравнению с арочным.
Для предохранения поверхности свода от преждевременного износа устраивается аэрозащита (рис. 41). Под свод через че тыре инжектора подается компрессорный воздух с давлением 5_б ати в количестве 5 мг/мин. Инжекторы устанавливаются
над горелками на расстоянии 200 мм от свода под углом 4° к горизонту. Поступающий через них воздух образует между сво дом и потоком газов воздушную подушку, которая предохраняет свод от действия высокой температуры и истирания частицами пыли.
Рабочее пространство печи соединяется с газоотводящей си
стемой коротким |
наклонным боровом — газоотводом (аптей- |
ком). Наклонное |
положение газоотвода создает условия для |
лучшего удаления газов из печи, а также позволяет загружать и расплавлять в нем, в отдельных •случаях, дополнительное количе ство шихты (расплав по наклон ной части газоотвода стекает в ванн-у печи).
Кладка печи, «газоотвода и боровов подерживается системой металлического .крепления, кото рое сохраняет конфигурацию кладки в процессе эксплуатации и воспринимает‘усилия от веса и деформации свода и стен, от дав ления шихты и продуктов ;плавки.
Крепление печи и боровов представляет собой каркас из вертикальных металлических ко лонн. Нижняя часть каждой ко лонны заделана в бетонном фун даменте таким образом, чтобы она могла перемещаться на 50— 70 мм -в направлении, перпенди кулярном оси печи. В верхней части каждая противоположная пара колонн «связана круглыми
поперечными связями с нарезкой на концах. Колонны распола гаются по обеим сторонам печи на расстоянии 1,2—<1,8 м друг от друга.
На уровне начала свода с обеих сторон печи к колоннам крепят подпятовые балки. Переднюю и заднюю стенки печи за крепляют металлическими рамами, которые крепят к угловым колоннам. В результате создается достаточно прЮчная и подвиж ная металлическая рама, удерживающая элементы кладки печи.
Другая конструкция крепления представляет собой также металлический каркас, состоящий из вертикальных двутавровых стоек, расположенных друг от друга на расстоянии около 2 м, причем стойки попарно связаны между собой такими же балка ми и представляют собой самостоятельные рамы, воспринимаю^ щие распор свода печи и обратного свода ванны. Противополож ные рамы также связаны вверху поперечными связями с болто
вой нарезкой на концах. Более редкая расстановка стоек креп ления освобождает печь от загромождения металлоконструкция ми, способствует лучшему обслуживанию штейновых шпуров
и шлаковых окон и дает возможность свободно наблюдать за состоянием кладки печи.
Для расширения газового пространства печи без изменения лещади, когда перенос боковых колонн печи почему-либо не-
Рис. 43. Загрузочное уст ройство печи
возможен, крепление колонн можно осуществить стяжнымибол
тами (рис. 42). |
печи предназначены |
приема |
Загрузочные устройства |
г£) шлака |
|
твердой шихты (рис. 43) |
и жидкого конвертер” |
оИЗВОдят |
(рис. 44). Загрузку сырой или подсушенной ши*ть за^одах Со- скребковым транспортером (на некоторых стэРь1Хв ваГОнетках хранилась транспортировка шихты на колошНйК0д шихты осу- и ручная загрузка ее в'печь). Загрузку обожЖеН азГрузкой, враществляют вагонам» бункерного типа с нижней Р^лй с помощью щающейся шнек-трубой, вибрационным способов
пара.
Принципиальная схема транспортировки и загрузки огарка с помощью пара следующая. Пар с давлением 16 ати и темпе ратурой 250° С через сопло подается в трубу диаметром 200 мм. В эту же трубу из бункеров обжиговых печей поступает огарок. Пар, смешиваясь с огарком, перегревается до 650—700° С и пе ремещает огарок по трубе к отражательной печи. Распределение огарка по загрузочным патрубкам производится с помощью клапанов, управление которыми можно осуществлять как вруч ную, так и автоматически. Расход пара составляет 1,0—1,1 т\чг скорость перемещения огарка по трубе около 30 м/сек, снижение температуры огарка не превыша ет 40° С.
При любом способе загрузки шихта распределяется по загру зочным воронкам-бункерам, кото рые соединены с рабочим прост ранством печи чугунными «патруб ками, проходящими через отвер стия в своде печи. Загрузка про изводится «по обе стороны печи, загрузочные патрубки диаметром 200—250 мм располагают на рас стоянии 1—1,2 м друг от друга.
Конвертерный шлак заливают в печь через отверстие в своде или в /боковой стене по чугунному желобу с приемной чашей.
Наряду с приведенной на рис, 44 конструкцией желоба к числу других возможных конструкций следует отнести обогреваемый и откатной желоба.
Обогреваемый желоб изготов ляют из чугуна и футеруют ша
мотным легковесным и хромомагнезитовым кирпичом. Приемная часть желоба закрывается крышкой, футерованной жароупор ным бетоном. В крышку вставляют форсунку, работающую на природном газе или мазуте. При открывании крышки форсунка автоматически отключается. Применение обогреваемого желоба исключает образование в нем корок. В случае, если корка всетаки образуется, она постепенно расплавится и необходимость в
чистке желоба отпадает.
Откатной желоб устанавливают на раме, которую можно от катывать от печи. В рабочем состоянии конец желоба входит в печь через окно в топочной стенке. При зарастании желоба раму, на которой он крепится, откатывают, желоб снимают кра ном и направляют на очистку, а на его место устанавливают но
вый. Применение откатного желоба позволяет резко облегчить его очистку.
Выпуск продуктов плавки производится через специальные окна. Штейн выпускают через окна, расположенные в одной из боковых стен в отстойной зоне печи и прикрытые чугунными шпуровыми летками (см. рис. 45). Шлак выпускают через шла ковое окно, расположенное в задней или боковой стенке в конце печи. Шпуровых отверстий обычно 2-—3, делают их непосредст венно над лещадью. Сливной порог шлакового окна расположен
на высоте 700—900 мм от лещади. В штейновой летке делают два отверстия с тем, чтобы после разработки одного отверстия летку можно было повернуть и пользоваться другим отверстием. К наружной стороне летки крепят первую секцию штейнового желоба, последующие секции крепят друг к другу болтами.
Под порогом шлакового окна устанавливают чугунный же лоб, по которому шлак выводят из печи. При горячей транспор тировке шлака его сливают в чугунные или стальные ковши ем костью 25 т, в которых шлак вывозят в отваш. При грануляции под струю шлака подают струю холодной воды с давлением 3,5—4 атм в количестве около 7 м3 на 1 т шлака. Струей воды шлак разбивается на мелкие частицы (гранулы), которые1быст ро затвердевают и уносятся в приемный зумпф.
Из зумпфа шлак вычерпывают с помощью грейферного кра на, грузят в железнодорожные вагоны и отвозят в отвал. Гра-
9 0
нуляционная вода отстаивается, охлаждается и затем ее возвра щают на грануляцию. Горячая грануляционная вода может быть использована для теплофикационных целей. Схема грану ляции шлака с использованием тепла грануляционной воды по казана на рис. 46.
МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНСЫ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
Материальный баланс отражательной плавки при плавке огарка приведен в табл. 20, тепловой баланс — в табл. 21 и< на рис. 47.
■Рис. 47. Тепловой баланс отражательной печи, плавящей огарок, с использова нием тепла газов и шлака:
/ — отражательная печь; 2 — котел-утилизатор; 3 — рекуператор; 4 — теплообменник
Количество тепла (кал), выделяемое в печи от горения топ лива за 1 ч и отнесенное к 1 м2 площади пода печи, называетсятермической или тепловой мощностью печи и выражается фор мулой
J J ___ т • п • д
“24
где U — тепловая мощность печи, млн. ккал/м2/ч;
т — удельный проплав твердой шихты на 1 м2 площади по да, т/сут;
п— удельный расход топлива (условного) на 1 т твердой шихты, г;