Глава 3. Огнеупорная футеровка и система охлаждения доменной печи

3.1. Водоснабжение и пароснабжение доменной печи

Расход воды доменным цехом в общезаводском балансе составляет 18-25%. На выплавку 1 т чугуна расходуется 30-35 м³ воды. Из этого количества воды 60-65% расходуется на охлаждение доменных печей и 20-30% на очистку доменного газа, остальное - на разливку чугуна, грануляцию шлака и увлажнение колошниковой пыли при выпуске из пылеуловителя и другие нужды. Использование оборотного цикла водоснабжения позволяет вернуть в системы охлаждения доменных печей до 90-95% использованной для охлаждения воды.

Водоснабжение доменного цеха должно быть бесперебойным, так как даже кратковременное (на 1-2 мин) прекращение подачи воды на охлаждение доменной печи может повлечь массовое горение охладительных приборов и в первую очередь - воздушных и шлаковых фурм.

Снабжение доменного цеха водой осуществляется насосной станцией, которая производит забор воды из естественных водоемов при помощи цент­робежных насосов с электрическим приводом большой мощности. Электро­снабжение насосных станций предусматривается не менее чем от двух незави­симых источников питания. На случай аварийного отключения электроэнер­гии на насосных станциях имеется так называемый резерв - водяные насосы, снабженные паротурбинным приводом. Насосы с паротурбинным приводом включаются автоматически при отключении электронасосов. Турбины паро­вого резерва все время находятся под паром. На некоторых заводах в качестве резервных приводов водяных насосов используют газовые турбины или ди­зельные установки большой мощности.

Вода к доменному цеху от насосной станции подается главными водо­водами, один из которых постоянно находится в работе, а один в резерве. Водоводы прокладывают в специальных туннелях. От главного водовода идут разветвления к потребителям воды: доменным печам, газоочистке, разливоч­ным машинам, грануляционным установкам полусухой грануляции шлака. На доменные печи вода подается под избыточным давлением 4-6 ати (400-600 кПа) - «среднее» давление, и 7-10 ати (700-1000 кПа) - «высокое» давле­ние. Вода среднего давления поступает к каждой доменной печи обязательно по двум водоводам диаметром 450 мм. В помещении поддоменника от водово­дов ответвляются две трубы диаметром 250-300 мм, питающие общий кол­лектор. Вода высокого давления используется для периодической промывки холодильников доменной печи, поливки колошниковой площадки и подачи в печь через колошник при выдувке ее на капитальный ремонт.

На некоторых печах фурменную зону охлаждают водой от отдельного источника водоснабжения с давлением воды, превышающим давление дутья на 0,1-0,2 ати (10-20 кПа).

Для очистки воды от механических примесей на главных стояках водо­водов устанавливают двухкамерные фильтры диаметром 400 мм.

Отходящая вода после прохождения через систему охлаждения доменной печи направляется в оборотный цикл (рис. 3.1) для охлаждения или сбрасывается в водоем (прямоточный цикл).

При замкнутом оборотном цикле водоснабжения отработанную воду охлаждают в бассейне с брызгалами или в градирнях.

О бычно на металлургических заводах применяют замкнутый оборотный цикл водоснабжения, особенно в районах, где естественные водные источни­ки имеются в ограниченном количестве. Отработанная вода после охлажде­ния доменных печей не имеет загрязнений и поступает в оборотный цикл без специальной очистки. Вода из газоочистки всегда загрязнена и обязательно подвергается очистке в радиальных механизированных отстойниках, где про­исходит отделение шлама.

Пар в доменном цехе расходуется на заполнение взрывоопасных объе­мов (например, межконусное пространство засыпного аппарата доменной печи), уплотнение штанг конусов и зондов уровня засыпи, на увлажнение дутья и обогрев отдельных помещений и узлов оборудования в зимнее время. Расход пара составляет до 100 кг/т чугуна.

В доменный цех пар поступает по главному паропроводу, который с двух сторон подключен к паросиловой станции завода. К доменным печам пар по­ступает по отдельным ветвям, идущим от главного паропровода. Во избежание образования конденсата и падения давления пара все паропроводы имеют теплоизоляционное покрытие. Избыточное давление пара должно быть не ниже ~ 8 ати (800 кПа), а температура - не ниже 250 °С.