- •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
1.2. Сушка огнеупорной кладки печи и воздухонагревателей
П
еред
пуском доменной печи в эксплуатацию
после завершения строительства
или капитального ремонта огнеупорную
кладку печи и воздухонагревателей
обязательно подвергают сушке для
удаления влаги из швов футеровки.
Нельзя задувать доменную печь с не
высушенной кладкой, так как взаимодействие
жидкого чугуна и влаги кладки лещади и
горна приведет к разрушению
огнеупорной футеровки уже в первые часы
работы печи. В связи с этим сушку
огнеупорной футеровки печи и
воздухонагревателей осуществляют по
утвержденному
графику постепенным увеличением
температуры в течение нескольких суток
так, чтобы не нарушить целостности
огнеупорной кладки.
Существует несколько способов сушки доменной печи: нагретым дутьем, коксовым газом и дровами. Наибольшее распространение получила сушка печи нагретым дутьем и значительно меньшее - коксовым газом и дровами.
Выбор способа сушки зависит от того, в каком цехе (строящемся или действующем) сооружена печь. Если в цехе имеются уже работающие печи, то сушку кладки построенной печи осуществляют нагретым дутьем путем подачи его в печь через воздушные фурмы. Для этого на фурмы надевают длинные • трубы для подачи воздуха в центр горна и короткие — для сушки периферийной части (рис. 1.1).
На нескольких горизонтах по высоте внутри печи целесообразно устанавливать сплошные металлические площадки с зазором у стен 300-400 мм для того, чтобы весь нагретый воздух проходил у стен печи.
Режим сушки контролируют термопарами, измеряющими температуру воздуха в газоотводах доменной печи. Количество и температура дутья поддерживаются такими, чтобы температура газа в газопроводах не превышала 450 °С. На рис. 1.2 приведен график температурного и дутьевого режима сушки одной из доменных печей Криворожского металлургического комбината. В период сушки воду в холодильники горна не подают. Большой конус (или газоуплотнительные клапаны БЗУ) находятся в закрытом положении, а горячий воздух в первые сутки выпускают через открытые люки отсекающего клапана (для сушки кладки наклонного газопровода и пылеуловителя), а затем — через атмосферные клапаны печи.
И
ногда
сушку лещади и стен горна осуществляют
с установкой горизонтально
расположенного перекрытия
1 (рис. 1.3).
Под перекрытием на кирпичных стойках 2 укладывают кольцевые газопроводы 3 различного диаметра с равномерно просверленными по окружности отверстиями для выхода газа. По трубам через отверстие чугунной летки подают коксовый или природный газ. Воздух для сжигания газа нагнетают вентилятором через шлаковую летку, а продукты сгорания отводят либо через вторую шлаковую летку, либо через один из фурменных проемов.
На некоторых металлургических заводах сушку лещади осуществляют при помощи электронагревательных элементов.
По мере готовности предварительную сушку футеровки печи возможно осуществлять подачей в змеевики холодильников нагретого до 200 °С пара. Предварительная сушка кладки позволяет сократить продолжительность сушки печи нагретым дутьем. Сушка печи горячим воздухом наиболее проста и позволяет точно соблюдать установленный температурный режим.
В конце сушки печи кладку охлаждают, понижая температуру воздуха до 50-60 °С со скоростью 50-80 °С/ч. Это делают для обеспечения возможности осмотра кладки после сушки, выполнения подготовительных работ в горне перед загрузкой печи и исключения случаев самовозгорания горючих материалов при загрузке печи.
При отсутствии на заводе коксового и природного газа сушка первой печи может быть произведена дровами, сжигаемыми на лещади, которую защищают слоем шамотного кирпича, уложенного на ребро без раствора. Сушка дровами осложняется трудностью поддержания заданного температурного режима и требует больших затрат времени и ручного труда. Поэтому на некоторых заводах перед задувкой первой доменной печи сначала обогревают воздухонагреватели сжиганием мазута, вводимого в камеру сгорания специальными форсунками, а сушку кладки печи ведут нагреваемым в воздухонагревателях воздухом.
Сушке кладки воздухонагревателей предшествует сушка дымовой трубы и борова воздухонагревателей. Она начинается за 8-10 часов до начала сушки воздухонагревателей с основания дымовой трубы, где для создания первоначальной тяги за счет нагрева воздуха разжигают костер из дров. После нагрева основания дымовой трубы разжигают костры в борове.
Сушка воздухонагревателей производится раньше сушки доменной печи, так как для сушки последней необходим подъем температуры под куполом воздухонагревателей до 900-1000 °С. Контроль нагрева осуществляют при помощи термопары, заложенной в кладке купола воздухонагревателя. Скорость подъема температуры по показаниям этой термопары не должна превышать 8-10 °С/ч.
