3.7. Уход и надзор за охладительной системой и замена сгоревших элементов

Охладительная система доменной печи предназначена для охлаждения огнеупорной кладки печи, арматуры фурменных и шлаковых приборов и воздухоподводящих устройств.

Уход за охладительной системой предусматривает: надзор за нормами поступления воды в охладительную систему и за температурой отходящей воды; контроль тепловых нагрузок на холодильник или группу холодильников; сме­ну и очистку фильтров, служащих для очистки поступающей на охлаждение воды; периодическую промывку и очистку холодильников; обнаружение сго­ревших холодильников и устройств и своевременную их замену или отключе­ние с целью предотвращения попадания в печь большого количества воды.

Особенно тщательный надзор должен быть установлен за холодиль­никами горна, воздушных и шлаковых леток и клапанов горячего дутья. Конт­роль охладительной системы в смене осуществляет сменный водопроводчик. Он следит за давлением поступающей на охлаждение воды, при помощи тер­мометра систематически измеряет температуру отходящей из горновых холо­дильников воды, а результаты наблюдений и измерений заносит в журнал. Как правило, при нормальном состоянии охладительной системы горна перепад температуры воды в холодильниках горна не превышает 1-2 °С.

В соответствии с инструкцией по обслуживанию и наблюдению за ох­лаждающими устройствами доменной печи перепад температуры охлаждаю­щей воды не должен превышать 5 °С. Увеличение перепада температуры ох­лаждающей воды свидетельствует о разрушении футеровки горна и близком подходе жидкого чугуна к холодильникам.

В этом случае мастер доменной печи должен перевести печь на режим «тихий ход» и выпустить чугун, а слесарю-водопроводчику дать указание через каждые 10 мин измерять перепад температуры охлаждающей воды на ава­рийных и ближайших холодильниках горна с занесением данных в журнал.

Для предотвращения аварии необходимо: 1) осуществить индивидуаль­ный подвод охлаждающей воды высокого давления на аварийные холодильни­ки горна, разъединив нижний и верхний ряды холодильников; 2) выполнить перешихтовку на выплавку литейного чугуна для создания гарнисажа на стен­ках горна; 3) увеличить число выпусков чугуна в сутки (на один или два); 4) повы­сить основность шлака на 5-7%; 5) закрыть одну или две фурмы над аварий­ными холодильниками. После подвода воды высокого давления к аварийным холодильникам печь на режим «полный ход» можно переводить только в том случае, если перепад температуры охлаждающей воды в холодильниках умень­шится. На новом режиме печь должна работать до тех пор, пока не будет дос­тигнут оптимальный перепад температуры охлаждающей воды. Только после этого следует осуществить промывку, а во время длительной стоянки - песко­струйную очистку холодильников горна.

Эффективным способом контроля состояния системы охлаждения доменной печи является метод определения величины тепловой нагрузки на холодильник или группу холодильников той или иной зоны. Преимущество этого способа контроля состоит в том, что в нем учитывается не только темпе­ратурный фактор хладагента, но и его количественный фактор, так как темпе­ратура охлаждающей воды на выходе из холодильника зависит и от степени нагрева холодильника, и от количества проходящей через него воды. Величи­на тепловой нагрузки (теплосъем) определяется по формуле:

Q = т • С •∆ t, ккал/ч (кДж/ч),

где: Q - тепло, отводимое из холодильника охлаждающей водой, ккал/ч (кДж/ч);

т - часовой расход воды на холодильник или группу холодильников;

С - теплоемкость воды, равная 1 ккал/кг-град (4,19 кДж/кг-град);

∆t - перепад температур воды на выходе и входе в холодильник, °С. Для определения величины теплосъема необходимо замерять не только температуру охлаждающей воды на входе и выходе ее из холодильника, но и определять с помощью водомерных устройств количество проходящей через холодильник воды за определенный промежуток времени с последующим пе­ресчетом на часовой расход. Расход воды по зонам печи определяется путем суммирования расходов воды на отдельных холодильниках.

На каждой доменной печи устанавливают предельно допустимое значе­ние теплосъема для каждой группы холодильников. В табл. 3.1 в качестве при­мера приведена характеристика системы охлаждения доменной печи №9 ме­таллургического комбината «Криворожсталь».

Наиболее частому прогару подвержены воздушные и шлаковые фурмы. Основной причиной прогара фурм является действие капель и струек жидкого чугуна. Иногда фурмы выходят из строя вследствие некачественной сварки, естественного износа или недостаточного охлаждения. Особенно часто горят фурмы при расстройствах хода печи: загромождении горна, сползании настылей и гарнисажа, подвисаниях шихты, похолодании печи.

Признаком прогара воздушной фурмы служит появление пузырьков газа в выходящей из фурмы воде; вибрация водоотводящей трубы фурмы; струйки воды, бьющие из прогоревшего отверстия; появление воды, текущей из-под фланца фурмы по фурменному холодильнику.

Проверку «подозрительной» фурмы осуществляют путем уменьшения напора поступающей в фурму воды. Для этого на короткое время слегка при­крывают кран, питающий фурму водой. Если фурма прогорела, на исходящей трубке будут заметны толчки воды, вызываемые поступлением газа из печи в фурму через прогоревшее отверстие. Замена сгоревшей фурмы должна быть произведена после первого же выпуска чугуна, если прогар фурмы незначи­тельный. При сильном прогаре фурмы ее необходимо заменить немедленно. Замену фурмы производят на остановленной печи, т.е. при полном прекраще­нии подачи дутья в печь.

Для смены воздушной фурмы применяют необходимые инструменты и приспособления.

1. Порядок операций при смене воздушной фурмы:

2. После остановки печи отвинчивают гайку натяжного устройства, а натяжной болт либо отводят в сторону, либо опускают вниз.

3. Ударами молота ослабляют клинья шарнирных подвесок, прижимая подвижное колено ломом к фланцу сопла, чтобы сопло не упало.

4. Подвижное колено отводят назад или разворачивают на 90°, а сопло убирают в сторону, чтобы оно не мешало смене фурмы.

5. С помощью запорки и предварительно заготовленных кусков глины отгоняют кокс в горн за пределы фурмы так, чтобы кокс не засыпал отверстие для установки новой фурмы после удаления сгоревшей.

6. Сгоревшую фурму после освобождения ее от подводов воды захватывают крюком специального устройства и удаляют из отверстия фурменного холодильника.

7. На место удаленной фурмы ставят новую фурму, полость которой предварительно заполняют водой. Устанавливают на место сопло, и ударами по нему подвижным коленом плотно загоняют фурму в заточку холодильника, подключают воду, прижимают натяжным устройством колено к соплу и забивают клинья шарнирных подвесок, прижимая подвижное колено к неподвижному патрубку. Продолжительность остановки печи для смены фурмы составляет 7-12 мин.

Смену холодильника и амбразуры выполняют в такой же после­довательности, но с большей затратой труда и времени.

Признаком прогара шлаковой фурмы является появление течи воды из фурмы при отводе стопора. Если фурма прогорает во время выпуска шлака, то из летки вырывается яркое пламя, образующееся в результате сгорания водорода разлагающейся влаги. Через сгоревшую шлаковую фурму отрабатывать шлак запрещается во избежание выноса всего шлакового прибора. После первого же выпуска чугуна печь останавливают для смены шлаковой фурмы. Порядок операций при смене шлаковой фурмы следующий:

1. Удаляют огнеупорную набивку шлакового прибора.

2. Снимают упор на трубках фурмы, которыми она крепится к кожуху печи.

3. Ударами по трубкам выбивают сгоревшую фурму.

4. На место удаленной вставляют новую, наполненную водой фурму с предварительно закрытым глиной отверстием. Фурму ставят так, чтобы она плотно прилегала к заточке холодильника во избежание продувов шлака через неплотности между фурмой и холодильником. После установки трубки фурмы закрепляют упором и подают в нее воду.

5. Набивают шлаковый прибор огнеупорной массой и прорезают в ней отверстие для прохода шлака. Продолжительность остановки печи для смены шлаковой фурмы составляет 3-5 мин.

Холодильник шлаковой фурмы и амбразуру сменяют так же, как и фурму.

Сгоревшие холодильники заплечиков, распара и шахты отключают, за­бивают глиной и чеканят. Смену их производят во время ремонтов печи.

При уходе за охладительной системой и при смене шлаковых и воздуш­ных фурм следует соблюдать правила техники безопасности. Во время измерения температуры воды в холодильниках горна следует остерегаться отравления горновым газом, концентрация которого у сливных колодцев может быть выше допустимой. Проверку системы охлаждения запле­чиков, распара и шахты необходимо производить в газозащитном аппарате под наблюдением дежурного газоспасателя. Запрещается сменять фурму, если из печи сильно выбивает пламя. В этих случаях принимают меры для увеличения отсасывания газов из печи. Смену фурм можно производить, лишь убедив­шись в том, что шихта в доменной печи осела. При замене воздушных фурм запрещается ослаблять клинья подвижного колена и натяжные болты до пол­ной остановки печи. При замене фурм и сопел, залитых шлаком, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не получить ожогов. Категорически запреща­ется подтягивание или ослабление натяжных болтов и клиньев на ходу печи.