- •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
4.3. Подача материалов к скиповому подъемнику
Подача железорудных и флюсовых материалов из бункеров эстакады к скиповому подъемнику доменной печи осуществляется вагон-весами или соответствующей системой транспортеров.
Вагон-весы предназначены для набора, взвешивания, транспортировки всех компонентов шихты (кроме кокса) от бункеров к скиповой яме и загрузки их в скипы подъемника. Вагон-весы представляют собой самодвижущийся электровагон с двумя саморазгружающимися бункерами (карманами), взвешивающим механизмом и механизмом для набора материалов из бункеров эстакады. Вагон-весы передвигаются по рельсовому пути обычной железнодорожной колеи в подбункерном помещении вдоль бункеров при помощи электропривода.
Все оборудование вагон-весов (рис. 4.9)
расположено на раме 1, опирающейся
на две двухосные тележки 2, которые
снабжены индивидуальными
электрическими приводами и пневматическими тормозами. Бункера 3 опираются на грузоприемные рычаги весового механизма 4, закрепленного на раме 1. Грузоприемные рычаги связаны системой рычагов и тяг с пружинной весовой головкой 5, указывающей массу груза в бункерах. Каждый бункер 3 снизу имеет откидные дверцы, которые открываются и закрываются специальным пневматическим механизмом.
Набор материалов в бункера вагон-весов производится при помощи механизма вращения б барабанных затворов бункеров эстакады, имеющего электрический и пневматический приводы. Электрический привод служит для вращения барабанов, а пневматический - для подъема и опускания качающихся редукторов и тяг отсекателей барабанных затворов. На платформе вагон-весов установлен компрессор 7 для снабжения сжатым воздухом пневматических приводов. Над бункерами вагон-весов расположена площадка, где размещается вся аппаратура управления вагон-весами. Управляет вагон-весами машинист, находящийся в герметизированной кабине 8. В стенках кабины предусмотрены выдвижные окна, через которые машинист из кабины может управлять скиповым подъемником. На современных печах работают вагон-весы грузоподъемностью 25, 30 и 40 т.
Уход и надзор за работой вагон-весов осуществляется в соответствии с правилами технической эксплуатации, главными из которых является контроль состояния пневматической системы, точности работы весового механизма, исправности ходовой части и механического оборудования вагон-весов. Подача материалов вагон-весами имеет существенные недостатки. Основными из них являются: сложность устройства вагон-весов, большие динамические усилия при их передвижении, напряженная работа машиниста в тяжелых условиях и значительная (±15%) погрешность в наборе заданной массы материалов, длительность цикла набора и ограниченная производительность, отсутствие возможности отсева мелких фракций и, наконец, сложность полной автоматизации управления вагон-весами. В настоящее время на многих заводах при реконструкции или новом проектировании вагон-весы заменяются транспортерной шихтоподачей.
Схема транспортерной подачи материалов к скиповой яме доменной печи полезным объемом 2002 м3 представлена на рис. 4.10. Бункера (22 шт.) эстакады этой печи расположены в один ряд по 11 бункеров с каждой стороны от скиповой ямы. Под бункерами размещен комплекс оборудования транспортерной подачи материалов, состоящий из двух самостоятельных групп механизмов, расположенных в соответствии с расположением бункеров по обе стороны скиповой ямы. В каждой группе железорудная часть шихты помещается в 11 бункерах -семь для агломерата* (А) и четыре для различных добавок, идущих в шихту доменной печи: железная руда (Ж.р), известняк (Изв.), марганцевая руда (М.р).
Бункера агломерата внизу оборудованы электровибрационными грохотами-питателями 3, при помощи которых осуществляется выдача агломерата из бункеров и отсев мелких фракций. Крупные фракции агломерата подаются пластинчатым конвейером 4 в весовые воронки 16. Для точной корректировки массы агломерата (определенной расчетом шихты) над скиповой ямой установлены два бункера довеса, из которых материал добавляется в весовые воронки малыми дозами.
Б
ункера
добавок оборудованы электровибрационными
питателями 8 и индивидуальным ленточным
транспортером 9. Взвешивание добавок
производится весовыми воронками 10
для каждой добавки отдельно. Предварительно
взвешенные добавки транспортером 9
подаются в промежуточный бункер 15, из
которого они загружаются в скип
соответственно программе набора
материалов.
Подача всех необходимых материалов осуществляется самостоятельно каждой группой, что обеспечивает 100%-ный резерв загрузки. Распределение материалов по скипам осуществляется при помощи перекидных лотков для агломерата 5 и для добавок 72 в соответствии с программой работы подъемника. Отсеянная мелкая фракция агломерата ленточным транспортером 2 направляется в бункер, из которого мелкий агломерат подъемником 1 подается в вагоны и далее на аглофабрику для повторного спекания.
Автоматическое управление системой транспортерной шихтоподачи осуществляется специальным программным устройством. Транспортерная шихтоподача позволяет полностью автоматизировать загрузку печи и обеспечивает самую высокую производительность системы загрузки.
У
ход
и надзор за работой транспортерной
шихтоподачи осуществляются в каждой
смене. При появлении просыпей материалов
из течек транспортеров их незамедлительно
убирают. Контролируют системы набора
и взвешивания материалов, системы
автоматики и кинематики механизмов,
автоматизированную систему смазки
согласно требованиям правил технической
эксплуатации транспортерной
шихтоподачи. Регламентные работы по
обслуживанию транспортерной шихтоподачи
осуществляют строго в соответствии с
графиком, утвержденным главным
механиком завода и начальником доменного
цеха. Эти работы выполняют службы
механика и электрика доменного цеха
и центральной лаборатории автоматики.
Подачу кокса из коксовых бункеров, расположенных над скиповой ямой, в скипы подъемника осуществляют при помощи грохота 4 (рис. 4.11) и весовой воронки 5. Грохот установлен под коксовым бункером 2 и предназначен для отсева коксовой мелочи и загрузки кокса в весовую воронку.
В настоящее время применяют
два типа грохотов - валковые, или дисковые,
и вибрационные. Валковый грохот,
располагающийся под углом 15° к
горизонту, состоит из системы дисков,
посаженн
ых
на валики так, что между соседними
дисками образуются зазоры 25-40 мм. При
необходимости набора кокса в весовую
воронку валики приводят во вращение,
и куски кокса начинают передвигаться
вдоль грохота. Недостатками валковых
грохотов является измельчение кокса,
быстрый износ дисков, а также сложность
конструкции.
Этих недостатков лишены вибрационные грохоты, которые находят все большее распространение. Вибрационный грохот (рис. 4.12) состоит из короба 7, подвешенного на пружинных подвесках 2, сита 3 и вибратора 4, от которого грохот получает колебательное движение.
Из грохота крупные куски кокса поступают в воронку-весы. Ее назначение состоит в дозировании кокса и быстрой выдаче его в скип. Выпускное отверстие воронки оборудовано автоматически действующим затвором лоткового или шиберного типа. Отсеянная коксовая мелочь поступает в специальный бункер с затвором, а оттуда в скип 8 (см. рис. 4.11) подъемника коксовой мелочи.
Для обеспечения нормальной работы доменной печи необходимо:
• регулировать скорость наполнения весовой воронки коксом открытием заслонки так, чтобы в течение одной минуты с одного грохота насеивалось не более 1,5 т кокса;
• точность взвешивания кокса выдерживать в пределах ±10 кг, весовой механизм коксовой воронки один раз в неделю проверять по всей
• шкале через каждые 500 кг, а в пределах шкалы рабочих нагрузок -через каждые 100 кг;
• уборку коксовой мелочи производить строго по установленному графику, а при ухудшении качества кокса и увеличении количества мелочи переходить на учащенный график уборки мелочи;
• бригадиру загрузки постоянно следить за качеством загружаемого в печь кокса и обо всех замеченных отклонениях сообщать мастеру печи или начальнику смены.
