КІРІСПЕ 4 страница. Көрік табаннан бастап шлак ұңғысының деңгейіне дейін көміртекті блоктардан немесе өлшемді кірпіштерден

Көрік табаннан бастап шлак ұңғысының деңгейіне дейін көміртекті блоктардан немесе өлшемді кірпіштерден, ал шлактық ұңғының деңгейінен иықтарға дейін шамот кірпішпен қаланады. Көріктің оттөзімді қалауы бүкіл периметрі бойынша екі қатар тік, тақта тәрізді, тегіс мұздатқыштармен салқындатылады.

Жұмсартқыш пен шахта тығыздығы жоғары жоғарыглиноземді блоктардан немесе шамот кірпішінен қаланады. Жұмсартқыш мұздатқыштармен салқындатылады. Шахтаның биіктігінің 2/3 бөлігі кронштейнді мұздатқыштармен салқындатылады.

Іргетабан мен түптің арасын ауамен салқындатуды қолданады. Бұл диаметрі 140 мм, қалыңдығы 180 мм келетін, ішімен өнімділігі 45мың м³/сағ желдеткішпен айдалынатын ауа жүріп тұратын құбыр [21].

Шойын ұңғысы табанның деңгейінен 1700мм биіктікке орналасады. Шойын ұңғысының саны - 4 дана, ал шлактың ұңғы – 1. Олар қос-қосымен бірі-біріне 80 және 100°-та орналасады. Шойынды ағызып алу бекітілген кесте бойынша белгілі бір бірізділікте жүргізіледі. Шойын ұңғысының құрылғысы 2.3-суретте көрсетілген.

1 – оттөзімді қоспа; 2 – оттөзімді иніш; 3 – рама; 4 – мұздатқыш.

2.3-сурет – Шойын ұңғысы.

Шлак ұңғысы шойын ұңғысының деңгейінен 1400 – 1900 мм биіктікке орналасады. Көлемі 3200 м³ және одан жоғары, төрт шойын ұңғысымен жабдықталған пештерде, шлактың едәуір мөлшері шойынмен бірге ағызылады. Сондықтан ұсынылып отырған пеште (V=3200 м³) 4 шойын және 1 шлак ұңғысы қарастырылады.

Шлак ұңғысы шлактық аспаппен жабдықталынған (2.4-сурет).

1,2 – су беріп тұруға және ол ағып кетуге арналған құбырлар; 3,4 - тіреуіштер; 5 – тойтармалар; 6 – фланец; 7 – амбразура; 8,9 – тоңазытқыштар; 10 – фурма.

2.4-сурет – Шлактық ұңғының арматурасы.

Шлак ұңғысы телескопты қосылыстағы бірнеше бөліктерден тұрады: штампталған мыс немесе құйма, қуыс сумен салқындатылатын, шлакты ағызатын, диаметрі 50 – 65 мм фурмадан 10 қуыс, мыстан құйылған, салқындатылатын тоңазытқыштан 9, шойын тоңазытқыштан 8 және ішіне салқандату үшін шығыршық түтіктер құйылған амбразура 7.

Аспап көрік қабырғасындағы тесікке орнатылады. Шойын амбразура, көріктің қаптамасына тойтармалармен 5 бекітілген фланецке 6 кіргізіледі. Аспаптың деталдары остік ауытқудан, пештің ішіндегі қысымнан туатын, тіреуіштермен 4 бекемделінеді. Салқындатылуға берілетін су құбыр 1 бойымен беріліп, құбыр 2 бойымен шығарылып кетеді. Аралық мұздатқыштың тіреуіші 3 де сумен салқындатылады. Шлак аспабының ішкі дағы оттөзімді қосындымен толтырылады. Ол тоңазытқыштар мен амбразураны сұйық шлактың әсерінен қорғайды [3].

Ол пештегі жану үшін ауа беруге арналған. Фурмалық аспаптар үшін көріктің үстіңгі бөлігінде, 500мм қашықтықта тесіктер жасалынады. Тесік үш деталдан тұрады: амбразурадан, тоңазытқыштан және фурмадан (2.5-сурет).

1 – басып тұратын құрылғы; 2 – ілмек; 3 – келте құбыр; 4 – фланец; 5 - сақина тәрізді ауа құбыры; 6 – штуцер; 7 – үрлеменің шығынын өлшеуге арналған тесік; 8 – қозғалмайтын иін; 9 – фланец; 10 – болттар; 11 – амбразура; 12 – тоңазытқыш; 13 – фурма; 14 – сопло; 15 – сақина тәрізді сай; 16 – қозғалмалы иін.

2.5-сурет – Үрлемені беруге арналған құрылғы.

Фурмалардың саны, көріктің диаметріне қарай, мына формула бойынша анықталады:

n=3d_k+8 (2.2)

мұндағы d_k-көріктің диаметрі, м

Домна пешінің тиегіш құрылғысы материалдарды домна пешіне тиеуді және таратып салуды атқарады.

Механикалық түрде шихта тиеудің алғашқы (ХІХғ 50 жылдары) аспабында Парри-Воронкасы және конус болады. Одан кейін оны Мак-Ки жетілдіріп тостағанды белгілі бір бұрышқа айналатын етіп жасады, енді осы аппарат біздің күнге дейін жетті. Өткен 150 жыл ішінде құрылымына көптеген өзгерістер енгізілді, бірақ оның жұмыс істеу ұстанымы әлі өзгерген жоқ. Тиегіш құрылғыға қамтамасыз ету жағынан келесі талаптар қойылады: шихталық материалдады колошниктің қимасы бойына таратып салу қажеттілігі; газды жоғалтпау үшін герметикалылығы; термиялық ауытқулар шұғыл өзгергенде беріктігін сақтауы; тиегіш аппарат пен колошник астындағы кеңістікте газ жарылғанда соққының жүктемесіне шыдауы; оның жеке детальдарын және түйіндерін тез ауыстыру мүмкіндігi [2].

Материалдарды қабылдауыш тостағанына беріп тұру, материалдарды жеткізіп беретін скиптармен жүзеге асарылады, материал одан кейін кіші конусқа, ал ол төмен түскенде үлкен конустың воронкасына түседі. Кіші конус бірнеше рет төмен түскенде үлкен конус, кіші конус жабық тұрғанда, шихтаны пеш ішіне түсіреді.

Осыған байланысты тиеуіш аппараттың құрылымында екі бағытта даму алды – қазіргі екі конусты аппаратты жетілдіру барысында тиеуіш аппараттың жаңа құрылымдары жасалынды. Осы бағытқа мыналар жатқызылыды:

- тостағаны айналмалы тиеуіш аппараттар;

- материалдарды таратып салғанда тиеуіш құрылғысының диаметрін өзгерту үшін колошнигінің жылжымалы бөлігі бары (ФРГ, Франциф, Бельгия, Люксембург, Жапония);

- көлемдері 4000 м³ және одан үлкен пештерге орнатылған Исикавед-зина фирмасының газ тығыздағыш клапандармен жабдықталынған екі конусты аппараты;

- шихталық материалдарды орталықтан тиейтін құрылғы (ФРГ);

- үш конусты тиеуіш аппараттар (СССР);

- төртконусты тиеуіш аппараттар (Жапониядағы көлемі 3000 және 4197 м³ пештерде);

- таратып тиейтін құрылғысы пеш кеңістігінде орналасқан тиеуіш аппараттар (1958ж СССР);

- 1972ж «Поль-Вюрт» (Люсембург) фирмасы жасаған тиеуіш құрылғы;

- айналып тұратын астаудың немесе қалақтың орнына центрден тепкіш шихта таратқышы бар «Гипросталь» институтының құрылмасы;

Жобадағы пешке «Поль-Вюрт» фирмасының конуссыз тиегіш құрылғысы (КТҚ) орнатылады. Ол жылжымалы қабылдауыш тостағаннан екі бункерден және айналмалы астаудан тұрады (2.6-сурет).

1 – жылжымалы қабылдауыш тостаған; 2 – бункер; 3 – газ тығыздағыш клапан; 4 – шихталық жапқыш; 5 – айналмалы астау.

2.6-сурет – Поль Вюрт (Paul Wurth) фирмасының конуссыз тиегіш құрылғысы.

Құрылғы үстіңгі және астыңғы газ тығындағыш клапандармен және шихталық жапқышпен жабдықталған. Қабылдауыш тостаған кезекпен материалдарды олардың ішіне тиеу үшін бункердің үстіне тоқтайды. Бункер шихтамен толғаннан кейін үстіңгі газ тығыздағыш клапан жабылады да астыңғы газ тығыздағыш клапан мен шихталық жапқыш ашылады. Сонымен материал айналмалы астауға төгіледі.

Осы уақыт аралығында қабылдауыш тостаған жылжып барып екінші бункеді тиейді, сөйтіп цикл қайталанады. Айналмалы астау горизонталь осінің бойымен айнала алады және астаушаның еңкіштік бұрышын өзгерте алады, ол агрегатты пайдаланғанда қосымша артықшылықтар береді. Мұндай тиеуіш құрылғылар көрігінің диаметрі 9,5 м (ФРГ) пештерінде орнатылған. Пайдалану барысында шихтаны тиеудің тоқтап қалуы 60%-ға азайды, кокстың шығыны төмендеді және пештің өнімділігі артты.

Құю алаңы балқыту домна пешінің маңындағы балқыту өнімдерін - шойын мен шлакты жинап алуға арналған. Казіргі құю алаңы - домна пешінің көрігінің жанына орналасқан, шойын мен шлакқа арналған астауларды орналастыруға арналынып жасалған алаңша. Ұңғылардан ағып шыққан шойын мен шлак (2.7-сурет) ожаулары қарай ағады, болат төгілетін тұмсықтардың астындағы темір жол үстінде тұрады.

2.7-сурет – Сақина сақина құю ауласы.

Жұмыс алаңшасы ауа фурмаларынан 1,5 есе төмен орналасады.

Құю ауласының жұмыс алаңында шойын мен шлактың түрлі астауларынан, сонымен қатар кесіп тастайтын (үзіп, жауып, тоқтатып) құрылғылардан басқа шойын мен шлактың ұңғыларын ашуға және жабуға арналған жабдықтар орналасады.

Құю ауласында қызмет көрсетуге жүк көтергіштігі 20/5 магнитті-грейферлі көпір кран орналасады. Ол пешті айналдыра салған рельс үстімен жүріп тұрады [14].

Шойын мен шлакты құйып алуға арналған тұрақты астаулардың құрылғысы астаулардың көп тармақты болуына байланысты құю ауласының алаңында көп жер алады. Шайқалмалы немесе бұрылмалы астаулар тиімділеу келеді (3.13-сурет), мұндай тәсілмен құю тұрақты астаулардың ұзындығын 70 – 80%-ға қысқартуға, құю ауласының ауданын кішірейтуге, шойынды скрапқа (екіншілей металға) жібермеуге, астауларды жөндеу және қызмет көрсету барысындағы еңбекті көп сіңіретін жұмыстардың көлемін азайтуға мүмкіндік береді. Бұл құю ауласында жұмыс істеуді жеңілдетеді әрі жақсартады. Шайқалмалы астауды пайдалану жақын орналасқан темір жолына негізгі және көмекші құрам қоюды талап етеді. Айналма астаудың шайқалмалыға қарағанда артықшылығы көптеу.

Бұл машиналар қатарына зеңбіректер мен шлак тоқтатқыштарды жатады. Шойын ұңғысы зеңбірекпен ұңғының каналына берілетін оттөзімді қоспамен жабылады. Оттөзімді қоспа ұңғыны жапқанда оның каналын толтырады және ұңғының ауданындағы зақымдалған мезгілде беру қажет.

Қазіргі кездегі жаңа пештерде электр жетекті зеңбіректерді-электрлі зеңбіректі қолданады (2.8-сурет).

1 – лафет; 2 – қармайтын механизм; 3 – бұратын механизм; 4 – бұратын кронштейн; 5 – зеңбіректі басып ұстайтын механизм; 6 – ұңғылық қоспаны беріп тұратын механизм; 7 – тірек колонна; 8 – арбаша; 9 – зеңбірек.

2.8-сурет – Электрзеңбірек.

Электрзеңбіректеріне келесі талаптар қойылады: зеңбіректің жұмыс цилиндрінің көлемі ұңғылық қоспаны жетерліктей мөлшерде беруі қажет; поршеннің қысымы ұңғы қоспасының жылжуға көрсететін максимал кедергісінен асып және оның көріктің ішкі қабырғасына тарататын болуға тиісті; зеңбірек жұмыс орынында белгілі бір еңкіштік бұрышта орналасуға тиісті; зеңбіректің тұмсығы ұңғының құндағына кірген кезде, құндақты сындырып кетпес үшін, ол тік сызық бойымен жылжуы қажет; зеңбіректі басқару дистанциялық болу керек.

Шлак тоқтатқыш шлак ұңғысын жабуға арналған. Тоқтатқыштың жұмыс органы - шлак фурмасының тесігін жабатын, ол үшін оның фурмаға жақындағандағы жүрісінің траекториясы фурманың осіне дәл келетін тығын.

Пештерде пневматикалық жетекті иінтіректі құрылымды, дистанциялы басқарылатын шлак тоқтатқышы қолданылады. Жобаланып отырған пеште рамадан 3, топсалы параллелограм түзетін иінтректер жүйесінен 4, тығынымен бірге тоқтатқыштың 2 оқтаушасынан, кері салмақтан 5, пневматикалық цилиндрден 9 және арқан берілісінен 7 тұрады (2.9-сурет).

1 – тығыны; 2 – оқтауша; 3 – рама; 4 – иінтіректер; 5 – кері салмақ; 6 – ось; 7 – арқандық беріліс; 8 – ілгешек; 9 – пневматикалық цилиндр; 10 – жіңішке сым арқан.

2.9-сурет – Шлак тоқтатқыш.

Шлак тоқтатқыш шлак ұңғысының үстіне орналасады және рама жәрдемімен пештің металл құрылымына бекітіледі. Тығын және оқтауша сумен үздіксіз салқындап тұрады.

Шойын ұңғысын ашу екі сатыдан тұрады: бұрғы, бур-бұрғы оттөзімді қоспамен толтырылған каналды бұрғылап тесуден және ұңғының тесігінің ішкі бетінде түзілген шойын қабықты.

Шойын ұңғысын бұрғылау машинасымен және пневматикалық балғамен ашады. Машина дистанциялы тәртіпте басқарылады және олардың жұмыс органдары (бұрғы және шанышқы) тік жүрісті және шойын ұңғысының иінішпен оттөзімді қоспасын бұздырмау үшін горизантальға қарай еңкіш келеді. Ұзын бұрғы электр қозғалтқышымен айналады. Пневмо балға сығымдалған ауаның көмегімен соғу ұстанымына негізделінген.

Бұрғы-болғаны ұңғыға жеткізу үшін раманың соңына орналасқан және күймешемен шынжыр біріліспен байланысқан беру механизмі арналған. Қармау механизмі 8 бұрғылау үдерісінде осьтік жүктемеде машинаны жібермей ұстап тұруға арналған. Машина ұңғыға жақындап келген механизмнің ілгегі 9 пештің қаптамасына пісіріліп қойылған қапсырмаға ілінеді.

Машинаның бұрғы-балғасы айналма механизмен және жеке электрқозғалтқышы бөлек істейтін немесе бірге істейтін және күймешенің корпусына орналасқан дербес соққы механизмен тұрады. Ұңғы нормада жұмыс істегенде оны тек бұрғылау жолымен ашады. Соққылы механизмді бұрғы өте жоғары кедергіге түскен жағдайда ғана қосады. Ұңғының ұзындығы (тереңдігі) 1,5 – 2м-ге жетуі мүмкін, ал бұл механизмердің төзімділігін талап етеді. Ұңғы неғұрлым ұзын болса, соғұрлым жақсы болады деп саналады.

Домна пешіне берілетін ауа міндетті түрде мүмкіншілігіне дейінгі жоғары температураға қыздырылады. Жоғары өнімділікті қамтамасыз ету үшін жетерліктей мөлшерде қыздырылған ауа беру қажет. Қазіргі кезде домна пешіне оның 1м³ пайдалы көлеміне 1,8 - 2,2 м³/мин дейін ауаны үрлеуге болады. Мысалы, пайдалы көлемі 3200м³ пешке минутына 5760 – 7040 м³ ауа беріледі. Мұндай мөлшердегі ауаны беріп тұру үшін, 0,4 – 0,5 МПа қысымда ауа беруді қамтамасыз ететін, өнімділігі жоғары ауа қыздырғыштарын қолданады.

Осы дипломдық жобадағы ауа үрлегіштер ауаны 1300°С-ге температураға қыздырып отырады.

Пештің көлемінің өсуіне қарай уақыт бірлігінде берілетін ауа мөлшері де арта түседі. Сондықтан оны сол температураға дейін қыздыру үшін ауа қыздырғыштарының қыздыратын беттің жинақ ауданын өсіру қажет болады, ал одан да жоғары температураға дейін қыздыру үшін оның пеш көлемінің 1 м³-не шаққан бетінің меншікті ауданын өсіру талабы қойылады.

Көлемі үлкен пештерде ауа қыздырғыштар ауаны 1400°С-ге дейін қыздыруға есептелінген. Әр пештегі ауа қыздырғыштар саны 4-ке тең болады, ал қызатын бетінің меншікті ауданы 100м²/м³-пеш көлеміне дейін үлкейтілген, ал бетінің жинақ мөлшері 540000м²-ге дейін өскен. Ауаны қыздыруға арналған ауа қыздырғыштарының ішіне орналасқан жану камералары болады, ал соңғы уақыттарда салынып жатқан пештер жану камералары сыртқа шығарылған ауа қыздырғыштарымен жабдықталынады, олар үрлемені өте жоғары температураларға дейін қыздырып алуға мүмкіндік береді. Ауа қыздырғыштары, бір сызық бойына орналасады да агрегаттардың бір блогын түзгендей болады [6].

Жану камерасы ішіне орналасқан ауа қыздырғыштар үсті күмбез тәріздес, цилиндр формалы болады, ауа қыздырғыштардың биіктігі 50 – 55 м-ге жетеді, сыртқы диаметрі 9 – 13 м-ді құрайды. Саңылаусыз, герметикалы, шамот кірпішімен иніштелінеді.

Үстіңгі бөлігі мен күмбезі жоғары глиноземді және динас кірпішінен қаланып шығарылады. Жану камерасы ішкі кеңістіктің жалпы ауданының 15 – 20% алады, ал қалғаны ішкі көлемі сұғындырмамен толтырылады.

Ауаны 1200°С-ге температураға дейін қыздыруға арналған ауа қыздырғыштар құрылымдық жағынан өзгеше болады. Ұсынылып отырған ауа қыздырғышның үстіңгі 1/3 қаптамасының диаметрі 900 мм-ге артық (2.10-сурет).

1 – сұғындырма камерасы; 2 – сұғындырма; 4 – күмбез; 4 – жану камерасы.

2.10-сурет – Жану камерасы сыртқа шығарылған ауа қыздырғыштың құрылғысы.

Жоғары температуралы аймақтары (күмбезі, жану камерасының ішкі қалауының қатарлары, қабырғасының үстіңгі қатарлары және сұғындырмасы) күмбезінің қалауының температурасын 1550°С-ге дейін жеткізуге мүмкіндік беретін, жоғары температурада күйдірілген династан қаланған. Қабырғалармен сұғындырмасының орта бөлігі және жану камераның қабырғасының сырт қатарлары А-класындағы жоғары глиноземді және шамот кірпішінен, ал төменгі бөлігі Б-класындағы шамот кірпішінен қаланған.

Ауа қыздырғыштары циклді жұмыс істейді. Жұмыстың циклі сұғындырманы ыстық газдармен қыздырудан басталады. Қыздыру мерзімінде төменгі тесігі арқылы газ жанарғысымен домна және кокс газының араласпасы және де камерада жануға қажетті ауа беріледі. Ыстық газдар камераның бойымен жоғары көтеріледі және түтін мұржасының тарту әсерімен сұғындарманың арналарымен төмен қарай түседі. Жану өнімдері сұғындырманың бойымен жүріп отырып сұғындырма кірпішіне жылулығын береді де оны қыздырады, ал осі 400°С дейін салқындап ауа қыздырғышынан түтін тесіктері арқылы түтін ызботына (боров), ал одан кейін түтін мұржасы арқылы атмосфераға шығып кетеді [6].

Бір мезгілде үш ауа қыздырғыш қызады, ал қызған төртіншісі арқылы домна пешіне ауа беріледі. Суық ауа сұғындырма арқылы өтетін жолмен (суық үрлеме) күмбез арқылы үрлеме құбырына, ал одан кейін домна пешіне барады.

Регенеративті ауа қыздырғыштарының кемістігіне олардың «үрлемедегі» жұмысындағы үрлеме температуасының алғашқы және ақырғы периодындағы тұрақсыздығы жатады. Пешке келіп түсетін үрлеменің температурасын тұрақты етіп ұстау қажет. Әр түрлі температурадағы үрлемені пешке беру оның әдеттегі жағдайда жұмыс істеуінің бұзылуын тудырған болар еді. Ол үшін суық және ыстық үрлеменің құбырларын өзара қосады. Құбырда берілген температураны ұстап тұру үшін араластыратын суық ауаның мөлшерін автоматты түрде есептеп жіберіп тұратын клапан (араластырғыш клапан) орнатылған. Ауа қыздырғыштардың жабдығының құрамына реттегіш және айырушы клапандары бар газ жанарғылары, суық және ыстық үрлеме, түтін және теңестіргіш, ауалық-жүксіздендіргіш, араластырғыш, сақтандарғыш және атмосфералық клапандар кіреді.

Әрбір ауа қыздырғышта бір-бірден реттегіш және айырушы клапаны бар газ жанарғысы, бір-бірден суық және ыстық үрлеме клапаны, екі түтін және теңестіргіш клапандар орнатылған. Клапанның қалғандары ауа құбырына жайғастарылған. Оларға жататындар:

1) айырушы - ауа құбырының бір бөлігін екіншісінен анда-санда ажыратып тастап тұруға;

2) сақтандырғыш - ауа құбырларындағы қысым рұқсат етілген шамадан асып кеткенде ауа құбырына атмосферамен байланыстыру үшін;

3) кері ағынның бір бағытта қозғалуын қамтамасыз ететін және оған кері жүргенде оның өтуіне жол бермейтін;

4) реттеуші - газ параметрлері берілген шамадан ажыратылғанда құбырдың қимасын автоматты өзгертіп тұратын;

5) теңестіргіш - басты клапандары ашардың алдында жапқыштын екі жақындағы қысымды теңестіру үшін.

Газ жүретін құбырлар болаттың ст.3 маркасынан, қалыңдығы 16 – 20 мм етіп істелінеді. Газ өтетін құбырлар қырына қойылған бір қатар шамот кірпішімен иніштелінген.

Домна газының құбырлары пештен шаң ұстағышқа дейін, газ құбырының ең жоғары нүктесіне үш данада орнатылған, диаметрі 800 мм атмосфералық қақпақтармен жабдықталған.

Домна газының газ ағынын отын орнына пайдалануға болады. 1 тонна кокс жанғанда 5000 м³ газ түзіледі. Жану жылулығы шамамен 3700 кДж/м³ құрайды. Оны домналық ауа қыздырғыштарын, кокс және қыздырғыш пештерін, қазандық қондырғыларын, тұтандырғыш көріктерді жағуға пайдалану болады.

Домна пештерінің төрт-төрттен жоғары көтерілетін газ жүретін құбырлары болады, одан кейін газ өтетін құбырлар жұптанып екі тік газ жүретін құбырға қосылады. Газ жүретін тік құбырлар горизанталь жинағыш коллекторға ойып орнатылады, одан бір ең кіші газ жүретін құбыр шаң ұстағыштың стақанына дейін келіп жетеді (2.11-сурет)

1 – домна пеші; 2 – тиегіш аппараттың тендестіргіш клапандары; 3, 4 – тиісінше тік және еңкіш газ өтетін құбырлар; 5 – шаң ұстағыш; 6, 9, 13 – газ өтетін құбырлар; 7 – жоғары қысымды скруббер; 8 – құбыр-шашыратқыш; 10 – дроссель құрылғысы; 11 – жартылай таза газ құбыры, 12 – электр сүзгілер.

2.11-сурет – Домна пешінің газ тазалау құрылысының кешені.

Домна пешінен газбен бірге едәуір мөлшерде шихталық материалдардың майда фракциялары шығады. Газдағы шаң жану жылулығын төмендетеді, осындай газды отын ретінде пайдаланатын агрегаттардың бітеліп қалуына және тозуына әкеліп соқтырады.

Шаңның теріс әсерін жою үшін газды пайдаланар бұрын алдын ала арнайы құрылғыда тазартады. Тазартудың үш сатысын ажыратады: ірі, шала және нәзік тазарту.

Дата добавления: 2015-08-31