2. Основной технологический агрегат доменного цеха

Основным оборудованием доменного цеха является доменная печь.

Перед доменными печами параллельно линии печей расположена бункерная эстакада, а параллельно бункерной эстакаде расположен рудный двор с железнодорожными путями, по которым в вагонах подвозят сырьё для доменной плавки. Для обеспечения бесперебойной подачи сырых материалов в доменные печи необходимо создать запас материалов у печи.

Этот запас создаётся на складе называемом рудным двором, который кроме этого используется для усреднения материалов.

Бункерная эстакада, расположенная между рудным двором и доменными печами, параллельно линии печей, представляет собой металлические и железобетонные сооружения, состоящие из ряда отдельных бункеров и обслуживающего их оборудования.

Материалы из подбункерного помещения на колошник доменной печи (рис. 2.1) доставляются скиповым подъёмником, которой состоит из наклонного моста, системы канатных блоков, 2–х скипов и скиповой лебёдки. системой конвейерной шихтоподачи, характерной для печей большой емкости.

Колошник (рисунок 2.1) – верхняя часть профиля печи предназначена для загрузки материалов. В состав колошника входит загрузочное устройство,. Шахта представляет собой расширяющийся к низу конус. Это расширение необходимо для обеспечения опускания твёрдых шихтовых материалов из–за увеличения их объёма при нагревании. Ниже шахты расположена самая широкая часть корпуса печи называемая распором, в котором происходит плавление шихты. Ниже распара находятся заплечики. Нижняя часть профиля доменной печи называется горном в котором собираются жидкие продукты плавки.

По периметру печи, внизу расположены фурмы, по которым подаётся горячий воздух с температурой 1100–1150⁰С и газообразное топливо. Доменные печи имеют воздухонагреватели (кауперы).

Операция по вскрытию чугунной лётки состоит из двух этапов: 1) рассверливание заполненного огнеупорной массой леточного канала; 2) пробивка чугунной корки, образующейся в отверстии летки на внутренней поверхности.

Выполнение этих операций осуществляется с помощью специальной сверлильной машины. После вскрытия чугунной лётки жидкий чугун направляется по желобам, и разливается в чугуновозные ковши.

Для забивки чугунной лётки используют электропушки. Продукты плавки (шлак и чугун) разливаются в специальные чугуновозные и шлаковозные ковши.

1 – большой конус; 2 – чаша большого конуса; 3 – газовый затвор; 4 – малый конус; 5 – приёмная воронка; 6 – наклонный мост; 7 – скип; 8 – фурма; 9 – лётка для шлака; 10 – лётка для чугуна; 11 – металлоконструкция печи; 12 – штанги большого и малого конуса

Рисунок 2.1 – Схема доменной печи

3. Определение необходимого количества и производительности основного оборудования доменного цеха

   1. Годовая производительность доменного цеха

Годовую производительность доменного цеха определяют на основании составляемого баланса металла по предприятию [3]. Исходной величиной для составления баланса является годовой объем производства проката – готовой продукции металлургического завода. Зная эту величину и расходные коэффициенты металла для производства заданного сортамента готовой продукции, определяют потребность прокатных цехов в стальных слитках. Далее по известной величине расхода чугуна на 1т стальных слитков определяют потребность сталеплавильных цехов в жидком чугуне. К найденной величине добавляют количество товарного чугуна, которое завод должен отправлять та сторону, и потребность вспомогательных цехов завода в литейном чугуне, получая требуемую величину годовой производительности доменного цеха , т/год. Необходимо также учитывать потери чугуна в скрап в желобах и чугуновозных ковшах и в ковшах со шлаком, которые по нормативам составляют соответственно 0,2; 0,35 и 1% [3].

Годовую производительность доменной печи , т/год можно рассчитать по формуле:

, (3.1)

где – полезный объем печи, =1386 ; – коэффициент использования полезного объема, согласно исходных данных =0,550 ; – число рабочих суток печи в году, =357 сут.

Для действующих цехов, в которых число доменных печей и их производительность известны, годовую производительность цеха определяют из выражения:

, (3.3) где – количество доменных печей, = 3 шт.

2. Рудный двор и его оборудование

Рудный двор представляет собой склад шихтовых материалов (рис. 3.1), предназначенный для приемки, хранения, создания требуемого запаса и усреднения компонентов шихты по химическому и гранулометрическому составу. В настоящее время доменные печи работают на окускованном сырье (агломерат, окатыши), поэтому непосредственно с рудного двора в печи поступает незначительное количество материалов, а рудные дворы используют как склады сырья для фабрик окускования [3].

1 – коксовые бункера; 2 – рудогрейферный кран; 3 – рудный вагон–перегружатель; 4 – коксовый вагон–перегружатель; 5 – путь подачи кокса; 6 – железнодорожный путь; 7 – путь подачи железорудной части шихты; 8, 12 – пути рудогрейферного крана; 9, 13 – консольные железнодорожные пути; 10 – штабель материала; 11 – грейферная тележка перегрузочного крана; 14 – траншея для шихтовых материалов; 15, 17 – рельсовые пути башенного вагоноопрокидывателя и толкателя; 16 – железнодорожный путь подачи вагонов на разгрузку на вагоноопрокидывателе; 18 – толкатель; 19 – башенный вагоноопрокидыватель; 20 – железнодорожный путь подачи вагонов на аглофабрику; 21 – бункерная эстакада.

Рисунок 3.1 – Схема рудного двора доменного цеха

В зависимости от принятой схемы разгрузки, транспортировки и усреднения материалов, состав оборудования складов может быть различным. В случае разгрузки вагонов передвижными вагоноопрокидывателями, транспортировку и усреднение материалов осуществляют рудогрейферными кранами–перегружателями. На складах со стационарными вагоноопрокидывателями применяют конвейеры, бункера, питатели и комплекс машин для усреднения. На рис. 3.1 представлена схема рудного двора доменного цеха, оснащенного передвижными вагоноопрокидывателями и перегрузочными кранами. Здесь материалы хранятся в штабелях. Площадка рудного двора ограничена с одной стороны бункерной эстакадой 21, а с другой – приемной траншеей 14, вдоль которой проложен железнодорожный путь 16 для прибывающих на разгрузку вагонов, а по ширококолейным рельсовым путям 15 и 17 перемещаются башенный вагоноопрокидыватель 19 и толкатель 18. Вся площадь рудного двора обслуживается кранами–перегружателями 2, которые передвигаются вдоль склада над штабелями 10. Поступающие на разгрузочный путь 16 открытые вагоны с материалами подают в башенный вагоноопрокидыватель 19 для выгрузки из них компонентов шихты в траншею 14. Из траншеи материалы перегружают в штабель грейфером крана–перегружателя. Для подачи к печам материал забирают из штабеля грейфером и загружают в перегрузочный вагон 3, который перемешается по рельсам бункерной эстакады 21 и разгружает этот материал в бункер.

Более подобную информацию об устройстве рудных дворов можно найти в работах [1, 2, 4].