Вспомогательные устройства доменных печей
К вспомогательным устройствам доменной печи относятся:
шихтовый двор, где хранятся, подготавливаются, взвешиваются, загружаемые шихтовые материалы,
литейные дворы, которые обеспечивают печи чугуновозами и шлаковозами;
нагревательные устройства, позволяющие нагревать подаваемый воздух до определенной температуры;
газоуловители и газоочистители – улавливают доменный (колошниковый) газ и очищают его от пыли;
воздуходувные машины, которые через фурмы выдувают в горн доменной печи горячий воздух;
две водопроводные магистрали, подающие воду для охлаждения горна и лещади.
Нагревательные устройства (рис. 2) представляет собой камеру сгорания и насадку. Насадка выполнена шестигранными, огнеупорными блоками с круглыми ячейками; поверхность нагрева насадки составляет примерно около 30 м2 на 1 м3 объема насадки.
К горелке 1 в камеру сгорания подается очищенный от пыли доменный газ, который сгорая нагревает насадку и удаляется через дымовую трубу 4. Затем подача газа к горелке прекращается и через насадку пропускается воздух, подаваемый турбовоздуходувной машиной, который проходя, через насадку, нагревается до необходимой температуры и подается к фурменному устройству и оттуда через фурмы в рабочее пространство со скоростью 100 - 150 м/с. Доменная печь имеет четыре воздухонагревателя в то время как в одних насадка нагревается, в других отдает теплоту холодному воздуху, нагревая его. После охлаждения насадки воздухом нагреватели переключаются.
Доменная печь снаружи имеет стальной целесварной конус толщиной 20-25 мм, В верхней части и 35-40 мм в нижней. С внутренней стороны кожуха находятся огнеупорная футеровка, охлаждаемая футеровка, охлаждаемая холодильниками.
Огнеупорные материалы.
Основными огнеупорными материалами, применяемые для футеровки плавильных печей, являются:
1. Основные огнеупорные материалы – обожженный доломит и обожженный или сплавленный магнезит, содержащий основные оксиды (CaO, MgO) и магнезитохромит, огнеупорность которого 2000 ºС;
2. Нейтральные огнеупорные материалы, содержащие большое количество Al2O3 и Cr2O3 (хромомагнезитовые, высокоглиноземистые, шамотные).
3. Шамотный кирпич, например, содержит 50…60 % SiO2 и 30…40 % Al2O3.
4. Кислые огнеупорные материалы (динасовые, кварцеглинистые), содержащие большое количество кремнезема SiO2. Динасовый кирпич имеет огнеупорность 1690 – 1700 ºС.
5. Для кладки лещади доменных печей используют углеродистый кирпич и блоки, которые содержат до 92 % С в виде графита.
Шихтовые материалы.
Для выплавки чугуна в доменных печах используются железные руды, марганцевые руды, топливо, флюсы.
Железные руды.
1. Бурый железняк (2Fe2O3 · 3H2O и Fe2O3 · H2O) – содержащий железа 37...55 %,
2. Красный железняк (Fe2O3) – содержащий железа 55...60 %.
3. Магнитный железняк (Fe3O4) – содержащий 55...60 % железа.
Шпатовые железняки (FeCO3) содержит железа 30...40 % .
Марганцевые руды.
Марганцевые руды содержат марганец в виде оксидов: MnO2 , Mn2O3 , в виде карбонатов: MnCO3 и др. Марганцевые руды используются для выплавки ферромарганца с содержанием марганца 60-80 %, зеркального чугуна с содержанием марганца 10-25 %, при выплавке предельных чугунов, содержащих 1 % марганца.
Флюсы.Флюсы загружают в печь для удаления пустой породы руды и золы топлива, которые удаляются с выпускаемым из печи шлаком.
В качестве флюсов в доменной печи используется известняк (CaCO3), доломатизированный известняк (CaCO3и MgCO3), известь (85...90 % CaO).
Топливо. В доменных печах в качестве топлива используется кокс, пылевидный каменный уголь, природный газ.
Основным видом топлива является кокс, содержащий 80…88 % углерода, 8…12 % золы, 2...5 % влаги, 0,5…2 % серы, 0,02…0,2 % фосфора. Куски кокса должны иметь размеры 25…60 мм. Теплотворная способность 27300 - 29400 кДж/кГ.
Природный газ содержит 90…98 % углеводородов ( CH4, C2H6, C3H8) и 1% азота. Теплотворность газа 33600…39600 кДж/м3.
Кокс – искусственный вид топлива, получают на коксохимических заводах сухой перегонкой при 1000 оС без доступа воздуха особых сортов каменного угля, содержащих битумы.
Рис.3. Схема агломерационной машины: 1 – питатель ленты шахтой; 2 – ведущая звездочка привода ленты; 3 – газовый зажигательный горн; 4 – спекательные тележки-налетты;
5 – вакуум-камеры.
Рис.4 Схема тарельчатого гранулятора: 1 – транспортеры; 2 – чаша.