- •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
2 .4.2. Машины для забивки чугунной летки и уход за ними
После выпуска из печи чугуна и шлака огнеупорную массу для забивки чугунной летки подают при помощи пушки поршневого типа. Кроме забивки летки, этой операцией восстанавливают разгоревшую во время выпуска чугуна футеровку горна. На современных доменных печах для этой цели применяют одноцилиндровые пушки с электрическим или гидравлическим приводом. Они позволяют значительно облегчить труд горновых, обеспечивая при этом забивку чугунной летки необходимым количеством огнеупорной массы на полном ходу доменной печи (т. е. без уменьшения количества и давления дутья).
Р
абочим
органом электрической пушки (рис. 2.21)
служит перемещающийся в цилиндре 1
поршень, выдавливающий огнеупорную
массу через носок 2 в канал чугунной
летки 3. Пушка подвешивается к поворотному
кронштейну 4, опирающемуся через
подпятник на колонну 5, расположенную
в стороне от чугунной летки. Цилиндр
пушки емкостью 0,5 м3 заполняют огнеупорной
массой. Поворот пушки осуществляется
механизмом поворота б, а для подачи
пушки к летке под определенным углом
и для прижима носка пушки к футляру
служит механизм прижима 7, состоящий из
двигателя и редуктора. Редуктор
передает вращательное движение винту,
расположенному в лафете 8. Винт ввинчивается
в гайку, закрепленную в тележке 9,
которая перемещается на роликах в
направляющих вырезах лафета.
Фиксирование пушки в рабочем положении при подаче огнеупорной массы осуществляется защелкой, которая заскакивает за скобу кронштейна, закрепленного на кожухе печи. Модернизированный способ фиксации пушки в рабочем положении предусматривает установку скобы кронштейна на отдельной балке, опирающейся стойками на фундамент печи. Такой вариант фиксации позволяет избежать возникновения дополнительных напряжений в металле кожуха печи в зоне чугунной летки, которые возникают при работе пушки. Перед отводом пушки от летки защелка освобождает скобу кронштейна при помощи тяги и электромагнита механизма захвата 10.
Огнеупорная масса в летку подается механизмом подачи 11, который через шток-винт передает движение поршню, перемещающемуся в цилиндре / по двум направляющим планкам. Все механизмы пушки (поворота, захвата, прижима и подачи огнеупорной массы) снабжены индивидуальными приводами. Ниже приведена техническая характеристика электрической пушки типа Э-17-050:
Полезный объем рабочего цилиндра, м3 0,5
Диаметр рабочего цилиндра, мм 650
Ход поршня, мм 1505
Усилие, действующее на поршень, MR 2,35
Диаметр отверстия носка пушки, мм 150
Скорость выхода огнеупорной массы из носка пушки, м/с . 0,19
Мощность электродвигателя, кВт:
- механизма прессования 47
- прижимного устройства 30
- поворотного устройства 10
Масса пушки, кг 30850
В настоящее время на ряде
заводов внедряется малогабаритная
гидравлическая пушка для закрытия
чугунной летки (рис. 2.22). Все механизмы
мал
огабаритной
гидравлической пушки (поворота, кантовки
и прижима, подачи леточной массы в канал
чугунной летки) оборудованы гидравлическими
приводами,
обладающими всеми преимуществами перед
электрическими (мощность, маневренность,
габариты). Полезный объем цилиндра
гидравлической пушки
почти в два раза меньше объема цилиндра
электрической, а усилие прессования
- в 1,35 раза превышает усилие прессования
в электропушке. Максимальная
высота гидравлической пушки от пяты
опорной колонны не превышает
двух метров.
Технические характеристики малогабаритной гидравлической пушки: Механизм прессования.
Диаметр рабочего цилиндра (внутренний), мм 350
Ход поршня, мм 1260
Полезный объем цилиндра, м3 0,3
Усилие на поршень, MН 3,2
Давление леточной массы под поршнем, МПа 7,2
Время движения поршня вперед, с 81
Скорость выхода леточной массы из носка, м/с 0,2
Гидроцилиндр:
- диаметр поршня,мм 450
- диаметр штока, мм 320
- ход поршня, мм 1260
- давление номинальное, МПа 22
- сила на штоке при номинальном давлении
(теоретическая), кН:
толкающая 3500
тянущая 1730
Консоль
Минимальный угол поворота, град 133
Время поворота, с (не более) 22
Гидроцилиндр:
диаметр поршня, мм 250
диаметр штока, мм 80
ход поршня, мм 890
давление номинальное, МПа 24
сила на штоке при номинальном давлении
(теоретическая), кН:
толкающая 200
тянущая 133
Уход и надзор за пушкой при ее эксплуатации осуществляются согласно правилам эксплуатации и действующей технологической инструкции.
Цилиндр пушки заполняют в такой последовательности: сначала при открытой переходной части загружают цилиндр, подавая в него леточную массу с торца, затем загружают переходную часть; после закрытия переходной части и закрепления ее клином, уплотняют леточную массу поршнем до выхода ее из носка и догружают цилиндр через загрузочные люки с периодическим уплотнением при помощи поршня таким образом, чтобы поршень, упираясь в глину, перекрыл загрузочное окно цилиндра пушки. По окончании заполнения цилиндра пушки наружную поверхность переходной части и носка обмазывают огнеупорной массой и проверяют работу механизмов поворота и кантовки (прижима) пушки. Перед закрытием чугунной летки, подавая поршень немного вперед, убеждаются в выходе глины через носок и обрезают ее лопатой.
При закрытии чугунной летки включают электродвигатель механизма поворота и плавно подводят пушку к горну печи; после зацепления защелки механизма захвата за скобу упора над чугунной леткой включают электродвигатель механизма кантовки пушки и прижимают носок пушки к футляру чугунной летки, затем включают электродвигатель механизма перемещения поршня и подают леточную массу в летку. Если подводу пушки к легке препятствуют бровки, наросшие из брызг чугуна и шлака, то их удаляют по частям длинными крючьями. Во время закрытия летки водопроводчик должен периодически поливать цилиндр пушки водой.
После закрытия летки пушку оставляют в рабочем положении на 3-5 мин (т. е., носок пушки остается плотно прижатым к футляру летки) с целью обеспечения надежного высыхания и затвердевания «свежей» леточной массы в канале чугунной летки и исключения возможных прорывов через нее паров и газов. При более продолжительной задержке пушки над чугунным желобом под цилиндр и редуктор подкладывают железные листы, чтобы уменьшить интенсивность теплового воздействия на пушку. Для обеспечения свободного выхода пара и газов, скопившихся в летке, перед отводом пушки подают поршень назад на 150-200 мм. После отвода пушки в исходное положение ее поверхности очищают от застывших брызг чугуна и шлака и, после остывания, производят ее осмотр и обслуживание согласно технологической инструкции.
