2. Применение воздуходувных машин на металлургических заводах.

Воздуходувные агрегаты (компрессорные машины), пред­назначенные для подачи воздуха в доменные печи, уста­навливают на специально сооружаемых на металлургиче­ских заводах воздуходувных станциях. Проектируют и со­оружают следующие воздуходувные станции:

паровоздуходувные (ПВС), включающие агрегаты до­менного дутья и котлоагрегаты;

комбинированные паровоздуходувные и электрические (ПВС или ТЭЦ—ПВС), состоящие из агрегатов доменного дутья и турбогенераторов;

ПВС или ТЭЦ—ПВС, имеющие в своем составе ком­прессоры доменного дутья с электроприводом;

воздуходувные, включающие только компрессоры воз­душного дутья с электроприводом (ЭВС).

Основным типом привода агрегатов доменного дутья яв­ляются паровые турбины, работающие на паре с давлением 3,5 и 9,0 МЛа и соответственно температурой 435 и 535 °С. Приводы других видов обеспечивают не более 5 % мощно­сти воздуходувных машин металлургических заводов.

Как правило, главный корпус воздуходувных станций компонуют таким образом, чтобы машинный зал и котель­ная с деаэрационно-питательной установкой располагались параллельно друг другу. При этом машинный зал находит­ся со стороны доменного цеха. Воздуходувные агрегаты располагают перпендикулярно оси машинного зала так, что­бы компрессор находился со стороны доменного цеха. Как уже отмечалось выше, это центробежные компрессорные машины.

При установке на воздуходувной станции компрессор­ных агрегатов с турбинами двух или более давлений пара котлы более низкого давления резервируются котлами бо­лее высокого давления пара. Производительность и число паровых котлов устанавливаются с учетом использования энергетического пара от установок вторичных энергоресур­сов (БЭР).

Подвод кислорода для обогащения доменного дутья производится во всасывающий газопровод компрессорной машины до воздушных фильтров. Степень обогащения дутья не должна превышать 40 % по объему.

Удельный расход топлива на выработку сжатого воз­духа для доменных печей составляет 17—20 кг условного топлива на 1000 приведенных м³.

Сжатый воздух с избыточным давлением 0,6—1,4 МПа вырабатывается на центральных компрессорных станциях ш распределяется по цехам металлургического завода. Ос­новными потребителями сжатого воздуха являются стале­плавильные и прокатные цехи. Удельные расходы компрес­сорного воздуха на 1 т стали составляют, м³:

В мартеновском цехе 128—150

В конвертерном производстве 1,5—2,5

В электросталеплавильном производстве . . 4—10

На прокатных станах 20—50

Компрессорные станции металлургических заводов обо­рудуют компрессорными машинами поршневого и центро­бежного типов. Поршневые компрессоры тихоходны, имеют значительные габариты и ограниченную производитель­ность, поэтому их устанавливают в основном на станциях малой производительности. Центробежные компрессорные машины выгодно отличаются от поршневых быстроходно­стью, меньшими габаритами и равномерностью подачи сжа­того воздуха. Они не загрязняют сжимаемый воздух мас­лом и удобны для непосредственного соединения с приво­дом. В связи с этим современные компрессорные станции металлургических заводов, как правило, оборудуются цент­робежными компрессорными машинами.

Центральные компрессорные станции металлургических заводов обычно сооружают двухэтажными. Компрессоры размещают на втором этаже, а промежуточные холодиль­ники компрессоров, системы охлаждения двигателей и масляное хозяйство компрессорных агрегатов и воздушных фильтров — на первом.

Расходы на производство сжатого воздуха весьма зна­чительны. Так, только в доменном производстве стоимость воздушного дутья в доменные печи составляет около 33 % стоимости полученного чугуна. Поэтому повышение эконо­мичности производства сжатого воздуха позволит заметно снизить себестоимость выпускаемого металлургическими заводами металла. Наиболее перспективными направления­ми в этой области следует считать увеличение единичной мощности и повышение параметров пара турбокомпрессо­ров с паровым приводом и переход к более экономичным осевым компрессорным машинам.

С увеличением мощности воздуходувных агрегатов и по­вышением параметров используемого пара увеличивается термодинамический к. п. д. паросилового цикла. Так, пере­вод от пара с давлением 3,5 МПа и температурой 435 °С к использованию пара с параметрами 9 МПа и 535 °С сни­жает удельный расход условного топлива на производство 1000 приведенных м³ сжатого воздуха с 19—20 до 17— 18 кг, а себестоимость 1000 приведенных м³ сжатого возду­ха—с 0,37—0,40 до 0,33—0,35 руб.

Переход на более экономичные компрессоры осевого типа должен способствовать дальнейшему снижению удель­ных затрат на производство сжатого воздуха. Однако более узкая, чем у центробежных компрессоров, зона устойчивой работы осевых компрессорных машин обусловливает из­вестные трудности использования их в доменном производ­стве при принятой в нашей стране схеме, когда каждый компрессор работает на одну «свою» печь. В связи с этим в нашей стране и за рубежом ведутся работы по созданию высокоэкономичных осецентробежных компрессорных ма­шин, совмещающих как осевые, так и центробежные сту­пени сжатия газа.