2.1 Регенеративные нагревательные колодцы

Группа состоит из четырех колодцев, каждый из которых оборудован самостоятельной системой питания газом и воздухом, боровами, механизмом передвижения крышки и системой автоматики.

Тепловая мощность действующих колодцев составляет (14,67÷29,3) 10⁶ Дж/ч, а масса садки 45-80 т (на один колодец).

Воздух подогревают до 750-1150° С, а доменный газ - до 800-1150°С. Объем насадки газового регенератора 2-4 м³/10⁶ ккал/ч тепловой мощности, а воздушного 2,5-4,5 м³/10⁶ ккал/ч (одна сторона). Насадка системы Сименса с размерами ячейки 65 мм.

На регенеративных колодцах обычно применяют крышки арочного типа с литой рамой, передвигаемые реечными механизмами.

Каркас колодца – цельносварная металлическая конструкция. Каркас облицовывают стальным листом толщиной 6-10 мм. Подподовые балки рассчитывают на статическую нагрузку от кладки и слитков. При этом вводят коэффициент запаса, в три-пять раз увеличивающий расчетную нагрузку (на случай падения на подину слитка из клещей крана).

Фундамент колодцев состоит из плиты с двумя подпорными стенами. Одна из стен расположена со стороны железнодорожных путей, а вторая– со стороны дымовых труб. На стену устанавливают колонны наружного ряда здания отделения колодцев. Фундаменты колонн среднего ряда здания отделения располагают под плитой, в которой предусматривают проемы для банкетки колонны. Все элементы фундамента выполняют из монолитного железобетона. Плиту и подпорные стены защищают от перегрева, устраивая шанцевую выстилку из глиняного обыкновенного кирпича под регенераторами и боровами.

Колодцы отапливают обычно доменным газом с теплотой сгорания 3,5-4,4 МДж/м³. В период нагрева на некоторых заводах дополнительно подают коксовый или природный газ, увеличивая теплоту сгорания в этот период на 25-35 %. Для отопления колодцев иногда применяют мазут, однако стойкость кладки при этом существенно снижается, а эксплуатация значительно сложнее, чем при отоплении газом.

Для изменения направления движения газа и продуктов сгорания применяют золотниковые клапаны с водяным затвором, а воздуха и продуктов сгорания – такие же клапаны или мотыльковые клапаны. Пару клапанов устанавливают на каждый колодец. Воздух подают вентилятором среднего давления, устанавливаемым, как правило, на группу.

Рис. 2.3. Регенеративный нагревательный колодец: а - продольный разрез колодца; б- поперечный разрез по группе колодцев: 1 - насадка газового регенератора; 2 - насадка воздушного регенератора; 3 - крышка; 4 - механизм передвижения крышки; 5 - проем для удаления шлака; 6 - газо- и воздухопроводы; 7- вентилятор; 8 - перекидные устройства; 9 - шлаковая летка

Шлак из регенеративных колодцев удаляют в жидком виде. На продольных стенах крайних колодцев группы установлено по одной шлаковой летке обогреваемых горелками, в которые подают коксовый газ ( 50 м³/ч) и компрессорный воздух ( 65 кг/ч). Из средних колодцев шлак стекает в крайние через проемы в разделительных стенах (см. рис. 2.3). Размер проема 600х900 мм.

Наибольшая длина рабочего пространства регенеративных колодцев по проекту была 4,5 м. В настоящее время заводские работники была проведена реконструкцию и удлинили рабочее пространство колодцев с первоначальной длины 3,0 до 4,0 м, а с 4,0-4,5 до 5,6-5,7 м, сократив ширину насадок регенераторов и толщину разделительных стенок между газовой и воздушной насадками. При этом было достигнуто увеличение производительности на 15-20%.

В схеме автоматического регулирования теплового режима колодцев предусматривают следующие основные узлы регулирования: температуры в рабочем пространстве; соотношения газ-воздух; давления в рабочем про­странстве; отключения подачи газа и управления приводами перекидных клапанов, а также автоматический контроль температуры в поднасадочном пространстве газовых регенераторов и в борове; давления в трубопроводах доменного газа и воздуха, а также показывающие приборы. В двух соседних колодцах группы, соединенных проемом для удаления шлака, давление регулируют совместно, сажая и выдавая слитки одновременно. Учитывая, что в особых случаях количество газа, подаваемое в эти колодцы, может быть различным, для каждого из них предусматривают еще дополнительные регулирующие дроссельные клапаны. Степень открытия этих клапанов устанавливается автоматически в зависимости от количества подаваемого газа и давления в соответствующем колодце. Автоматическое отключение подачи топлива происходит при перекидке клапанов, открывании крышек, падении давления газа, воздуха или масла в системе струйных регуляторов и напряжения в электрической сети. Кроме двух первых случаев, возобновить подачу топлива можно только вручную. Автоматическую перекидку клапанов осуществляют реле времени через одинаковые или разные для обеих сторон интервалы (от 1 до 30 мин).