Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

926

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
6.26 Mб
Скачать

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ НА 100 кг ОГАРКА

 

 

 

Содержание

 

 

Содержание

Поступило

в печь

Вес

Си

Получено

Вес

Си

 

кг

%

кг

кг

%

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

Огарок

 

100,0

12,02

12,02

Штейн

38,6

31,16

1 2 ,0 $

Конвертерный шлак

23,4

1,58

0,37

Отвальный шлак

74,8

0,41

0,31

Угольная пыль

12,9

Газы . .

159,0

Воздух

 

136,4

Угар (ZnO и проч.)

0,3

И т о г о

 

272,7

12,39

И т о г о

272,7

12,39

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

21.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ С ПЫЛЕУГОЛЬНЫМ ОТОПЛЕНИЕМ'

 

 

ПРИ ПЛАВКЕ ОГАРКА (НА 100 кг ОГАРКА)

 

 

 

 

 

 

1 ккал =

4186,8 дж

 

 

 

 

 

 

Количество

 

 

Количество

Приход

 

тепла

Расход

 

тепла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ккал

%

 

 

ккал

%

Горение угольной пыли

87409

81,9

Уносится с газами

 

55866

52,3

Вносится с огарком

 

11343

10,6

Уносится со штейном

9650

9,1

Вносится с конвертерным

7020

6,6

Потери в атмосферу и

15026

14,1

шлаком

. . .

 

950

0,9

проч.................

 

Вносится с воздухом . .

Уносится со шлаком . .

26180

24,5

И т о г о

 

106722

100,0

И т о г о

 

106722

100,0

q — теплотворная способность топлива, ккал/т (для услов­ ного топлива q = 7000 ккал/кг, или 7 млн. ккал/т).

В зависимости от характера плавки (шихта сырая, подсу­ шенная или обожженная), рода топлива, конструктивных осо­ бенностей печи тепловая мощность колеблется в широких преде­ лах— от 14—20 до 50—55 млн. ккал/м2 (от 16,8—24 до 60—■ 66 Мвт/м2-ч).

Коэффициент полезного действия печи г] прямо пропорцио­ нален плавильной потребности шихты (расходу топлива на на­ грев, плавление и перегрев 1 т шихты), обратно пропорциона­ лен фажтическ1ому расходу топлива и его теплотворной способ­ ности:

4 =

я

100,

п • Q

где т) — коэффициент

полезного

действия

печи, %;

q — плавильная

потребность

шихты,

ккал/кг;

п — фактический расход топлива на 1

г шихты, кг;

Q — теплотворная способность топлива, ккал/кг.

Средний к. п. д. печи при плавке обожженной шихты состав­ ляет около 32%, при плавке сырой шихты около 20%. Удель­ ная производительность отражательной печи подсчитывается в тоннах проплавленной шихты на 1 м2 площади пода в сутки

.(имея в виду, что площадь пода равна площади зеркала ванны)

Ооздула, °С

доздула,°С

а

6

Рис. 48. Диаграмма зависимости производительности печи и удельного оасхода топлива от площади печи, температу­ ры шихты и температуры вторичного воздуха:

---------------- производительность;---------------

расход топлива;

а — печь

с площадью пода 225 м2 (ширина 7,6 м)\

б — печь с площадью пода

293 м 2 (ширина

10,0 м); 1 — огарок с температурой 400° С;

2 — огарок

с

температурой 600° С; 3 — сырая шихта

 

ы составляет для сырой шихты 2,5—4 т/м2, для подсушенной 1нихты 4—5 т/м2, а для обожженной шихты 5,5—9 т/м2.

Производительность печи может быть увеличена в результате: 1) интенсификации горения топлива, улучшения термическо­ го режима печи (максимальная температура в начале и мини­

мальная— в конце печи) и повышения ее тепловой мощности;

2)тщательной подготовки шихты (измельчение, перемеши­ вание, подбор оптимального состава, сушка или обжиг);

3)применения термостойких огнеупоров (магнезит, термо­

стойкий хромомагнезит, форстерит и др.); 4) изменения отдельных конструктивных элементов печи (за­

мена арочного свода подвесным, вынос шпуровых отверстий за пределы основной плавильной зоны и др.);

5) увеличения газового пространства печи путем подъема «свода и расширения печи.

Графики зависимости между производительностью печи, удельным расходом топлива и температурой подогрева вторич­ ного воздуха представлены на рис. 48.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Подготовка печи к работе

Длительность работы отражательной печи и ее технологиче­

ские показатели во многом зависят от качества

подготовки ее

к работе. В операции подготовки входят наварка

лещади

(про­

изводится только для вновь построенной печи) И разогрев

клад­

ки (производится после каждого капитального

ремонта).

 

Рис.

49.

Муфель

для

разогрева отражательной

 

 

 

 

 

печи:

 

 

1 — диффузор

горелки;

2 — топочная

стенка

 

 

 

3 — муфель; 4 — боковое окно

Н а в а р к а

л е щ а д и

заключается в том, что печь просуши­

вают,

прогревают в течение 6—7 суток,

причем температуру

в ней постепенно

повышают до 1500—1600° С. При достижении

этой температуры

лещадь

оплавляется, на своде появляются

потеки.

После

этого

выключают отопление, все отверстия тща­

тельно

закрывают и

замазывают и печь оставляют в таком

состоянии до тех пор, пока кладка с внутренней стороны не по­ темнеет. Затем в печь небольшими порциями загружают измель­ ченный конвертерный шлак или штейн, который расплавляют. После накопления на лещади неснижающегося слоя жидкой массы начинают загрузку обычной шихты.

Р а з о г р е в

к л а д к и производится с таким расчетом, что­

бы она достигла

рабочей температуры и при этом сохранила

свою конфигурацию. Разогрев можно вести на дровах, угольной пыли, мазуте. Температуру измеряют у свода в начале и в кон-

94

це печи термопарами. После достижения температуры 800— 900° С включают горелки цли форсунки, а при 1450—1550° С в начале и 1250—1320° С в конце печи печь несколько часов вы­

держивают при этих температурах и затем постепенно начинают загружать.

Поскольку при разогреве дровами (требуется около 500 ж* сухих дров) необходимо большое количество рабочей силы для их загрузки и трудно обеспечить плавный подъем температуры без перегрева отдельных участков кладки, более рационален

Рис.

50.

График разогрева

печи (изменение

температуры

 

 

 

 

свода):

1

 

заданная; —

— —

фактическая;

при разогреве

 

 

дровами;

2 — при

муфельном

разогреве

разогрев тем топливом, на котором печь может работать (уголь­ ная пыль, мазут).

Для этого на лещади печи у топочной стенки сооружают му­ фель (рис. 49), который представляет собой камеру из шамот­ ного кирпича, толщиной 115 мм, скрепленную каркасом из угол­ ков 120X120 мм. В камеру вводят диффузор одной из горелок (или форсунок); газы от сжигания топлива выходят через окна размером 260X200 мм в боковых стенках муфеля. Муфель вна­ чале разогревают коксом, затем включают горелку.

С применением муфеля разогрев продолжается не более 70 ч, полностью исключается применение ручного труда и обеспечи­ вается достаточно плавный подъем температуры (рис. 50). По окончании разогрева муфель разрушается.

Для сохранения конфигурации кладки во время разогрева постепенно ослабляют гайки на поперечных связях, пока расши-

рение кладки не прекратится. При аварийной остановке печи на несколько часов (или при остановке на горячий ремонт) гайки на связях затягивают.

Обслуживание отражательных печей

З а г р у з к а печи. На отечественных медеплавильных заво­ дах повсеместно принята боковая загрузка пе^ей через свод с плавлением шихты на откосах.

Если условно разбить участок загрузки на три части, то в первую часть (зона максимальной температуры) следует загру­ жать не менее 50% шихты, в остальные две — до 25%, причем по сторонам печи загрузку необходимо чередовать. Шихту с пониженным содержанием серы как более тугоплавкую необхо­ димо загружать в начале печи.

С л и в к о н в е р т е р н о г о шл а к а . Конвертерный шлак необходимо заливать в печь равномерно, тонкой ровной струей. Слив одного ковша продолжается 3—3,5 мин, во время слива и* в течение 3—4 мин после него загрузку шихты прекращают. Выпуск отвального шлака прекращают за 2—3 мин до слива кон­ вертерного шлака и возобновляют спустя 6—7 мин после слива, чтобы не допустить выноса шихты в шлаковое окно. При пере­ полненной ванне или больших откосах количество сливаемого шлака должно быть снижено, чтобы не смыть шихтовый откос и не допустить выхода шлака через окна в топочной стенке.

На шлаковой и колошниковой площадках должна быть све­ товая или звуковая сигнализация, предупреждающая о сливе конвертерного шлака. Перед сливом шлака приемная чаша, сливной желоб и сливное окно подмазывают глиной, после слива окно быстро очищают и прикрывают, чтобы снизить подсос в печь воздуха.

Вы п у с к о т в а л ь н о г о ш л а к а . Характер отвального шлака определяется по его внешнему виду: основной шлак имеет бледно-желтый оттенок, кислый — более темный. Порог (набой­ ка) шлакового окна при основном шлаке делают из смеси бе­ лой огнеупорной глины и магнезитового порошка, при кислом шлаке — только из глины. Нормально приготовленная набойка выдерживает около 6 ч.

В целях снижения содержания меди шлак необходимо вы­ пускать во всю ширину окна спокойной ровной струей глубиной 3—4 см. В процессе выпуска шлака в окне постепенно намерза­ ет корка, которую периодически надо убирать. При обнаружении в струе шлака частиц штейна окно надо немедленно перекрыть (особенно при грануляции шлака— во избежание взрыва).

Для прекращения выпуска шлака ударами ломика под корку в направлении печи снимают шлаковую корку с порога, на ко­ торый лопаткой набрасывают комок глины. Глину плотно при­ гоняют к порогу. Высота образующегося валика не должна пре-

96

вышать 2 3 см над уровнем ванны. Во избежание прорыва

ванны валик необходимо располагать с внутренней стороны окна.

Для печей с глубокой ванной верхний уровень шлака над лещадью рекомендуется держать в пределах 1,0—1,2 ж, для пе­ чей с неглубокой ванной — 0,7—0,9 м. Увеличение количества шлака ставит печь в аварийное состояние и ведет к снижению ее производительности и ускоренному зарастанию лещади.

Вы п у с к ш т е й н а . Рациональная толщина слоя штейна 30—50 см. Увеличение количества штейна ведет к повышению общего уровня ванны, а снижение ухудшает тепловой баланс печи и также способствует зарастанию лещади магнетитовыми и цинковистыми настылями.

Шпуровое отверстие в летке должно иметь правильную круг­ лую форму. При увеличении отверстия или изменения формы его иногда не удается закрыть. Поэтому, как только при выпуске штейна шпуровая плита начинает нагреваться и краснеть, ее необходимо заменить.

Для замены шпуровой плиты выбивают закрепляющие клинья, плиту осторожно снимают с ломика и очищают гнездо для нее. Новую плиту предварительно просушивают, гнездо об­ мазывают тестообразной массой из огнеупорной глины и магне­ зитового порошка, после чего плиту вставляют в гнездо и за­ крепляют.

После выпуска штейна шпуровое отверстие прикрывают гли­ няной пробкой и в него вставляют стальной ломик. Конец ло­ мика находится в массе жидкого штейна и постепенно сгорает, поэтому, чтобы шпуровое отверстие не замерзло, ломик необ­ ходимо периодически подбивать внутрь печи.

Для выпуска штейна ломик необходимо извлечь из шпурово­ го отверстия; эту операцию осуществляют с помощью электри­ ческого тока.

Электрическая схема вскрытия шпуровых отверстий (рис. 51) состоит из понизительного трансформатора, соединительных проводов, электрода (шпурового ломика, застывшего в шпуро­ вом отверстии для штейна) и стационарных электродов. Через 2—5 мин после включения тока ломик нагревается, штейн в шпуровом отверстии расплавляется и ломик легко извлекают

из шпура.

Если после извлечения ломика штейн через шпуровое отвер­ стие не идет, то его прожигают кислородом. Для этого газовую трубку диаметром 6 мм и длиной 4—6 м соединяют резиновым шлангом с кислородным баллоном. Свободный конец трубки нагревают докрасна, вставляют в шпуровое отверстие и вклю­ чают кислород. Благодаря теплу горения трубки образовавшая­ ся у шпурового отверстия корка расплавляется.

Перед выпуском штейна желоба смазывают известковым молоком, после закрытия шпуровых отверстий и охлаждения

7 Б, В. Мальцев

97

образовавшейся в желобах штейновой корки< ее убирают с по­ мощью электротельфера с клещевым захватом.

Эксплуатация свода. В процессе эксплуатации печи особое внимание надо обращать на состояние свода, который работа­ ет в наиболее тяжелых условиях и, как правило, выходит из строя в первую очередь. Наружную поверхность свода необхо­ димо регулярно очищать от пыли, причем очистку целесообраз-

Рис. 51. Электрическая схема вскрытия шпуровы* отверстий ('план;.

 

к

о

„кетовый

откос;

3

— стенка

/ - штейновая ванна; 2 - шихт пл

 

g _

 

 

7 _

печи:ч ; 4 -

застывший

штейн;

5

летка.

9

_

шпуровой

бестовая

прокладка;

8 — шпур'

 

11

понизительный

 

-

 

„ппвОЛа\

ломик; 10 — соединительные пр°р^пР _ электроды

 

 

 

трансформатор;

1*

 

 

 

 

 

нее вести не путем обдувки, а вакуумным способом (отсасы­

вание) .

Внутреннюю поверхность свода наРяДУ с применением аэро­ защиты можно поддерживать в Х°Рошем состоянии нанесени­ ем на подгоревшую часть свода огнеупорной массы (способ торкретирования) Приготовленная торкрет-масса сжатым воз­ духом забрасывается на поверхность свода и приваривается к нему. В качестве торкрет-массы Для Динасового свода можно применять кварцевый песок и бой динасового кирпича, для маг­ незитового свода — магнезитовый й°Рошок « бои магнезитового

кирпича, для хромомагнезитового св°дл“ 0ХГ

МИ™пУЮ РУДУ И

бой хромомагнезитового

к и р п и ^ Крупность торкрет-массы

должна быть не ниже -2

0 0 меШ (?5%

частиц размером

менее

0,074 мм), содержание влаги 30- .37%.

Для

повышения

пла­

стичности и понижения температуРы ^екания в торкрет-массу добавляют 5—10% высококачествен0” огнеупорной глины.

Неполадки при отражательной плавке и их устранение

Неполадки при отражательной плавке очень разнообразны, как и методы их устранения, однако существует ряд неполадок, имеющих общий характер. К ним относятся образование в печи «перемычек»; рост откосов, «плывучка», «шуба», зарастание ле­ щади и др.

Б о л ь ш и е о т к о с ы . Нарушение режима шихтовки,

по­

вышение содержания

в шихте тугоплавких компонентов (крем­

незем, магнезиальные

соединения, соединения цинка и др.)

ве­

дет к тому, что избыток этих компонентов постепенно накапли­ вается в печи, замедляет скорость плавления шихты и вызывает рост откосов. Для оплавления образовавшихся кварцевых отко­ сов временно снижают подачу в шихту кварца и уменьшают за­ грузку. Кварцевые и магнетитовые откосы хорошо оплавляются при загрузке на них дробленого известняка, извести или соды. Для оплавления цинковистых откосов целесообразно загружать на них пирит.

«П е р е м ы ч к и». При переработке «текучей» шихты (особен­ но огарка) откосы, наоборот, образуются пологие и, если во­ время не принять мер, противоположные откосы могут соеди­ ниться, т. е. образовать «перемычку». Рост пологих откосов можно обнаружить «прощупыванием» ванны деревянными шуровками через отверстия в своде печи.

Об образовании перемычки свидетельствует и появление в форсуночных окнах конвертерного шлака при сливе его в печь. Для ликвидации перемычки загрузку шихты в месте ее образо­ вания временно прекращают, температуру в печи< повышают, ванну в месте образования перемычки энергично «прошуровывают», затем усиленно скачивают шлак. Иногда перемычку удает­ ся прорвать усиленным сливом конвертерного шлака, но прове­ дение этой операции требует тщательного наблюдения за шлако­ вым окном, так как при прорыве перемычки к окну устремляет­ ся большая масса шлака, которая может сорвать набойку и вы­ звать серьезную аварию.

« П л ы в у ч к а» и «шуб а». Плывучка возникает в резуль­ тате отрыва части шихтового откоса при< быстром сливе конвер­ терного шлака большой струей, или переработке неравномерной по крупности шихты, когда крупные куски скатываются по от­ косу на ванну, увлекая за собой частицы концентрата. При образовании «плывучки» поверхность ванны покрывается пла­ вающими островками шихты с повышенным содержанием меди

(до

3%), цинка (до 8%),

кремнезема (до

40%). «Плывуч­

ка»

тугоплавка и уносится

струей шлака,

увеличивая потери

меди.

Образование «плывучки» чаще всего происходит при перера­ ботке малосернистого огарка или шихты с повышенным содер-

7*

99

жанием пыли, поэтому такую шихту необходимо загружать в переднюю часть печи, чередуя загрузку малосернистой шихты и высокосернистой, чтобы создать откосы. Загрузку шихты и слив конвертерного шлака надо вести спокойной, ровной струей.

При появлении «плывучки» необходимо снизить загрузку в хвостовую часть печи и увеличить ее в начале. Надо также на короткий период повысить температуру в конце печи и создать около шлакового окна небольшой барьер из кварца для задер­

живания в печи плывучки.

и состоит

«Шуба» также образуется на поверхности ванны

в основном из нерасплавившегося кварца. «Шуба»

появляется

в результате снижения температуры в печи, при избытке в ших­ те кварца и переработке кварца с повышенной температурой плавления. Ликвидацию «шубы» производят аналогично ликви­ дации «плывучки».

З а р а с т а н и е л е щ а д и . Наиболее серьезным является постепенное зарастание лещади печи настылями в результате пониженной температуры ванны, увеличенного содержания в шихте ферритов цинка, перегрузки печи конвертерным шлаком, нарушений режима по высоте ванны.

Охлаждение ванны происходит в основном из-за перегрузки печи шихтой, закрытия шихтой поверхности ванны, работы на

высокой

шлаковой

ванне, образования

промежуточного слоя,

а также из-за чрезмерного скачивания штейна.

Для

уменьшения

настылеобразования

необходимо поддер­

живать в печи минимальный слой шлака и максимально воз­ можный слой штейна, периодически загружать в печь кусковой металл (чугун, сталь), прошуровывать ванну, практиковать еже­ месячный прогрев печи с загрузкой кускового серного колче­ дана.

В период прогрева шихту рассчитывают на получение кисло­ го, но легкоплавкого шлака и бедного штейна. Загрузку сни­ жают на 50—70%, температуру повышают до максимума. Через отверстия в своде на лещадь загружают 2—3 т колчедана в смену. Таким путем за сутки лещадные настыли могут быть раз­ мыты на глубину 100—120 мм.

Высоту слоя штейна и шлака определяют по характеру об­ разовавшейся на ломике корки (штейн имеет красноватый цвет и сравнительно ровную поверхность, шлак — темно-серый цвет и бугристую поверхность). Ломик опускают в печь через отвер­ стие в своде в зоне шпуровых отверстий.

Ремонт печи

Т е к у щи й р е м о н т печи проводят без ее остановки, и он заключается в смене отдельных прогоревших участков свода или боковых стен.

Выпавшие или* сгоревшие на небольшом участке свода кир­

пичи заменяют на ходу подвесками из блоков в 2—4 кирпича. Подгоревший участок стены разламывают и закладывают новым кирпичом. Бели ремонтируемый участок находится в области ванны, разборку кладки надо производить с большой осторож­ ностью, чтобы не выпустить из печи массу.

При выходе из строя значительного участка

свода (напри­

мер, целой секции) проводят г о р я ч и й р е м о н т

с остановкой

печи приблизительно на сутки. После остановки печи сгоревшую секцию обрушивают, поверхность ванны в области обрушения охлаждают подаваемым через горелки воздухом и засыпают шлакам. На границе обрушения по всему сечению печи возводят кирпичную перемычку.

Для того чтобы масса в отгороженной части печи не замерз­ ла, от одной из форсунок за перемычку выводится труба для отопления. В охлажденной части печи устанавливают опалубку, на которой выкладывают новую секцию свода. После окончания кладки опалубку убирают, перемычку разрушают, включают горелки и печь постепенно вводят в работу. При такой органи­ зации работ (рис. 52) свод удается отремонтировать за 24—26 ч.

Для замены кладки только в области загрузочных воронок

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]