КІРІСПЕ 3 страница. Әк біріктіру үдерісіне қарқындату үшін және флюстеуіш материалдардың бір түрі болып саналады

Әк біріктіру үдерісіне қарқындату үшін және флюстеуіш материалдардың бір түрі болып саналады. Агломерациялық цехте ірілігі 10-60 мм, құрамында 78 – 80% CaO және қызған кезде 17 – 19% жоғалымы бар шахталық пештің әгі қолданылады.

Агломерациялық отын ретінде КХӨ (КХП)-ның ірілігі 0 – 10мм кокс ұсағы (коксша), металлургиялық кокстың елендісі және домна цехының 10 – 25 пен 0 – 40мм фракциясы, сондай-ақ ірі домна коксы және коксты сумен сөндіргенде түзілетін кокс шламы пайдаланылады.

Агломерациялық отынның сапасы алынатын агломераттың сапасына едәуір мөлшерде әсер етеді.

2.1-кесте – Кокстың техникалық сараптамасы

Көрсеткіштері, %	Коксша, 0 – 10мм	Еленді	Ірі кокс	Кокс шламы
W^p
A^c			13,7
V^r	0,9	1,3	1,3	1,4
S	0,7	0,6	0,6	0,7
C	82,4	86,1	84,4	80,9

2.1-сурет – Әр түрлі маркалы мазуттың негізгі қасиеттері.

Бұл суретте коксты мазутпен алмастыру коэффициентінің мазуттың шығынына тәуелділігі көрсетілген.

2.2-кесте – Әр түрлі маркалы мазуттың қасиеттері

Көрсеткіш	Мазут маркасы
80^0С кезіндегі тұтқырлық	2,5-5,0	5,0-8,0	8,0-11,0	11,0-13,0	13,0-13,5
Күкірт,%, көп емес
азкүкіртті....................	0,50	0,50	0,50	0,50	0,50
күкіртті.......................	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
жоғары күкіртті...........	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
Су, %, көп емес	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Температура, ^0С:
суыту, көп емес...........	+5	+10	+15	+20	+25
ашық тигельде анықталатын тұтану..	+80	+100	+110	+120	+125

Коксты үнемдеу мақсатымен отын ретінде мазут қолданылады. Мазут мұнайды тікелей айдау мен крекингтің ауыр қалдығы болып саналады. Мазуттың домналық балқытуға әсері табиғи газдыкіне ұқсас. Айырмашылығы – мазут фурмаларда жанғанда пешке көбірек жылу береді (ыдырау температурасының аздығынан және көміртегінің көптігінен). Мазуттың фурмада жану жылуы 6100-6400 кДж/кг құрайды, бұл кокстыкінен біршама аз және табиғи газдыкінен әжептеуір көп. Мазутты қолдану тәжірибесіне сүйенсек, отынның фурмалық аймақта теориялық жану температурасының төмендеуі 1м³ үрлеуге 1г мазут шығыны кезінде 4-6⁰С-ты құрайды.

Мазуттың жанғыш массасын 84-88% С, 10-11% Н₂, 0,7-4,0% S және 0,8% (O₂+N₂) құрайды. Өнеркәсіптік әкелінетін мазуттың құрамында шамамен 0,3% күл мен 3-9% су болады.

Жобада қолданылған агломераттар мен кенбұршақтардың құрамы 3 және 4-қосымшаларда көрсетілген.

2.1.3. ЖАЛПЫ БӨЛІМ

Ұсынып отырған жобада жаңа домна цехын жоспарлау жұмыстары орындалады. Қазіргі кезде домна өндірісінде қолданылатын көптеген мөлшерде типтік жобалар, құрылымдық шешімдер және үлгіленген жабдықтар мен механизмдер құрылымдары бар. Осындай жабдықтардың жұмысы бойынша едәуір практикалық материал жинақталған. Бұл цехты жобалағанда оларды технологияның негізіне алуға және қорытындыланған статистикалық мәліметтері олардың тиімділігін бағалауға пайдалануға мүмкіндік береді. Жобаланып отырған цех үшін жабдықтарды іріктеп алу алдағы келешекке сай жүзеге асырылған, оған әр түрлі жабдықтар вариантының салыстырмалы сараптамасы негіз болған.

Домна цехы жылдық өнімділігі 3,3 млн.тонна қайта өңделінетін шойынға есептелінген.

Қазіргі жаңа домна цехтары, өндірістің технологиялық байланысты, бірдей құрылымда болады: цехтың басты технологиялық жабдығына домна пеші жатады, онымен бірге қалған басқа жабдықтар жұмыс істейді. Әдетте домна цехында бірнеше домна пеші болады, олардың әрқайсысы дербес көмекші құрылғылар мен механизмдермен (газ тазалау, шихтаны жеткізіп беріп тұру, үрлемені даярлау және т.б.) жабдықталынады. Алайда бұл жабдықтардың орналасуымен өзара байланысына олардың орналасу жоспары деп аталынатын, жалпы домна цехының тиімділігіне және үнемділігіне сай келетін бір қатар басты талаптар қойылады. Бұл талаптарға мыналар жатады:

1. Теміржол тораптарының үйлесуі және олардың дамуы цех ішіндегі жүктің айналымының тиімді болуын қамтамасыз етуге, жүк ағындарының қарама қарсы болмауын жоюға, балқыма өнімдерін жинап алу үшін ожауларды тез беріп тұруға ыңғайлы болу мүмкіндігін қамтамасыз етуге тиісті. Сонымен қатар теміржол торабы оларды басқа да мақсаттарға (пештерді жөндеу, апат жағдайларында) пайдалану мүмкіндігін беруге тиісті.

2. Цех құрылыстарының, цехтың ауданының, коммуникациялардың және олардың қосымша құрылыстарының (жолдар, эстакадалар, көліктер және т.б.) аралықтары мүмкіншілігінше аз болғаны және өнеркәсіп объектілеріндегі құрылыс нормаларына сай болғаны дұрыс.

3. Цехтың басқа цехтармен байланысы икемді және тиімді болуға тиісті.

4. Цехтың келешекте одан ары дамуына кедергі болмауға тиісті.

Цехтың құрамына мыналар кіреді:

1. Салынып жатқан пештердің қызмет көрсететін жабдықтарының (колошник құрылғысымен бірге домна пештерінің өздері, құйғыш ауласы, ауа қыздырғыш блогі, газ жүйелерімен бірге шаң ұстағыштар, бункер эстакадалар, шихтаның скиптік тиеулері, домна пештері мен ауа қыздырғыштарының басқару пункттары) орталық түйіндері;

2. Құйғыш машиналары;

3. Суыған шойын қоймасы;

4. Ожаулар жөндеуінің депосы;

5. Оттөзімді массаларды дайындау учаскесі;

6. Кокс орнына берілетін алмастырғыштарды (мазутты) беріп тұратын қондырғы;

7. Шлак ожауларын әк ерітіндісімен бүркейтін қондырғы;

8. Шлак өңдейтін участке;

9. Ожаулар паркі;

10. Домна цехының электр бекеті;

11. Цехтың насостық (сорғылар) бекеті;

12. Басқа объектілер (түтін сорғыш, мех. шеберханасы және басқалар).

Жобаланатын пештің, цехтың өте маңызды ерекшелігі типті пештердің ұқсас болғаны (екі пештің де пайдалы көлемдері V=3200 м³) және оларда істейтін жабдықтар кешендерінің де бірыңғай болғаны дұрыс.

Пештердің пайдалы көлемдерін осылайша алу цехты икемді етеді, жабдықтарды ауыстыру оңайға түседі, жөндеу жұмыстарының мерзімі қысқарады [3].

Өндірістің басты технологиялық агрегаттары әдетте территориясы жағынан бір шектен шықпайды, ал көптеген әр түрлі көмекші құрылыстар көбінесе тек цех ішінде таралып қоймай, сонымен қатар бүкіл зауыт территориясына да таралып орналасады. Жобалаған кезде әдетте цехтың бас жоспарын және пештің орталық тарабының сорабын ерекше бейнелейді. Домна пешінің орталық торабы басты және көмекші агрегаттар мен механизмдердің орналасуын толықтандыруды талап етеді, ал бас (негізгі) жоспар құрылыс алаңында басты құрылыстардың жалпы орналасуын (мұнда пештердің орталық тораптар біртұтас жүйе ретінде қарастырылады) талап етеді [1].

Домна цехтарының жоспарына қойылатын басты талаптар бүкіл негізгі құрылыстардың, агрегаттардың, машиналардың, құрылғылардың және тасымалдау жолдарының тиімді орналасуы. Домна цехын құрастыру күрделі шешілетін мәселе.

Цехты алғашқы сатысында құрастыру жеке құрылыстарды цехтың жоспарына орналастырумен шектелінеді, сондықтан цехты жабдықтау мәселесін цехтың жоспарының мәселесі ретінде түсіну қабылданған. Цехтың жоспары үнемді, цехтың ауданы және құрылыстарының өлшемдері - минимал, құрылыстарының аралығы нормаға сай, ал үйлесетіндері - қарапайым болуға тиісті. Құрылыстарды бірлестіру цех жоспарының артықшылығы болып саналады.

Домна цехының жоспарларының екі типі болады.

Типтік жоспарлар бойынша салынған құрылыстардың маңызды техникалық және экономикалық артықшылығы бар. Типтік жобалар құрылма мен жабдықтарды бірыңғайлауға, зауытта және өндірістік құрылыс кәсіпорындарында жасалынатын құрылыс детальдарының типтік өлшемдерін қысқартуға мүмкіндік береді [2].

1 – пешті және ауа қыздарғыштарын басқаратын ғимарат; 2 – ауа қыздырғыштар; 3 – түтін мұржасы; 4 – шаруашылық жолдар; 5, 13 – шойынды жинап алатын темір жолы; 6 – шаң ұстағыш; 7, 12 – өтетін жолдар; 8, 14 – шлакты түйіршіктеуге арналған қондырғылар; 9 – түйіршіктелген шлақтарды сусыздандыруға (сорғытуға) арналған бункерлер.

2.2-сурет – Пештері аралша орналасқан домна цехның жоспары (4 ұңғылы, материалдарды колошникке конвейерлі беретін және шлакты ожаусыз жинайтын домна пештері).

Шойын мен шлактың жүк ағыны жеке жүргізілетін цехтардың жұмыс істеу қабілеті ең жоғары болады.

Ұсынылып отырған жобада домна пештерінің цехтың осінің бойында арал тәртібімен орналасуы және шойын мен шлак ағынының жеке-жеке жүруі қарастырылған. Әр пеш үшін домна пешінің осіне (цехтың осіне) қарай 45° жүк қойылатын жолдар орналасқан. Жүк қойылатын жолдардың барлығы тұйық жол болып келеді де домна пешінің осінің екі жағына орналасқан шойын мен шлактың транзит (өтетін, жүретін) жолына шығады [13].

Жүк (ожау және т.б.) қойылатын жолдар мен астаулардың ұзындығын және шойын ұңғысының орын деңгейін қысқарту үшін, жүк қойылатын жолдардың санын арттырады, ал ол шойын мен шлактың ағынын ажыратумен қатар жүреді.

Осы жобаға сай домна пештерінде дөңгелек (ең алдыңғы ретінде) құю ауласы қарастырылған, ал шойын 4 шойын ұңғысы арқылы екі жағына құйылады. Құю ауласының екі жағынан екі-екіден шойын таситын және шлак таситын екі жүк қойылатын жолдар болады.

Шихталық материалдар жүк тиеу станциясынан ковейерлермен бункерлік эстакадаларға беріледі, ал одан олар цехтың осіне параллель орналастырылған жолдар бойымен темір жол және конвейерлермен жеткізіліп беріліп тұрады [2].

Осы жобамен қарастырылған домна пештерінің көлемдері бірдей, сонымен пештің біреуін қарастырудың өзі жеткілікті болады.

Орталық тораптың құрамына, жеке өлшем бірлігі ретінде, мыналар кіреді:

- домна пешінің өзі;

- колошник құрылғысы;

- шихта тиеу құрылғысы;

- үрлемені жеткізіп беріп тұру құрылғысы;

- ауа қыздырғыш блогі;

- және де басқа, пеш маңына орналасқан көмекші жабдықтар.

Осы жоба бойынша диаметрі 75 м және биіктігі 45 м дөңгелек құю аула-сын салу қарастырылған. Технологиялық және көтеру-тасымалдау жабдықтарын бекітуге арналған ғимараттың көтергіш құрылғылары қосымша пайдаланылады.

Жоба, қарсы орналасқан жолдардың арасына, жүк қойылатын жолдардың осінің бойында орналасқан, әр пешке 4 ауа қыздырғышын қоюды қарастырады.

Шаң ұстағыштар домна пеші жағының шаруашылық жолының қарсысынан тікелей домна пешінің қасына орналасады. Шаң ұстағыштың астынан оны жинастыруға арналған жол өтеді [3].

Цехтың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жабдықтардың құрылмасы қарапайым, сенімді және ұзақ уақыт бойында тоқтаусыз жұмыс істеуге мүмкіндік жасау керек. Одан басқа, цехтың жобаланған агрегаттардың типіне және сипаттамасына қарай оның жұмысының ТЭК-рі едәуір дәрежеде тәуелді болып келеді.

Шет елдердегі домна пештерінің құрыласы мен жабдықталынуы патенттелінген құрылымдық шешімдер негізінде арнайы жеке жобалар бойынша жүргізіледі. ТМД елдерінде, керісінше, казіргі уақыттағы істеп тұрған цехтарды жабдықтауға негіз болған домна пештерінің жабдықтарының бірсыпыра типтік жобалары жасалынған болатын. Ұсынылып отырған жобада, талапқа сай сипаттаманы қамтамасыз ететін, пештерді стандартталған жабдықтармен қамтамасыз ету қарастырылған (әмбебап қуатын, жүк көтергіштігі, ыстыққа төзімділігі және т.б.).

Әр домна пеші былай жабдықталған:

- дөңгелек етіп жоспарланған және 4 шойын және шлак ұңғысымен жабдықталған бір құю ауласымен;

- шойынға арналған 4 жүк (ожау) қойылатын жол және шлак үшін 4 жүк қойылатын жол, барлық жол арбаша итергіштермен жабдықталған, шаруашылыққа қолданатын екі жолмен қамтамасыздандырылған: біреуі-тұйық және біреуі өтпе жол.

- әр қайсысының жүк көтергіштігі 20/5 т, сақина тәрізді жолмен жүріп тұратын құю алаңының екі көпір-кранымен;

- электр-діріл тығыздағыш және қалдық пневмотығыздағышымен;

- шойын ұңғысын жабуға арналған электрзеңбірегімен;

- шойын ұңғысын ашуға арналған электр бұрғымен (бұрғымашина);

- шлак тоқтатқышпен.

Домна пештері, оның өнімділігімен анықталатын, шойынды ағызып алатын жоспар бойынша жұмыс істейді.

Домна пешінің іргетасы пештің ішіне тиелінген материалдарымен бірге беретін қысымын жерге біркелкі етіп беруді атқарады. Ірге тастың ауданын пештің, шихталық материалдардың және балқыту өнімдерінің салмақтарының есебімен, сондай-ақ қызу туатын термиялық әсермен шығарады.

Іргетас екі бөлікке бөлінеді: үстіңгі, іргетабан деп аталынатын, жер бетіндегі бөлігі, және төменгі, табанасты деп аталынатын, жер астындағы бөлігі. Ірге тастың табанастын салатын тереңдігі жердің сапасына және оның тоң болып қату тереңдігіне тәуелді келеді: Табанастының өлшемі жерге беруге рұқсат етілетін қысымға қарай анықталады. Жерге берілетін қысым 2,5 кг/см² аспауға тиісті [21].

Домна пешінің ірге тасы қарқынды жылу әсеріне түседі, сондықтан ол жетерліктей шамада термиялық беріктікке ие болуға тиісті. Осыған орай ірге тастың жер бетіндегі бөлігін оттөзімділігі 1400 – 1500С°-дегі ыстыққа берік бетоннан шығарады, ол үшін бетонды шамот сынықтарымен толтырады. Табанасты бөлігінің қалыңдығы 4 м, іргетабандыкі 3 м келетін сегіз табанының төменгі оттөзімді қалауымен түйіскен жерін термиялық әсерден сақтау үшін (табанның іргетабанмен түйіскен жері) оны жасанды түрде ауамен салқындатып тұрады. Ірге табаны болат қаптама ішіне алады. Ірге тастың температурасын оның ішіне салынған терможұптармен бақылап тұрады [14].

Домна пеші сырт жағынан металл қаптамамен қапталған. Ол бірнеше цилиндірлік және конус тәрізді белдеулерден тұрады.

Қаптаманы соққы тұтқырлығы, беріктігі, пластикалығы, термотұрақтылығы жоғары (16Г2АФ, 10Г2С1, 14Г2 және т.б.), қалыңдығы оларды қолданатын жердегі механикалық және температуралық кернеулермен анықталатын, кәдімгі аз көміртекті немесе төмен легірленген болаттар жапырағынан жасап шығарады. Қаптаманың жоғары бөлігіндегі қалыңдығы 22 – 45 мм-ді, иықтар маңындағысы 30 – 50 мм-ді, табан мен көрік (ашық) аумағындағысы 30 – 50 мм-ді құрайды.

Табанның, көріктің және иықтардың қаптамасы ірге тасқа тіреледі. Шахтаның қаптамасы тіреуіш сақинасы (маратор) арқылы колоннаға отырғызылады. Маратор сақинасы қалыңдығы 36мм болат жапырақтарынан жасалынады. Колоннаның (тіреу) төменгі бөлігі ірге тасқа бекітіледі. Сәл еңкейте қойылатын 4 колонна қарастырылған.

Көлемі 3200 м³ кейбір пештерде қаптама өзі көтеріп тұратын құрылмада, демек шахтаның, колошниктің және күмбездің қаптамасы пештің төменгі бөлігінің қаптамасына тірелінеді (маратарлық сақина жоқ). Мұндай жағдайда колошник құрылғысы арнайы жасалған колоннаға я болмаса құю ауласының ғимаратының шатырына отырғызылады [1].

2.3-кесте – Домна пештерінің қаптамасының қалыңдығы

№	Пештің аймағы	Қаптаманың қалыңдығы, мм
	Табаны Көрік Иықтары Жібіткіш Шахта Колошник Күмбез Маратор сақинасы	30, 40, 50 30, 40 36-40

Домна пешінің металл қаптамасы домна пеші жұмыс кеңістігінде көтеріңкі қысымда істегенде өте маңызы жоғары геметикалықтысақтайды. Төменгі бөлігінде (табанының астында) кейде пештің қаптамасының, пештің герметикалығын сақтауға арналған металл түбі болады. Пештің оттөзімді қалауы жылулықтың шығындарын (жоғалымдарын) азайтуға және пештің қаптамасын жылулық пен басқа да зиянды әсерлерден қорғауға арналып жасалған. Пештің қаптамасы көптеген әсерлерге тап болады: температуралық кернеулерге, газдардың, шихтаның, балқыманың сұйық өнімдерінің қысымына, химиялық әсерге, төмен қарай жылжыған материалдың абразивтік және жоғары көтерілген, өзімен бірге көп мөлшерде шаң айдайтын газдың әсеріне тап болады.

Пештің әр бөлігіндегі оттөзімді қалауға әсер ету әр түрлі, сондықтан иніштің материалын және пештің жеке бөліктерінің құрылымын осы әсерлерді ала отырып таңдау қажет.

Жылулықтың, газдардың қысымы, шихтаның және балқыманың сұйық өнімдерінің әсерлері жоғарғы аймақтардан төменге қарай арта түседі. Температураның жоғарылауына қарай оттөзімді материалдардың қосынды-лармен қанығуы күшейе түседі. Олар оның, тіпті балқығанға дейін (оттөзімдінің шлактануына дейін), оттөзімділігін төмендетеді.

Пештің қалауы әрдайым сұйық шойынмен шайылып тұрады, үлкен гидростатикалық қысымға түседі және температуралық кернеулерге тап болады. Олар қалауды беріксіздендіреді. Табанның тұрақтылығын жоғарылыту үшін қалауын саңылаулары өте кіші және үлкен өлшемді кірпіштерден (блоктардан) жасайды.

Иықтар тікелей жану ошағының қасына орналасқан, жоғары температура дамиды, шойын мен шлактың ағыстарымен шайылып тұрады. Сөйтіп, термиялық кернеуден басқа газдардың, сұйық шлактың және шойынның химиялық әсеріне түсіп, өте қыйын жағдайда жұмыс істейді.

Шахтаның төменгі бөлігіндегі қабырғасы өте күшті жылулық кернеуге және шлактың химиялық әсеріне түседі, шихтаның кесектерімен және жоғары көтерілген газ ағынындағы шаңның түйіршіктерімен аз үйкеліске түседі. Жоғары бөлігінде, керісінше, жылулық кернеу күшті емес, химиялық әсер жоқ, ал материалдардың және газ ағынының абразивтік әсері күштілеу болып келеді.

Шахтаның орта және жоғары бөліктеріндегі оттөзімді қалаудың қирауы жіктері мен сызаттарында көміртек (ІІ) оксидінің келесі реакциясының нәтижесінде түзілетін күйе көміртегінің отыру себебінде жүреді:

2CO®CО₂+C_күйе (2.1)

Күйе көміртектің шөгуі оттөзімді кірпіштің құрылымының өзгеруін, сонымен қалаудың қалыңдауын тудырады. Күйе көміртектің өте көп шөгуі 500 - 600°С-дегі температураның аралығында жүреді.

Домна пешін иніштеуге шамот, жоғары глиноземді және көміртекті кірпіштерді қолданады. Жоғары глиноземді кірпіштерге құрамында 45%-дан кем емес глиноземі (Al₂O₃) бар оттөзімділер жатады.

2.4-кесте – Кірпіштердің құрамы мен қасиеттері

Көрсеткіш	К І Р П І Ш
Шамоттық	Жоғары глиноземді	Көмір-текті
А класы	Б класы	ДВ-1 ДВ-2	ДВ-5 ДВ-6
Химиялық құрам, % Al2O3+TiO2, төмен емес					-
Fe2O3 артық емес	1,6	1,6	1,5	1,5	-
SiO2			53,5	36,5	-
RO+R2O, артық емес	4,4	4,4	-	-	-
C, артық емес	-	-	-	-
Күл, артық емес	-	-	-	-
Оттөзімділік, °С, төмен емес					-
Салмақ астында дефор-мациялану басталуы-ның температурасы, °С, (2ОН/см^2), төмен емес					-
1400°С-де қосымша шөгу, артық емес	0,2	0,3	0,2	0,2	-
Көрінетін тығыздық, % артық емес
Беріктіктің сыққандарғы шегі, кН/см2, төмен емес	4,0	5,5	5,0	6,0	2,5 – 3,0

Пеш құрылмасының бөліктерінің жеке-жеке болуы оттөзімді қалауға әр түрлі әсер береді. Табанның оттөзімді қалауы, үлкен мөлшерде гидростатикалық және температуралық кернеулерге түсіп, жоғары оттөзімділікті талап етеді. Пештің табаны көміртекті (сыртқы стақаны) және жоғары глиноземді (ішкі стақаны) материалдардан қаланады. Оның төменгі бөлігі көміртекті немесе графиттелінген блоктардан жасалынады.

Дата добавления: 2015-08-31