книги из ГПНТБ / Новое в изготовлении и службе подин

Основная часть шлакометаллических остатков, как правило, удаляется за сравнительно непродолжительное время. Остальное время (до 50% всего времени чистки) расходуется на выдувку небольшого, но трудно удаляе­ мого количества шлака в наиболее отдаленных участках. Трудность удаления этого шлака связана не только с отдаленностью его, но главным образом с тем, что при подъеме его струей воздуха из застоя шлак расплески­ вается по стенкам застоя и не удаляется из него; через некоторое время шлак опять скапливается в застое.

Таким образом, эффективность использования энергии струи воздуха или кислорода во второй период очистки подины резко падает. На ряде заводов для ускорения очистки подины в этот период под струю воздуха или кислорода забрасывают крупнозернистый порошок. При этом остатки шлака обволакивают зерна порошка и вместе с ними удаляются из печи. Как известно, этот способ используют при просушивании канала сталевы­ пускного отверстия. Было бы целесообразным изгото­ влять такое устройство, которое позволяло бы непосред­ ственно по трубе вместе с воздухом и кислородом пода­ вать зернистые материалы в конце периода очистки. При этом следует иметь в виду, что такой способ эф­ фективен только при использовании одних крупных зе­ рен порошка и при малых количествах шлака, в против­ ном случае это вызовет сгущение шлакового расплава, уменьшение подвижности его и приведет к невозмож­ ности удаления его из печи.

Следует отметить, что очистка подины продолжает

191

оставаться весьма трудной операцией восстановления футеровки подины.

На рис. 72 показано влияние на стойкость подины температуры в печи после очистки и продолжительности самой очистки. Эти данные говорят о важности резкого сокращения длительности очистки для стойкости по­ дины.

Подсыпка порошка на подину печи

Способ подсыпки порошка на подину многократно менялся [276—281]. Применяемые для доставки в печь крупнозернистых порошков заправочные машины лен­ точного типа не пригодны для засыпки дисперсных по­ рошков, уносящихся с продуктами горения в насадки печи.

Исследования, проведенные на НТМК им. Ленина по­ казали, что при засыпке мелкозернистого порошка на подину заправочной машиной содержание MgO в пыли из воздушных насадок увеличилось с 6,36 до 11,3%, в поднасадочной пыли — с 9,7 до 11,71%. Причем в слу­ чае подсыпки мелкозернистых материалов заправочной машиной и отсутствия обработки слоя окалиной шлаки первых плавок были магнезиальными, что затягивало доводку плавки.

В связи с этим был предложен способ засыпки мел­ козернистых порошков на подину обычной мульдой, снабженной сетчатой крышкой (решеткой). Таким спосо­ бом засыпали окалину в печь при формировании подин. Обычно для этих целей используют имеющиеся на заво­ дах мульды; однако на некоторых заводах отлили спе­ циальные мульды. Такая мульда, изготовленная на НТМК им. Ленина, изображена на рис. 73. Мульда име­ ет специальные приливы 2 с пазами (разрез по А —Л), куда входит крышка мульды 3. Более разнообразны по конструкции решетки мульд. Первоначально в решетке устраивали люк для засыпки порошка; позже было ус­ тановлено, что порошки любых фракций и при любом способе загрузки свободно проникают внутрь мульды че­ рез решетку. Решетку целесообразно изготовлять из ли­ стовой стали толщиной 20—25 мм; лист такой толщины надежно эксплуатируется в условиях мартеновских пе­ чей. Более сложным вопросом является подбор размеров и числа отверстий. Естественно, что чем больше число отверстий и меньше их размер, тем равномернее будет

192

ложиться порошок и тем дольше будет продолжаться засыпка его в печь.

На НТМК им. Ленина были проведены сравнитель­ ные испытания засыпки мелкозернистого порошка за-

Рис. 73. Мульда для подсыпки мелкозернистого порошка на подину печи (НТМК):

/ — мульда; 2 —.приливы для удержания крышки; 3 — крышка

правочной машиной и мульдами. Результаты испытаний приведены в табл. 51.

Если сравнить данные таблицы с приведенными вы­ ше данными об увеличении содержания MgO в поднаса­ дочном и насадочном пространстве, то становится оче-

Т а б л и ц а 51

Эффективность засыпки мелкозернистого порошка разными способами

1 В период испытаний порошок ошлаковывали окалиной.

видным преимущество засыпки порошка на подину мульдами, а не заправочной машиной. При загрузке мелкозернистого порошка в бункер заправочной маши­ ны и транспортировке машины к печи порошок настоль­ ко слеживается, что выдача порошка на ленту бросающе­ го механизма становится крайне затруднительной.

Практика работы заводов подтвердила сделанные выводы.

В настоящее время для печей разной емкости в усло­ виях разных цехов выработана следующая схема орга­ низации погрузки мелкозернистого порошка и доставки его к печи.

В цехах, оборудованных завалочными машинами кранового типа с завалкой шихты мульдами, устанавли­ ваемыми на балконе шихтового открылка (печи садкой до 200 т), для ремонта подин изготовляют комплект мульд на 2,0—2,5 полных ремонта подин. Так как муль­ ды объемом 0,7 м3 вмещают 1 т порошка, то необходимо 25—30 мульд (если в цехе 8—10 мартеновских печей).

Для транспортировки мульд на шихтовый двор и об­ ратно в цехах оборудованы специальные вагоны — вер­ тушки (1—2 вагона). Непосредственно перед восстанов­

194

лением футеровки подины 12—15 мульд, груженых по­ рошком, выставляют на балкон шихтового открылка.

В цехах, оборудованных напольными завалочными машинами с завалкой шихты мульдами, установленными на тележках, объем мульд колеблется от 1,5 до 3,5 м3. В этом случае число мульд, необходимых для восста­ новления футеровки подин, определяют из условия, что находящегося в мульдах мелкозернистого порошка дол­ жно хватать на 2,0—2,5 полных ремонта подин.

Мульды устанавливают на специально выделенные четыре тележки, по четыре на каждую, что определяется необходимостью очистки подины с этих тележек. Поэто­ му длина состава должна быть равной длине рабочего пространства печи, что невозможно в цехах с завалкой шихты из мульд, установленных на балконе шихтового от­ крылка, где очистка подин производится со стульев. При объеме мульд 1,5—3,5 м3 состав из 16 мульд будет вме­ щать от 48 до 96 т порошка. Такого количества порошка достаточно для полного восстановления футеровки подин в цехах современной конструкции при любом числе пе­ чей разной садки.

Состав с мульдами, гружеными мелкозернистым порошком, подается к печи непосредственно перед восста­ новлением футеровки подины вместо обычно подаваемо­ го состава с рудой, известью, и т. д. С этого состава про­ водят очистку подины печи. Такая организация позволя­ ет ликвидировать обычно имеющиеся потери времени на уборку состава, подачу заправочной машины и подклю­ чение ее. Засыпку порошка начинают сразу же после окончания очистки подины или же одновременно с ней. Как правило, очистка подины в разных участках печи заканчивается в разное время. При засыпке порошка за­ правочной машиной необходимо было убирать состав, т. е. полностью окончить выдувку, прежде чем подать машину к печи и начать подсыпку. При засыпке порош­ ка мульдами и очистке подины с этого же состава по­ явилась возможность в районах, где очистка закончена, производить засыпку порошка, продолжая очистку дру­ гих участков печи.

Засыпку порошка производят следующим образом. Мульду с порошком завалочной машиной вводят в печь; хобот машины опускают максимально вниз. Мульду пе­ реворачивают сеткой вниз, и порошок высыпается на по­ дину. Распределение порошка по подине производят

движением завалочной машины вдоль печи в пределах размеров завалочного окна, а также вращением мульды влево — вправо на угол 45—60°. При использовании ма­ шин кранового типа обеспечиваются более точные дви­ жения мульды по косой линии. Таким образом, значи­ тельно возросла роль машиниста завалочной машины и

Рис. 74. Конструкция мульды, исключающая подсыпку по­ рошка на переднюю стену мартеновской печи

возникла необходимость специального обучения маши­ нистов завалочных машин правилам засыпки порошка в печь.

Равномерность распределения порошка по подине может быть достигнута также правильным расположени­ ем отверстий в решетке мульды. Известно, что передняя стена печи сильно зарастает, поэтому целесообразно от­ верстия располагать таким образом, чтобы в 1,5—2,0 ра­ за уменьшить количество порошка, высыпаемого из зад­ ней части мульды под переднюю стену печи (рис. 74).

Одной из наиболее серьезных проблем является до­ ставка мелкозернистого порошка в район стыка подины :и задней стены печи. На рис. 75 отчетливо виден участок, :куда не высыпается порошок.

На некоторых заводах для того, чтобы засыпать .по­ рошок около задней стены применяли такой прием: на большой скорости резко останавливали тележку завалоч­ ной машины. В результате приобретения кинетической энергии порошок долетал до участка стены. Причем эф­ фект доставки порошка к задней стене был выше при использовании мульд без сеток. Однако такой прием за­

196

сыпки порошка осуществим только при высокой квали­ фикации машинистов завалочной машины. На рис. 75 показаны размеры мульд и рабочего пространства печей разной садки ММКПроизведенные измерения и под­ счеты показали, что с учетом габаритов печи, завалоч-

Рис. 75. Расстояние между максимально введенной в печь мульдой и задней стеной (ММК):

тмм

ной машины, составов применяемая на ММК мульда объемом 1,75 м3 может быть удлинена на 1000 мм

(рис. 76).

В этом случае мульда, если учесть толщину верхнего рабочего слоя стен и подины и сужение ванны печи к откосам, позволяет подсыпать порошок к задней стене большегрузных печей.

При транспортировке такой мульды ее следует уста­ навливать вдоль состава.

Описанные приемы засыпки порошка на подину печи позволяют обойтись без операции разравнивания порош­

ка. Однако в ряде случаев такая операция все же необ­ ходима. Наиболее распространено разравнивание по­ рошка струей воздуха, однако при этом происходит вы­ дувание мелких фракций порошка, в результате чего стойкость поверхностного слоя подины падает; при до­ водке первой плавки возникают затруднения с ведением шлакового режима. Хорошие результаты дает разравни­ вание порошка Т-образной трубкой.

Рис. 76. Удлиненная мульда для подсыпки порошка на по­ дину печи (ММК):

1 — решетка мульды; 2 — мульда

При использовании окалины для ошлакования поди­ ны печи вопрос о выравнивании поверхности имел очень большое значение, так как даже небольшие неровности на поверхности подины задерживали расплавленные окислы железа и вызывали неравномерное насыщение ими разных участков подины. Это приводило к неравно­ мерному износу подины. Отказ от окалины устранил эти явления. Шихтовые материалы заваливают на несформированный, свободно насыпанный порошок. При этом определенное разрушение поверхности слоя порошка не­ избежно, тем более что под действием твердой части шихты еще до образования жидкой фазы в ванне поро­ шок уплотняется (масса твердой части шихты составля­ ет 100—150 т). Выравнивание порошка необходимо толь­ ко в том случае, если не соблюден проектный профиль подины печи.

198

Однако засыпка порошка на подины большегрузных печей садкой 450—900 т с площадью пода до 160 м2 пред­ ставляет значительную трудность.

Рациональная подсыпка порошка на этих печах мульдами, позволившая бы исключить или резко сокра­ тить операцию разравнивания, сводится на нет значитель­ ной шириной столбиков передней стены. В результате этого участок подины, расположенный против столбов

Рис. 77. Пооперационный график заправки подины мартеновской печи ком­ бината им. А. К. Серова

передней стены, оказывается недоступным для подсыпки порошка из мульд напольной завалочной машиной. Для таких печей более правильна комбинированная схема засыпки порошка: вначале порошок засыпают из мульд завалочной машиной в места наибольшего износа; муль­ дами засыпают 2/з всего порошка. Для подсыпки лучше использовать удлиненные мульды. Остальной порошок засыпают ленточной заправочной машиной, снабженной отражательной ложкой. Причем при использовании за­ правочной машины засыпку порошка следует вести со стороны подающей в данный момент газ головки. Этим самым обеспечивается попадание порошка на подину без заноса насадок при длине ванн таких печей 20 м. Факел в данном случае не успевает вынести порошок в насадки.

В случае, когда производится значительное разрав­ нивание порошка и температура в рабочем пространстве

Т а б л и ц а 52

Результаты применения новой технологии восстановления верхнего рабочего слоя подин мартеновских печей комбината им. А. К. Серова

резко понижается, после разравнивания необходимо спе­ циально нагреть рабочее пространство до рабочих тем­ ператур. В противном случае при завалке шихты в хо­ лодную печь, первая после восстановления футеровки подины плавка затянется.

Таким образом, описываемая технология позволила свести восстановление верхнего рабочего слоя к заправ­ ке печи. При этом появилась возможность восстанавли­ вать футеровку подины не полностью по всей площади пода, а частично по мере ее износа. При равномерном износе подины до 100 мм можно разделить восстановле­ ние всей площади пода на несколько этапов, совмещая частичное восстановление с заправкой печи после каж­ дой плавки. Такое поэтапное восстановление футеровки подины по всей ее площади применяют в настоящее вре­ мя на ряде заводов страны.

На рис. 77 показан пооперационный график восста­ новления верхнего рабочего слоя подины среднетоннаж­ ной мартеновской печи [275]. Восстановлению подверга­ лась центральная часть подины.

В табл. 52 приведены некоторые результаты приме­ нения описанной технологии на металлургическом ком­ бинате им. А. К. Серова.

200