- •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
5.5. Назначение, состав и эксплуатация оборудования воздухонагревателей
Воздухонагревательный комплекс доменной печи состоит из блока
воздухонагревателей, воздушных и газовых магистралей (рис. 5.26). На каждом воздухонагревателе установлена одна горелка 4 с регулировочно-отделительным 8 и отделительным 7 клапанами, двумя дымовыми клапанами 12, одним клапаном горячего дутья 1, одним клапаном холодного дутья 3 со встроенным перепускным (наполнительным) клапаном для постепенного наполнения воздухонагревателя сжатым воздухом и одним перепускным (выпускным) клапаном 2 для выпуска сжатого воздуха из воздухонагревателя в атмосферу (через боров и дымовую трубу). Кроме того, на газопроводе чистого газа 11 установлен общий регулировочный клапан 10.
Газовая горелка воздухонагревателя («труба в трубе») предназначена для принудительной подачи воздуха и газа в камеру сгорания при газовом режиме воздухонагревателя. Газовую горелку устанавливают на рабочей площадке воздухонагревателя перед камерой сгорания и соединяют с отделительным клапаном, а с газопроводом - регулировочно-отделительным клапаном.
Основными узлами горелки
(рис. 5.27) являются корпус 1, вентилятор
2 с двигателем 3 и дросселирующее
устройство 4 с регулятором подачи
воздуха 5. Воздух нагнетается в горелку
в
ентилятором
2, а газ поступает из газопровода 6 через
регулировочно-отделительный клапан 7.
Газ и воздух через газовую горелку
подаются раздельно, смешивание их
происходит в камере сгорания.
П
роизводительность
горелок определяется количеством
воздуха, подаваемого за 1 час. На
воздухонагревателях доменных печей
установлены горелки производительностью
36, 48, 60 и 80 тыс. м}/ч воздуха.
При эксплуатации газовых горелок необходимо следить за состоянием вентилятора, не допуская его вибрации, а также горения газа в горелке - оно должно происходить в камере воздухонагревателя.
На многих воздухонагревателях, в том числе с выносными камерами горения, применяют керамические горелки (рис. 5.28). Эти горелки, исключая удар факела о стенку камеры горения, имеют меньшее сопротивление по газу и воздуху по сравнению с горелкой, показанной на рис. 5.27. Пульсация факела горения на этих горелках не наблюдается, что обусловлено большим сечением камеры горения, малыми тепловыми нагрузками и полнотой сгорания газа преимущественно в верхней части камеры горения.
В зависимости от назначения клапаны подразделяются на отделительные, предохранительные, обратные, регулирующие и перепускные. Каждый клапан состоит из корпуса, рабочего органа (затвора) и привода. По устройству рабочего органа клапаны подразделяют на шиберные, тарельчатые и дроссельные.
Отделительный клапан шиберного типа (5, рис. 5.27) предназначен для отделения воздухонагревателя от горелки при воздушном режиме воздухонагревателя. Внутри корпуса между водоохлаждаемыми кольцами размещена водоохлаждаемая задвижка, которая через канатную передачу соединяется с барабаном электропривода.
Регулировочно-отделительный клапан дроссельного типа (рис 5.29), установленный на газопроводе чистого газа перед газовой горелкой и служащий для регулирования подачи газа в горелку и ее отделения от газопровода при воздушном режиме воздухонагревателя, состоит из корпуса 1, закрепленного на валу 2 дросселя 3, электропривода 4 с электроаппаратурой автоматического управления и снабжен резиновым уплотнением 5, закрепленным внутри корпуса.
К
лапан
горячего дутья шиберного типа (рис.
5.30) предназначен для отделения
воздухонагревателя от
в
оздухопровода
горячего дутья при газовом режиме
воздухонагревателя. При воздушном
режиме через клапан проходит воздух,
подаваемый в доменную печь. Стальной
корпус 1 клапана соединен с крышкой 2, в
которую при открывании клапана входит
водоохлаждаемая задвижка 7. В корпусе
закреплены два охлаждаемых водой медных
или стальных кольца 9. Задвижка в закрытом
положении находится между кольцами и
прижимается давлением воздуха к
кольцу, расположенному со стороны
воздухонагревателя. Задвижку изготавливают
из стали или меди; внутри нее имеются
перегородки 6 для циркуляции воды.
Задвижка подвешивается на двух трубах
3, по которым подводится и отводится
охлаждающая вода. Трубы проходят через
сальниковые уплотнения 4. Корпус клапана
имеет водяное и воздушное охлаждение.
Клапан снабжен электрическим приводом.
Клапан горячего дутья, как и другое
оборудование, требует постоянного
контроля и должен эксплуатироваться
в соответствии с правилами.
Клапан холодного дутья шиберного типа (рис. 5.31) служит для отделения воздухонагревателя при газовом режиме его работы от воздухопровода холодного дутья и для выравнивания давления в воздухонагревателе при переводе его на воздушный режим.
Клапан состоит из стального корпуса 1, задвижки 2 со встроенным перепускным (наполнительным) клапаном 3 и привода. Задвижка связана с зубчатой рейкой 4, в зацепление с которой входит шестерня 5, соединенная при помощи вала с редуктором 6. Перемещаясь, рейка передвигает задвижку, открывая или закрывая горизонтально расположенный клапан.
Общий регулировочный клапан 10 (см. рис. 5.26) дроссельного типа, установленный на газопроводе чистого газа 11 между воздухонагревателями и газовой сетью завода, служит для автоматического регулирования давления газа, поступающего для обогрева воздухонагревателей. По конструкции он сходен с регулировочно-отделительным клапаном, но не имеет резинового уплотнения.
Д
ымовые
клапаны тарельчатого типа служат при
воздушном режиме воздухонагревателя
для отделения его от борова. В газовом
режиме работы воздухонагревателя и при
остановках доменной печи с взятием ее
на «тягу» через воздухонагреватель
дымовые клапаны находятся в открытом
положении.
Дымовой клапан (рис. 5.32) состоит из стального корпуса 1, установленного на чугунное седло 2, с трубами водяного охлаждения 3 Клапан перекрывается диском 5, движение которого осуществляется от привода через фигурный рычаг б, закрепленный на валу 7 Клапан соединен с приводом при помощи каната, одним витком обхватывающего барабан 8 с проскальзывающим ободом К канату подвешен противовес 11 Электродвигатель 9 соединен с барабаном 8 через редуктор 10 и зубчатую муфту Штурвал 12 служит для ручного управления клапаном. Три домкрата 4 предназначены для подъема корпуса 1 при замене седла 2 Корпус имеет люк 13 для осмотра, чистки и ремонта клапана На новых доменных печах воздухонагреватели оборудуют дымовыми клапанами шиберного типа
При переводе воздухонагревателя на воздушный режим после закрытия клапанов холодного и горячего дутья в нем остается сжатый воздух, давление которого препятствует открытию дымовых клапанов. Для выпуска оставшегося воздуха из воздухонагревателя предусмотрен перепускной (выпускной) клапан тарельчатого типа, установленный на штуцере между клапаном холодного дутья и воздухонагревателем и соединяющий поднасадочное пространство с боровом дымовой трубы Клапан (рис 5 33) состоит из корпуса 1, вала 2, клапана 3, тарелки 4, электродвигателя привода 5, редуктора 6 и оборудован ручным приводом 7. Клапан открывают только на время выпуска воздуха из воздухонагревателя при переводе его с дутья на газ.
