книги из ГПНТБ / Новое в изготовлении и службе подин

Н екоторы е специальны е вопросы ремонтов подин

Снижение температуры главного свода в процессе ремонта подин

Для обеспечения устойчивой службы сводовых из­ делий температура эксплуатации их не должна снижать­ ся ниже 1400—1450° С. Однако удержать такую темпера­ туру свода в период ремонта подин не всегда возможно. Причем это связано не с недостатками или преимущест­ вами той или иной технологии, а со спецификой процес­ са очистки подин. Очистку подины проводят при отклю­ ченном топливе — в противном случае очень быстро выходят из строя трубы, длительность очистки увеличива­ ется, а качество очистки снижается, с увеличением дли­ тельности очистки стойкость подин уменьшается. Опера­ ция очистки подины неизбежна, поэтому необходимо со­ кращать ее длительность.

В результате применения мелкозернистых порошков износ подин стал более равномерным, без образования локальных ям, застоев. Это привело к сокращению пе­ риода очистки подины при ее ремонте.

Однако температура главного свода печи снижается и в течение последующих операций ремонта подины. При подсыпке порошка мульдами появилась возмож­ ность поддерживать тепловую нагрузку, ограниченную только условиями видимости в печи. Это позволяет к окончанию засыпки порошка в печь иметь в печи рабо­ чие температуры и начинать завалку первой плавки без промедления, чего нельзя было сделать при старых тех­ нологиях ремонта. Необходимость периода разравнива­ ния порошка объясняется только несовершенством средств подсыпки на ряде заводов (на комбинате им. А. К. Серова и НТМК практически исключили этот период) и не вытекает из существа новой технологии. Таким образом, при ремонте подины по новой техноло­ гии можно обеспечить стабильность температуры глав­ ного свода печи. Утверждение же некоторых авторов, что снижение средней тепловой нагрузки во время ре­ монта подины по новой технологии определяет и более низкую температуру главного свода, необоснованно. При ремонте по старой технологии периоды прогрева подины, протекавшие при максимально возможных тепловых на­ грузках, по длительности были соизмеримы или больше

201

периодов очистки подины и подсыпки порошка. В связи с этим, хотя средняя тепловая нагрузка при старой тех­ нологии была высокой, главный свод охлаждался значи­ тельнее.

Рис. 78. Изменение температуры футеровки главного свода печи в пе­ риод ремонта подины:

На рис. 78 и в табл. 53 приведены данные, показыва­ ющие, что в период ремонта подины скорость снижения температуры сводовых изделий далеко не достигает критических значений.

202

Температурные условия начала завалки шихтовых материалов после ремонта подины печи

Формирование верхнего рабочего слоя подины в мо­ нолит происходит в период плавки. Естественно, что в период завалки шихтовых материалов в печь на поверх­ ности подины устанавливается температура, приблизи­ тельно равная температуре заваливаемой шихты. Даль­ нейшее формирование слоя и стойкость подины не зави­ сят от температуры в печи, при которой начинают завалку шихты после ремонта подины. Таким образом, с точ­ ки зрения формирования подйны, температура в рабо­ чем пространстве, при которой начинают завалку мате­ риалов, не играет роли. Однако отсюда вовсе не следу­ ет, что завалку материалов в печь после ремонта подины действительно можно начинать при любой температуре в печи. Завалка материалов в печь должна начинаться только по достижении в печи рабочих температур 1550— 1650° С. Только в этом случае будет обеспечен форсиро­ ванный ход первой плавки после ремонта подины.

Содержание MgO в шлаке первой после ремонта плавки

Содержание MgO в шлаках мартеновской плавки ко­ леблется в пределах 5—12%. Увеличение содержания MgO в шлаке выше 15—20% служит показателем разру­ шения огнеупорной футеровки подины, стен или откосов. При этом в связи с отсутствием условий для асси­ миляции MgO в шлаковом расплаве шлак становится

203

гетерогенным,, кипение ванны металла затрудняется, на­ рушается ход плавки. Это объясняет ту осторожность, с которой подходили на ряде заводов к внедрению новой технологии, опасаясь изменения в худшую сторону шла­ кового режима. Наблюдения, проведенные авторами, по­ казали, что в ряде случаев действительно происходило увеличение содержания MgO в шлаке. Анализ причин увеличения содержания MgO в шлаке показал, что это связано с нарушениями новой технологии ремонта по­ дин, из которых можно выделить главные:

1. Засыпка магнезитового порошка на подину без очистки застоя от шлака и металла. Подобную картину наблюдали в некоторых цехах, перешедших от ремонтов подин к их заправке в период выпуска металла из печи. Засыпку порошка на подину в любом случае необходимо проводить только при отсутствии шлакометаллических остатков. В период же выпуска металла из печи уда­ лить полностью остатки металла и шлака не удается изза ограниченности времени; это приводит к срыву навар­ ки и увеличению содержания MgO в шлаках.

2.Различная технология ремонта подины и стен печи.

Вцелом ряде случаев увеличение содержания MgO в шлаке объясняется тем, что на подину печи засыпают по­ рошок типа МПП, который не требует ошлакования ока­

линой, а на стены и откосы печи — порошок марки МПП, который также не ошлаковывали, хотя он и требует обя­ зательной ошалковки. Не ошлакованный порошок МПК вызывает в дальнейшем резкое увеличение содержания MgO в шлаке.

Длительная практика применения новой технологии металлургическим комбинатом им. А. К- Серова пока­ зала, что в среднем по всем плавкам, выпущенным по­ сле восстановления верхнего рабочего слоя подин, со­ держание MgO уменьшилось с 10,72 до 9,44%. Причем следует особо подчеркнуть сложность сортамента вы­ плавляемой стали на заводе (длительность доводки

2,5—3,5 ч, температура выпуска 1620—1640° С).

Примеры ремонтов подин мартеновских печей

Характеристика показательных ремонтов подин, про­ веденных участниками Всесоюзной межзаводской шко­ лы в 1963 г., на заводах страны и плавок, выплавленных после этих ремонтов, приведены в табл. 54 и 55.

204

Т а б л и ц а 54 Характеристика ремонтов подин мартеновских печей, проведенных участниками школы

/отвеост6 4 а н и е ' ® организационное время этих ремонтов входит заправка задней и передней стен и исправление сталевыпускно-

Т а б л и ц а 55

Характеристика плавок, выплавленных после ремонтов подин мартеновских печей, проведенных участниками школы

Металлургический комбинат им. А. К. Серова

(180-т печь)

Ремонт подины производили после 91 плавки (после холодного ремонта печи). За это время было проведено три частичных ремонта подины с общей затратой време­ ни 1,5 ч.

Описываемый ремонт подины был первым полным ремонтом после восстановления рабочего слоя подины во время холодного ремонта печи.

Рис. 79. Характер износа подины перед ремонтом на за ­ воде им. Серова

206

Продолжительность'периодов доводки плавки перед ремонтом была обычной, состояние шлаков нормальное.

Наиболее изношенная часть подины печи имела пло­ щадь 1,5—2,0 м2 (рис. 79), глубину до 150 мм. Задняя стена и откосы были заправлены сырым доломитом во время выпуска металла из печи.

Т а б л и ц а 56

Теплотехнические параметры отдельных периодов ремонта подины мартеновской печи комбината им. А. К. Серова (средние данные)

Параметры Выдувка Подсыпка Выравнивание

Шлакометаллические остатки удаляли струей сжа­ того воздуха, подаваемого в печь спаренными жароупор­ ными трубами. Во время очистки подины топливо пол­ ностью не отключали. При засыпке порошка на подину поддерживали максимальную тепловую нагрузку (рас­ ход мазута 2 т/ч), которую частично уменьшали во вре­ мя внесения в печь мульд с порошком (табл. 56).

Нижне-Тагильский металлургический комбинат им. В. И. Ленина (печь 400-т)

После выпуска плавки на подине имелся застой про­ тив третьего и четвертого завалочных окон глубиной 200 мм. Шлак предыдущей плавки был несколько густо­ ват. Подину очищали струей кислорода через три трубы.

При очистке подины топливо отключали полностью, при подсыпке порошка включали (расход доменного га­ за 6,0 тыс. м3/ч).

Задняя стена и откосы были заправлены в период чистого кипения последней перед ремонтом подины

207

плавки. Во время ремонта подины заправку задней сте­ ны и откосов не проводили.

Порошок, засыпанный на подину, прогревали в тече­ ние 25 мин.

Слой порошка пропитывали окалиной в течение 5 мин при открытом сталевыпускном отверстии; стале­ выпускное отверстие закрыли после завалки сыпучих ма­

Нижне-Тагильский металлургический комбинат им. В. И. Ленина (печь 140 т)

Шлак предыдущей плавки был достаточно жидкопод­ вижным. Печь заправляли во время чистого кипения и выпуска последней перед ремонтом плавки смесью маг­ незита с сырым доломитом.

Подину очищали при полном отключении топлива; во время засыпки порошка топливо не включали.

Т а б л и ц а 57

Теплотехнические параметры отдельных периодов ремонта подины мартеновской печи НТМК (средние данные)

Рабочий слой подины прогревали в течение 20 мин. Температура главного свода печи после очистки подины составляла 1180—1240°С (табл.57).

208

Ошлакования порошка окислами железа (окалиной) не производили.

Порошок разравнивали вручную крюками.

На ремонт подины было израсходовано 3 мульды магнезитового порошка объемом по 1,25 м3 и 2 мульды объемом по 1,65 м3.

Днепровский завод им. Ф. Э. Дзержинского

(430-т печь А)

Шлаки последней перед ремонтом плавки достаточ­ но жидкоподвижные, хотя и содержали обычное для за­ вода повышенное содержание MgO.

На подине слева против второй крышки была яма глубиной 150—180 мм; общий застой на подине был рас­ положен против 1, 2, 3 завалочных окон, а также в виде

воздушной струей, подаваемой в печь обычными газовы­ ми трубами. Несмотря на полностью закрытые вентили, топливо поступало в печь, что приводило к быстрой де­ формации труб.

В случае сильной деформации трубы вытаскивали из печи и охлаждали водой, подаваемой через специальную систему.

Порошок подсыпали мульдами, удлиненными на 300 мм (объем мульд увеличился с 1,25 до 1,41 м3) с ре­ шетками. При подсыпке порошка топливо в печь не по­ давали. К концу подсыпки в печь было дано 2 тыс. м3/ч коксового газа. Порошок на подине разравнивали стру­ ями сжатого воздуха, подаваемого через «воздушные грабли».

После разравнивания слой порошка прогревали (рас­ ход коксового газа 2 тыс. м3/ч). Такую же тепловую на­ грузку поддерживали в печи при даче на порошок ока­ лины.

После дачи окалины порошок прогревали в течение 4 мин при полной тепловой нагрузке.

209

После появления в сталевыпускном отверстии рас­ плавленного шлака приступили к завалке сыпучих ма­ териалов первой плавки. Отверстие было закрыто во время завалки печи. Состояние подины после первой плавки хорошее, шлаки первой плавки нормальные.

v3000мм '8000мм

3

А

'6000мм-

”1200мм

Рис. 80. Характер износа подины на заводе им. Дзержин­ ского (печи А, Б, В)

Днепровский завод им. Ф. Э. Дзержинского

(430-т печь Б)

Шлаки последней перед ремонтом плавки жидкопод­ вижные.

Против среднего завалочного окна на подине была яма глубиной до 500 мм, площадью 6—7 м2. На подине

210