- •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
4.7. Эксплуатация конусных засыпных аппаратов
4.7.1. Прием и контроль тщательности изготовления засыпного аппарата
Срок службы засыпного аппарата прежде всего зависит от качества его изготовления. Наплавку конуса выполняют только сплавом, указанным в чертеже. Толщина наплавленного слоя после механической обработки должна быть не менее 3 мм.
Плотность контактных поверхностей определяют величиной зазора между конусом и чашей. Допустимая величина зазора - 0,03 мм. Величину зазора измеряют в четырех диаметрально противоположных точках, с обеих сторон контактной поверхности и при повороте чаши на угол 90 °С обязательным соблюдением соосности конуса и чаши. Вмятины и трещины на контактных поверхностях не допускаются. Плотность контакта конусов и воронок проверяют при помощи воды.
Балансировку большого конуса осуществляют совместно с защитным конусом. Отклонение горизонтальной контактной риски установленного на шаровой опоре или подвешенного конуса от горизонтали допускается не более ±1 мм. Эти замеры конуса производят в четырех диаметрально противоположных точках рейсмусом на установленной по уровню разметочной плите. При превышении допустимых отклонений производят уравновешивание конуса путем приваривания грузов-балансов на внутреннем ребре конуса.
Проверку соосности центра основания конуса и гнезда для штанги осуществляют после балансировки путем вращения конуса и измерения зазора между кромкой основания конуса и установленным на разметочной плите угольником. Допустимое отклонение соосности не должно превышать ±1 мм.
Разностенность конуса определяют измерением толщины его стенки в четырех диаметрально противоположных точках. Разность толщины стенок допускается в пределах ±8 мм. Масса большого конуса должна соответствовать техническим условиям на его изготовление.
Засыпные аппараты принимают в строгом соответствии с инструкцией по приемке с составлением приемочного акта. К засыпному аппарату заводом-изготовителем прилагается технический паспорт с указанием всех параметров и показателей литья, обработки и наплавки. Приемку засыпного аппарата производит комиссия с участием представителей заказчика и поставщика.
4.7.2. Контрольная сборка, монтаж, центровка и регулирование засыпного аппарата
Контрольной сборкой осуществляют проверку соответствия всех деталей засыпного аппарата и подготовку его к монтажу укрупненными узлами. В процессе контрольной сборки проверяют большой конус с чашей и деталями, газовый затвор с деталями, вращающийся распределитель шихты с малым конусом и деталями, чашу большого конуса с газовым затвором и распределителем шихты, малый конус со штангами обоих конусов.
Контрольную сборку большого конуса производят со штангой, втулкой штанги, клином (при жесткой подвеске конуса), конусом жесткости и защитным кожухом. Посадочные места клина изготавливают по третьему классу точности. Зазор между стенкой и верхней гранью клина должен быть 10-14 мм, а суммарный боковой зазор между стенками отверстия для клина в конусе и клином - в пределах 3 мм.
При контрольной сборке газового затвора непараллельность плоскостей верхнего и нижнего фланцев допускается в пределах 5 мм, а отклонение центров фланцев по вертикали - не более 1 мм. Балансировку малого конуса выполняют так, чтобы отклонение от вертикальной оси не превышало 1 мм.
Зазор между контактными поверхностями воронки распределителя и малого конуса в собранном виде допускается не более 0,04 мм. Зазор проверяют щупами по всему периметру с обеих сторон контактной поверхности в четырех положениях через 90° при наложении распределителя на малый конус с поворотом на 360°. При этом строго соблюдают соосность конуса и воронки распределителя.
При контрольной сборке распределителя шихты допускаются:
отклонения от горизонтального положения беговой дорожки, зубчатого венца и нижней кромки вращающейся воронки не более 0,1 мм на один погонный метр диаметра зубчатого венца;
зазор между упорной поверхностью зубчатого венца и упорными роликами не более 0,5 мм;
зазор между нижней беговой дорожкой и образующей опорных роликов в пределах 1-2 мм;
изменение радиального зазора между зубьями приводной шестерни и зубчатого венца воронки при повороте вручную через редуктор вращающейся воронки на 360° не более ±0,4 мм.
При совместной сборке чаши, газового затвора и распределителя шихты смещение центров газового затвора и чаши большого конуса, а также отклонения от соосности вращающейся воронки, газового затвора и чаши не должно превышать 1 мм. Приемка контрольной сборки всех узлов засыпного аппарата производится комиссией с участием представителей доменного цеха, отдела главного механика завода и ремонтной организации с оформлением акта, в котором фиксируют все отклонения, установленные контрольной проверкой.
При монтаже засыпного аппарата руководствуются установочным чертежом, в котором указана привязка главных осей оборудования к основной оси доменной печи, высотные отметки установки оборудования и допустимые отклонения от предусмотренного размерами положения засыпного аппарата относительно конструкций и элементов печи и их взаимного расположения. Монтаж засыпного аппарата производят по фактическому центру работавшей чаши большого конуса. Для этого перед демонтажем чаши на опорном кольце устанавливают фиксаторы положения чаши. Монтаж всех узлов аппарата производят относительно оси чаши, используя риски и контрольные шпильки, сделанные при контрольной сборке. Монтажу балансирного устройства предшествует тщательный осмотр балансирных балок и сварных швов несущих конструкций. Дефектные участки сварных швов зачищают и восстанавливают сварку.
После сборки засыпного аппарата отклонение траверзы подвесного устройства большого конуса от горизонтали не должно превышать 0,1 мм на один погонный метр длины траверзы.
Фланцевые соединения газового затвора и чаши, а также чаши и опорного колошникового кольца уплотняют асбестовым шнуром, пропитанным в соляном растворе. Зазор между фланцами после полной затяжки болтов должен быть равномерным по всей окружности. Отклонение от горизонтали верхнего фланца газового затвора после уплотнения нижнего фланцевого соединения допускается не более 0,1 мм на один погонный метр диаметра фланца.
При подъеме конуса и чаши на колошник крепление конуса к чаше косынками на электросварке категорически запрещается. Это крепление необходимо выполнять только на подвесах.
После установки засыпного аппарата эксцентриситет осей большого и малого конусов относительно осей чаши и воронки допускается в пределах ±1 мм. Большой конус отцентровывают до соединения (подвески) малого конуса со штангой. В это время малый конус вместе с сальником штанги и направляющей втулкой находится на большом конусе. Зазор между контактными поверхностями большого конуса и чаши после центровки не должен превышать 0,3 мм, а между контактными поверхностями малого конуса и воронки распределителя шихты после центровки конусов 0,04 мм. Измерение зазора производят по всему периметру с обеих сторон соприкасания контактных поверхностей. Ход конусов доводят регулировкой до проектной величины. Центровка засыпного аппарата выполняется в присутствии представителей проектной организации и завода-изготовителя с оформлением акта.
После завершения работ по монтажу засыпного аппарата и центровки конусов проводят комплексное опробование засыпного устройства в рабочем состоянии, о чем составляют акт с указанием фактических отклонений. При опробовании аппарата проверяют работу электродвигателей, редукторов, элементов кинематики. Обнаруженные заедания и нагрев в узлах трения подлежат устранению. Засыпной аппарат считается принятым в эксплуатацию при нормальной его работе в течение суток после пуска печи. Через двое суток после задувки печи подтягивают болты фланцевых соединений опорного колошникового кольца, чаши и газового затвора.
