- •Оглавление
- •Глава 1. Задувка доменной печи 21
- •Глава 2. Горновые работы и эксплуатация оборудования литейного двора 26
- •Глава 3. Огнеупорная футеровка и система охлаждения доменной печи 47
- •Глава 4. Назначение, состав и эксплуатация оборудования шихтоподачи и загрузки шихты в доменную печь 75
- •Глава 5. Назначение, состав и эксплуатация устройств для подачи и нагрева дутья 106
- •Глава 6. Назначение, состав и эксплуатация устройств по очистке и транспортировке доменного газа 128
- •Глава 7. Остановки, ремонты и выдувка доменной печи 137
- •Глава 8. Качество шихтовых материалов для доменной плавки и его контроль 147
- •Глава 9. Расчет шихты, состава и количества колошникового газа и дутья 159
- •Глава 10. Контроль хода доменной печи по показаниям контрольно-измерительных приборов 163
- •Глава 11. Управление ходом доменной печи 180
- •Глава 12. Отклонения от оптимального хода доменной печи, их предупреждение и устранение 200
- •Глава 13. Способы интенсификации работы доменной печи. Энерго- и ресурсосберегающие технологии производства чугуна 217
- •Глава 14. Особенности технологического режима работы доменных печей при выплавке различных видов чугуна. Продукты доменной плавки и учет показателей работы доменной печи 249
- •Введение
- •1. Возникновение и развитие доменного производства
- •2. Структурная схема производства чугуна в доменной печи и сущность доменного процесса
- •3. Профиль доменной печи и его развитие
- •Раздел первый Работы у доменной печи. Состав, назначение и эксплуатация оборудования Глава 1. Задувка доменной печи
- •1.1. Проверка основных конструкций и оборудования перед задувкой
- •1.2. Сушка огнеупорной кладки печи и воздухонагревателей
- •1.3. Составление задувочной шихты и загрузка доменной печи
- •1.4. Задувка печи и ее эксплуатация в начальном периоде
- •Глава 2. Горновые работы и эксплуатация оборудования литейного двора
- •2.1. Уход за чугунными и шлаковыми летками
- •2.2. Выпуск чугуна и шлака
- •2.3. Уборка и транспортировка жидких продуктов доменной плавки
- •2.4. Состав, назначение и эксплуатация оборудования литейного двора
- •2.4.1 Машина для вскрытия чугунной летки (уход и надзор)
- •2 .4.2. Машины для забивки чугунной летки и уход за ними
- •2 .4.3. Шлаковый стопор
- •2.4.4. Поворотные и качающиеся желоба одноносковой разливки чугуна и шлака
- •2.4.5. Мостовой кран литейного двора
- •2.5. Заправочные массы: требования, свойства, состав, приготовление
- •Глава 3. Огнеупорная футеровка и система охлаждения доменной печи
- •3.1. Водоснабжение и пароснабжение доменной печи
- •3.2. Опорные конструкции. Фундамент. Устройство и охлаждение низа печи
- •3.3. Устройство и охлаждение заплечиков, распара и шахты
- •3.4. Охлаждение шахты доменной печи крупногабаритными охлаждаемыми модулями
- •3.5. Применение медных холодильников для охлаждения доменной печи
- •3.6. Воздушное охлаждение лещади. Уход и надзор
- •3.7. Уход и надзор за охладительной системой и замена сгоревших элементов
- •3.7.1. Качество охлаждающей воды и очистка змеевиков холодильников
- •3.7.2. Очистка охлаждающей воды в фильтрах
- •3.8. Система испарительного охлаждения доменных печей и ее эксплуатация
- •Глава 4. Назначение, состав и эксплуатация оборудования шихтоподачи и загрузки шихты в доменную печь
- •4.1. Рудный двор
- •4.2. Бункерная эстакада
- •4.3. Подача материалов к скиповому подъемнику
- •4.4. Устройства для подачи шихты на колошник доменной печи и их эксплуатация
- •4.6. Засыпное устройство доменной печи. Типы устройств
- •4.7. Эксплуатация конусных засыпных аппаратов
- •4.7.1. Прием и контроль тщательности изготовления засыпного аппарата
- •4.7.2. Контрольная сборка, монтаж, центровка и регулирование засыпного аппарата
- •4.7.3. Уход и надзор за засыпным аппаратом при эксплуатации
- •4.7.4. Осмотр засыпного аппарата на работающей доменной печи
- •4.8. Нарушение выравнивания давления газов в межконусном пространстве засыпного аппарата
- •4.9. Устройство уровнемеров шихты и их эксплуатация
- •Глава 5. Назначение, состав и эксплуатация устройств для подачи и нагрева дутья
- •5.1. Воздуходувные машины
- •5.2. Подача дутья в доменную печь
- •5.3. Конструкции воздушных фурм
- •5.4. Воздухонагреватели. Конструкции и принцип работы
- •5.5. Назначение, состав и эксплуатация оборудования воздухонагревателей
- •5 .6. Эксплуатация воздухонагревателей
- •Глава 6. Назначение, состав и эксплуатация устройств по очистке и транспортировке доменного газа
- •6.1. Схема транспортирования и очистки газа
- •6 .1.1. Грубая очистка
- •6.1.2. Полутонкая очистка
- •6.1.3. Тонкая очистка
- •6.2. Уход и надзор за устройствами по очистке газа и улавливанию пыли при эксплуатации доменной печи
- •Глава 7. Остановки, ремонты и выдувка доменной печи
- •7.1. Остановки доменной печи
- •7.2. Остановка доменной печи на замену малого конуса засыпного аппарата
- •7.3. Порядок отключения и подключения сети загрязненного и чистого газа при ремонтах доменной печи
- •7.4. Виды ремонтов доменных печей и их организация
- •7.5. Выдувка доменной печи и выпуск жидкого «козла»
- •Раздел второй управление работой доменной печи технология производства чугуна
- •Глава 8. Качество шихтовых материалов для доменной плавки и его контроль
- •8.1. Кокс
- •8.2. Качество агломерата и его контроль
- •8.3. Качество окатышей и добавок
- •Глава 9. Расчет шихты, состава и количества колошникового газа и дутья
- •9.1. Методика расчета шихты
- •9.2. Материальный и тепловой балансы доменной плавки
- •Глава 10. Контроль хода доменной печи по показаниям контрольно-измерительных приборов
- •10.1. Признаки, по которым судят о ходе доменной печи
- •10.2. Оценка хода доменной печи по показаниям контрольно - измерительных приборов
- •10.3. Давление и расход горячего дутья
- •10.4. Давление и температура колошникового газа
- •10.5. Состав колошникового газа
- •10.6. Температура и содержание диоксида углерода в газе по радиусу колошника
- •10.7. Контроль распределения материалов и газов по окружности колошника
- •10.8. Контроль хода доменной печи по перепадам статического давления газов
- •10.9. Контроль хода доменной печи по показаниям приборов, регистрирующих уровень засыпи материалов
- •Глава 11. Управление ходом доменной печи
- •11.1. Горение углерода и состав газов в горне
- •11.2. Влияние зоны горения на работу печи и факторы, определяющие размеры зоны горения
- •11.3. Рудная нагрузка и загрузка в печь холостых подач
- •11.4. Температура, влажность и количество дутья
- •11.4.1. Скорость опускания материалов
- •11.4.2. Распределение температуры по высоте печи
- •11.5. Параметры воздушных фурм
- •11.6. Способы воздействия на ход доменной печи режимом загрузки шихтовых материалов
- •11.6.1. Влияние порядка загрузки материалов
- •11.6.2. Влияние величины уровня засыпи
- •11.6.3. Влияние массы подачи
- •11.6.4. Влияние работы вращающегося распределителя
- •11.7. Влияние свойств шлака и его количества на работу доменной печи
- •11.8. Десульфурация чугуна и влияние различных факторов на перевод серы в шлак
- •11.9. Особенности и возможности воздействия на ход доменных печей, оборудованных бесконусными загрузочными устройствами
- •11.10. Перспективные средства контроля и управления ходом и тепловым состоянием доменной печи
- •Глава 12. Отклонения от оптимального хода доменной печи, их предупреждение и устранение
- •12.1. Периферийный ход
- •12.2. Центральный ход
- •12.3. Канальный ход
- •12.4. Перекос уровня засыпи или односторонний ход печи
- •12.5. Тугой ход печи
- •12.6. Верхние подвисания шихты
- •12.7. Нижние подвисания шихты
- •12.8. Холодный ход печи
- •12.9. Горячий ход печи
- •12.10. Загромождение горна
- •12.11. Настыли и их устранение
- •Глава 13. Способы интенсификации работы доменной печи. Энерго- и ресурсосберегающие технологии производства чугуна
- •13.1. Некоторые понятия об интенсификации
- •13.2. Нагрев дутья
- •13.3. Увлажнение дутья
- •13.4. Обогащение дутья кислородом
- •13.5. Вдувание в горн природного газа и других углеводородсодержащих добавок к дутью
- •13.6. Комбинированное дутье
- •13.7. Применение пылеугольного топлива в доменных печах и технология его приготовления
- •13.7.1. Угольная сырьевая база пылеугольного топлива
- •13.7.2. Технические требования к пылеугольному топливу
- •13.7.3. Подача пылеугольного топлива в горн доменной печи
- •13.8. Повышение давления газов в рабочем пространстве доменной печи
- •13.9. Внедоменная обработка жидкого чугуна
- •13.9.1. Обессеривание чугуна содой
- •13.9.2. Обессеривание чугуна известью
- •13.9.3. Обессеривание чугуна магнием
- •13.9.4. Дефосфорация и обескремнивание чугуна
- •13.10. Утилизация вторичных ресурсов доменного производства
- •13.10.1. Использование энергии избыточного давления доменного газа
- •13.10.2. Утилизация тепла жидкого шлака
- •13.10.3. Утилизация тепла отходящих газов воздухонагревателей
- •Глава 14. Особенности технологического режима работы доменных печей при выплавке различных видов чугуна. Продукты доменной плавки и учет показателей работы доменной печи
- •14.1. Выплавка передельного чугуна
- •14.2. Выплавка литейного чугуна
- •14.3. Производство ферросплавов
- •14.4. Продукты доменной плавки и их использование
- •14.4.1. Чугун
- •14.4.2. Разновидности чугунов и их использование в промышленности
- •14.4.3. Доменный шлак и его использование
- •14.4.4. Использование колошникового газа и колошниковой пыли
- •14.5. Технико-экономические показатели работы доменной печи и первичный учет
- •Приложение к разделу первому
- •П1. Развитие профиля доменной печи и основные размеры профилей
- •П2. Расчет профиля современной доменной печи п.2.1. Методы определения размеров профиля
- •П.2.2. Пример расчета профиля по методу м.А. Павлова
- •П.З. Расчет фундамента доменной печи п.3.1. Принцип расчета и справочные данные
- •П.3.2. Пример расчета размеров подошвы и пня с учетом общей нагрузки на фундамент и допустимой нагрузки на грунт
- •П.4. Изготовление футляра чугунной летки и операции у шлаковых леток
- •П.5. Упрощенный расчет задувочной шихты доменной печи п.5.1. Исходные предпосылки для расчета
- •П.5.2. Примерный расчет задувочной шихты для условий работы доменной печи полезным объемом 2000 м3 комбината «Криворожсталь»
- •П.6. Расчет производительности скипового подъемника доменной печи п.6.1. Принцип расчета
- •П.6.2. Пример расчета производительности скипового подъемника доменной печи полезным объемом 2002 м3
- •П.7. Расчет производительности вагон-весов
- •П.8. Расчет производительности ленточного транспортера, используемого для подачи шихтовых материалов от бункеров к скиповой яме п.8.1. Принцип расчета и исходные данные
- •П.8.2. Пример расчета производительности ленточного транспортера для загрузки доменной печи полезным объемом 2002 м3
- •П.9. Расчет количества чугуновозных ковшей п.9.1. Принцип расчета и исходные данные
- •П.9.2. Пример расчета количества чугуновозных ковшей для доменного цеха, состоящего из двух доменных печей полезным объемом 2002 м3
- •П.10. Расчет количества разливочных машин п.10.1. Принцип расчета
- •П.10.2. Пример расчета количества разливочных машин
- •П.11. Расчет количества шлаковых ковшей п.11.1. Принцип расчета
- •П.11.2. Пример расчета количества шлаковых ковшей в доменном цехе в составе двух доменных печей полезным объемом 2002 м3
- •Приложение к разделу второму
- •П.12. Унифицированный расчет шихты, дутья, газа, материального и теплового балансов доменной плавки передельного чугуна* п.12.1. Введение
- •П.12.3. Расчет шихты
- •П.12.3.1. Баланс серы
- •П. 12.3.2. Определение количества, состава и свойств шлака
14.5. Технико-экономические показатели работы доменной печи и первичный учет
Показателями работы доменной печи являются:
суточное производство чугуна в расчете на 1 м3 полезного объема доменной печи или на 1 м2 сечения горна- показатели, идентичные коэффициенту использования полезного объема доменной печи (к. и. п. о.);
объемная интенсивность сгорания кокса (т/м3/сут);
длительность пребывания материалов в печи (час);
относительный расход кокса (кг/т чугуна);
простои печи (% в течение суток, месяца);
себестоимость чугуна (грн/т).
Суточное производство чугуна в расчете на 1 м3 полезного объема на доменных печах Украины составляет 1,6—2,2 т, а на 1 м2 сечения горна- 42-59 т. Коэффициент использования полезного объема представляет собой отношение полезного объема печи к ее суточной производительности, м3/(т∙сут):
где Vпол - полезный объем печи, м3;
Т- суточное производство чугуна, т.
Эта величина позволяет судить о достигнутой среднесуточной производительности печи. В связи с тем, что значения суточной производительности печи колеблются, к.и.п.о., можно определять делением, например, месячной производительности на календарное число суток с учетом внеплановых простоев. Сейчас среднее значение к.и.п.о. для доменных печей Украины колеблется в пределах 0,605-0,673, достигая на лучших доменных печах значения 0,524.
Объемная интенсивность сгорания кокса характеризует интенсивность доменной плавки и определяется по формуле:
т/(м3
·сут ),
где К - суточный расход кокса, т.
Объемная интенсивность горения кокса колеблется в пределах от 0,95 до 1,2 т/(м3∙сут.). Чем выше этот показатель, тем интенсивнее работает печь. На абсолютное значение этого показателя влияет величина расхода природного газа.
Об интенсивности доменной плавки можно судить по времени пребывания материалов в печи. Его определяют по формуле, предложенной академиком М.А. Павловым:
,
где t - длительность пребывания шихтовых материалов в печи, ч;
V- объем шихтовых материалов (м3) в печи на 1 т выплавляемого чугуна.
Длительность пребывания материалов в печи составляет 6,0-6,5 ч. Чем меньше длительность пребывания материалов в печи, тем интенсивнее работает печь.
Кроме объемной интенсивности сгорания кокса и длительности пребывания шихты в печи, иногда об интенсивности доменной плавки судят по количеству вдуваемого в печь в единицу времени воздуха, по количеству проплавляемой за сутки железорудной части шихты и по количеству кокса, сожженного за 1 ч на 1 м3 площади горна.
Относительный расход кокса, составляющий около половины себестоимости чугуна, определяет экономичность работы печи. Сейчас на доменных печах Украины в связи с дефицитом природного газа расход кокса возрос и составляет в среднем 580-620 кг на 1 т чугуна, достигая на лучших доменных печах значения 425-450 кг.
Простои доменной печи снижают ее производительность, как вследствие сокращения продолжительности работы, так и вследствие нарушения нормального хода. На лучших заводах Украины простои не превышают 0,9% календарного времени.
Для оценки анализа экономических показателей работы печи составляют калькуляцию себестоимости чугуна. Себестоимость чугуна складывается из следующих составляющих:
1) стоимости железорудных материалов, флюса и топлива, за вычетом стоимости отходов производства (скрапа, колошниковой пыли и др.);
2) расходов по переделу (энергетические затраты, амортизация основных средств, заработная плата производственных рабочих, стоимость сменного оборудования, текущих ремонтов и содержание основных средств, перевозки и выгрузки грузов, разливки чугуна, уборки шлака и др.);
3) общезаводских расходов (управленческие расходы, обслуживание цеха).
Затраты по отдельным статьям себестоимости передельного чугуна одной из доменных печей Украины за 2002 г. составили, %:
сырые материалы 41,48;
топливо 48,50;
энергетические затраты 4,25;
амортизационные отчисления 1,26;
заработная плата 0,32;
прочие затраты 4,19.
ВСЕГО 100,00.
Из приведенных данных видно, что около 90% затрат в себестоимости чугуна приходится на стоимость материалов. Поэтому уменьшение расхода кокса и снижение потерь железорудных материалов в виде колошниковой пыли являются основным резервом снижения себестоимости чугуна.
Повышение производительности печи и сокращение численности рабочих достигается увеличением полезного объема доменных печей, совершенствованием техники и технологии производства, внедрением комплексной механизации, повышением квалификации рабочих, распространением передовых методов работы.
Очень важное значение для дальнейшего повышения производительности труда имеет его организация.
Кроме калькуляции себестоимости чугуна (месячной и годовой) ведут учет технических показателей работы каждой доменной печи за сутки, месяц, год. В этих сводках отражают производительность печи, расход шихтовых материалов, химический состав шихты, чугуна, шлака, колошникового газа, количество дутья и его состав, параметры загрузки доменной печи.
Все технико-экономические показатели работы печи определяют на основании первичного учета технологических параметров, расхода железорудных материалов и кокса, расхода различных видов энергии, количества продуктов плавки.
Учет количества сырья ведут при загрузке его в печь, потребление пара, воды, воздуха, кислорода, природного газа учитывают на основании показаний контрольно-измерительных приборов. Все расходы, связанные с услугами других цехов, учитывает экономист доменного цеха на основании первичных документов
Основным первичным документом является «Журнал работы доменной печи», в котором записывают почасовой режим доменной плавки по показателям контрольно-измерительных приборов. В журнале фиксируют состав шихты, число загруженных подач, число выпусков чугуна, его массу и химический состав, число выпусков шлака и его состав, параметры загрузки В журнале фиксируется также вынос пыли.
