6. Доменная печь

Доменная печь (рис. 9) шахтного типа предназначена для вы­плавки чугуна; основными частями ее являются: колошник 1, шахта 2, распар 3, заплечики 4, горн 5, лещадь 6 и фундамент 7.

Через верхнюю цилиндрическую часть — колошник — загружают шихтовые материалы в печь и отводят образующиеся в ней газы. Ниже колошника расположена шахта конической формы, в которой материалы, нагреваясь и расширяясь в объеме, беспрепятственно опускаются вниз под действием собственного веса. Распар — наиболее широкая, цилиндрическая часть печи, соединяет шахту с заплечиками, ликвидируя угол, в котором могли бы задержаться куски материала. В заплечиках печи происходит образование жидких продуктов плавки. Нижняя часть печи (горн) делится на две зоны: верхнюю — фурменную, в которой установлены фурмы для вдувания горячего воздуха (дутья) и топлива (природного газа, мазута и пр.), и нижнюю — металлоприемник, в котором накапливаются жидкие чугун и шлак. Последние выпускаются через отверстия в печи — летки. Основа­нием или дном горна является лещадь.

Печь имеет цельносварной кожух из листовой стали, изнутри футерованный огнеупорной кладкой, которая переходит внизу в кладку лещади, опирающуюся на фундамент. Для предохранения от разрушения значительная часть кладки охлаждается металлическими холодильниками, в которых постоянно циркулирует вода. Кладка колошника, подвергающаяся воздействию падающих кусков материала, защищена металлическими плитами.

Над колошником печи размещено колошниковое устройство для загрузки шихты и установлены газоотводы для отвода доменного газа. Ниже уровня чугунных леток расположена площадка литейного двора с машинами для открывания и закрывания чугунных и шлаковых леток.

6.1. Колошниковое устройство

Колошниковое устройство предназначено для загрузки в доменную печь шихты и отвода из нее доменного (колошникового) газа. В его состав входят:

Рис.9. Доменная печь полезным объемом 2700 м³

• загрузочное устройство, осуществляющее прием шихтовых материалов и загрузку их в печь с распределением по заданной программе на колошнике при одновременной его герметизации;

• измерители уровня засыпи шихты в печи;

• газоотводы, cоединенные с печью и направляющие доменный газ в агрегаты для его очистки от колошниковой пыли;

• атмосферные клапаны, устанавливаемые в верхней точке газоотводов и исполь­зуемые для выпуска газа из печи при ее остановках;

• грузоподъемные средства для монтажа и ремонта оборудования;

• несущие стальные конструкции и площадки для обслуживания механизмов.

Основным и наиболее ответственным агрегатом рассматриваемого узла доменной печи является загрузочное устройство, технологические возможности, эксплуатационная надежность и конструктивные особенности которого во многом предопределяют технико-экономические показатели плавки, условия обслуживания верха печи и степень загрязнения воздушного бассейна.

К загрузочному устройству предъявляют следу­ющие требования:

1. Возможность равномерного окружного распределения шихты на колошнике, регулирования в широких пределах радиального ее распределения, селек­тивной загрузки колошника (при нарушениях нормального хода печи).

2. Высокая газоплотность при избыточном давлении колошни­кового газа.

3. Длительная стойкость газо- и шихтозапирающих, а также распределительных элементов против абразивного, газоабразив­ного износа.

4. Возможность загрузки в печь горячего агломерата с тем­пературой до 600 °С.

5. Обеспечение повышенной пропускной способности при ра­боте печи в режиме «догона», используемом для быстрого восстановления заданного уровня засыпи шихты в печи.

6. Высокие надежность и ремонтопригодность, возможность проведения монтажа укрупненными узлами.

7. Возможность полной автоматизации управления работой механизмов.

8. Возможность полной автоматизации управления работой механизмов.

Лоорт

Рис. 10. Колошниковое устройство доменной печи с двухконусным загрузочным устройством

лоьррло

На рис. 10 показано колошниковое устройство доменной печи, оснащенной двухконусным загрузочным устройством и скиповым подъемником.

На опорном колошниковом фланце 4 кожуха 1 доменной печи установлено загрузочное устройство 2 с расположенной в его верхней части приемной воронкой 5. На купольной части кожуха 1 смонтированы измерители уровня засыпи шихты в печи и четыре газоотвода 3, попарно соединенные между собой в верхней части и снабженные футеровкой для предохранения от перегрева и истирания колошниковой пылью. Каждая пара газоотводов имеет вертикальный патрубок-свечу 12 со смонтированным на ней атмосферным клапаном 11. Колошниковое устройство снабжено монтажной балкой 7, по которой перемещается посредством электрической лебедки 15 и канатов монтажная тележка 8, консольно-поворотным краном 10 и самоходным козловым краном 9, перемещающимся вдоль монтажной балки 7. Последняя одним концом закреплена на копре 6, а другим оперта на первичный пылеуловитель. Копер, представляющий собой пространственную металлоконструкцию, несет на себе привод или часть привода конусов загрузочного устройства 2, приемную воронку 5, лестницы и площадки для обслуживания механизмов.

К колошниковому устройству примыкают (без опирания на его стальные конструкции) верхняя часть наклонного моста 14 скипового подъемника. При движении скипов 13 на разгрузочном участке моста происходит высыпание из них шихтовых материалов в приемную воронку 5 загрузочного устройства, механизмы кото­рого, срабатывая в определенной последовательности, осуще­ствляют шлюзование шихты и загрузку печи.

На рис. 11 представлено бесконусное загрузочное устройство с лотковым распределителем шихты.

Подаваемые ленточным конвейером (скипом) шихтовые материалы посредством передвижной воронки 1с поворотными заслон­ками направляются в один из двух параллельно расположенных шлюзовых накопительных бункеров 3, оборудованных верхним 2 и нижним 5 газоуплотнительными тарельчатыми клапанами с ре­зиновым уплотнением, а также шихтовым

Рис. 10. Бесконусное загрузочное устройство

затвором 4 секторного типа. Последний служит для защиты нижнего клапана от истирания шихтой и регулирования времени опорожнения бункера, который рассчитан на прием порции железорудного материала или кокса. Для контроля за истечением материала из бункеров 3 предусмотрено непрерывное взвешивание их с помощью месдоз.

При загрузке одного бункера производится выгрузка в печь материала из другого бункера через коническую воронку 6, направляющую вертикальную течку 8 трубчатой формы и вращающийся от­носительно оси печи распределительный лоток 10, угол наклона которого к горизонту может изменяться, независимо от вращения, в пределах от 40 до 74 град. Наличие двух указанных движений лотка позволяет регулировать в широком диапазоне распределение шихты по его радиусу и окружности, укладывая каждую порцию одним или несколькими кольцами разного радиуса, а также в заданные сектор или точку.

Привод приемной воронки, газоуплотнительных клапанов и шихтовых затворов — централизованный гидравлический. Лоток получает движения от установленного на куполе печи электромеханического привода 9.