3.2.2 Размеры футеровки лещади доменной печи

В настоящее время принята комбинированная (двухслойная) конструкция лещади. Нижний слой комбинированной лещади выкладывается из пря­моугольных графитированных блоков (см. табл.). В центральном круге нижнего слоя, кото­рый соответствует поперечному сечению горна, графитированные блоки устанавливают верти­кально на торец нитками с перевязкой швов. Высота нижнего слоя лещади H = 1600 мм. [4]

На периферии нижнего слоя графитирован­ные блоки сечением bхс = 400x400 мм укладыва­ют горизонтально. Размеры графитированных блоков таковы (1600x400x400 мм), что по высоте нижнего слоя лещади располагают четыре ряда бло­ков, уложенных горизонтально. Уложенные гори­зонтально блоки имеют разную длину (≤1600 мм), которую необходимо определить.

Футеровку центра верхнего слоя лещади вы­полняют из нескольких рядов высокоглиноземи­стых большемерных блоков или углеродистых пря­моугольных блоков, уложенных горизонтально. Высота одного ряда как в первом, так и во вто­ром варианте одинакова: 550 мм.

Высота верхнего слоя лещади

Нв.с = 550n, (5)83

где п — количество рядов верхнего слоя лещади.

Футеровку периферийного кольца верхнего слоя лещади выполняют из углеродистых трапе­циевидных (клиновых) блоков, уложенных гори­зонтально. Высота одного ряда таких блоков 550 мм соответствует высоте ряда в центре верх­него слоя.

Количество ниток и блоков нижнего слоя леща­ди. Диаметр лещади определяется диаметром горна и толщиной футеровки на уровне чугунной лет­ки. Принимаем толщину футеровки на уровне чу­гунной летки с учетом практики эксплуатации до­менных печей равной 1380 мм (без учета швов). Футеровку такой толщины (1380 мм) можно на­брать, например, из пяти колец: два кольца из полуторных кирпичей (2x345) и три — из нор­мальных (3x230).

Диаметр лещади с учетом швов

. (6) 84

Внутренний диаметр стального кожуха лещади

где S_x = 100 мм — компенсационный зазор меж­ду футеровкой и холодильником; b_х = 170 мм — толщина плитового холодильника; S_к = 20 мм — зазор между кожухом и холодильником лещади.

Принимаем предварительно для центральной нитки длину горизонтально укладываемых на периферии блоков 1600 мм.

Число вертикально поставленных блоков в цен­тральной нитке лещади с учетом швов

N_в.бл= (d_лещ-2∙1600)/(b+d),

где b = 400 мм — ширина блока.

Округляем количество блоков в центральной нитке в сторону их увеличения до ближайшего нечетного числа, чтобы совместить центр леща­ди с центром блока.

Длина горизонтально уложенного блока на пе­риферии центральной нитки

L_бл=0,5[d_лещ-N_в.бл(b+d)].

Для расчета длины блоков на периферии нит­ки, следующей за центральной, обратимся к схе­матическому представлению, говоря о малом ка­тете АВ и гипотенузе ВС. Длина нитки, следую­щей за центральной, т.е. большой катет,

AС= (ВС²-АВ²)^1/2.

Количество вертикально поставленных блоков в нитке, следующей за центральной.

N_в.бл =(AC-2l_бл)/ (b + d).

Число вертикально поставленных блоков в этой нитке должно быть четным, чтобы осуществить перевязку швов. Величину N_в.бл округляем до бли­жайшего большего четного числа. Горизонталь­но уложенные блоки на стороне, обращенной к кожуху печи, будут иметь скошенные грани.

Длина ребра меньшей продольной грани бло­ка для нитки, следующей за центральной, мм:

l_min=[AC- N_в.бл(b+d)]/2.

В следующих нитках количество вертикально поставленных блоков постепенно убывает, с тем чтобы сохранить форму окружности центральной части нижнего слоя лещади. Для каждой очеред­ной нитки из ее общей длины сначала вычитают­ся две длины блока по 1600 мм, а затем опреде­ляется количество вертикально поставленных бло­ков с округлением их числа в большую сторону и соблюдением чередования четного и нечетного числа блоков в нитках.

Количество ниток нижнего слоя лещади рав­но количеству вертикально поставленных блоков центральной нитки. При нечетном количестве блоков в центральной нитке количество ниток также будет нечетным, что позволяет расположить нитки симметрично относительно центральной

Количество ниток и блоков верхнего слоя леща­ди. Над графитированными блоками в центре вер­хнего слоя лещади размещают высокоглиноземи­стые большемерные блоки lxbхс = 550x200x150, а по периферии — углеродистые клиновидные бло­ки, уложенные горизонтально.

Зазор между высокоглиноземистыми больше-мерными и углеродистыми блоками заполняют трамбуемой углеродистой массой.

Количество высокоглиноземистых блоков в центральной нитке

N_бл= (d_лещ-2 l_бл) /(b + d),

где b = 150 — ширина высокоглиноземистого бло­ка, мм; l_бл = 1600 — длина горизонтально уло­женного углеродистого блока, мм.

Полученное число N_бл округляем в меньшую сторону до ближайшего нечетного, чтобы сохра­нить длину углеродистого блока 1600 мм.

Количество блоков следующей нитки рассчи­тываем, используя схему, в которой гипотенуза ВС равна:

ВС^/ = d_лещ - 2 • 1600.

Количество блоков в нитке, следующей за центральной,

N_бл = AC/(b + d).

Полученное число округляем в меньшую сто­рону до ближайшего четного, чтобы сохранить длину углеродистого блока 1600 мм.

Аналогично рассчитываем количество блоков в следующих нитках.

Общее количество ниток высокоглиноземистых большемерных блоков верхнего слоя лещади N_нит= BC'/(l+d),

где l = 200 — длина высокоглиноземистого бло­ка, мм.

Округляем полученное число в меньшую сто­рону до ближайшего нечетного. Приведенный выше расчет предполагает укладку всех ниток вер­хнего слоя лещади параллельными рядами.

Количество углеродистых клиновых блоков в каждом ряду верхнего слоя лещади найдем по фор­муле:

N_угл = πd_лещ /(b+d),

где b =550 — ширина блока, мм; d = 0,5 — тол­щина вертикального шва, мм.

Расчет количества ниток и блоков в четных рядах верхнего слоя лещади аналогичен выше­приведенному с учетом того, что длина углеро­дистых блоков в четном ряду 1400 мм