Лекция № 48 Электрооборудование металлургических заводов

В доменном цехе производится выплавка чугуна из шихты (агломерата, руды и известняка с коксом, чспользуемым как топливо) в непрерывно действующих доменных печах с внутренним объемом от 250 до 5000 м3. Известняк является флюсом, способствующим сплавлению

И ошлакованию пустой породы руды. Необходимый для горения воздух подается в печь воздуходувками; перед поступлением в печь воздух проходит через воздухонагреватели. Для интенсификации процесса в доменную печь может подаваться кислород, получаемый на специальной станции, а также природный газ.

Продукты производства — чугун и шлак — выпускаются из печей в ковши; чугун отвозят для дальнейшей переработки в сталь или же разливают в слитки в виде чушек, а шлак подают на грануляционную установку. Кроме чугуна и шлака из доменных печей выходит газ, используемый после предварительной очистки как топливо на том же заводе.

Доменная печь (рис. VII.27) представляет собой конусную шахту в виде стального кожуха с внутренней кладкой из огнеупорного кирпича. Загружаемая сверху шихта постепенно опускается по шахте к самой широкой ее части (распару), где под воздействием температуры горения кокса и природного газа начинают образовываться капли чугуна и шлака, собирающиеся в металлоприемнике.

Вода при выплавке чугуна расходуется на увлажнение шихты, охлаждение доменных печей и арматуры воздухонагревателей и на мелкие нужды. Кроме того, вода в доменном цехе расходуется на грануляцию шлака, охлаждение чугуна на разливочных машинах и в подбункерных помещениях.

Шихта увлажняется для уменьшения выноса из доменной печи пы-леватых частиц руды, флюсов и кокса. Для этого обычно используется вода (0,5 м3 на 1 т выплавленного чугуна), отработавшая в системе охлаждения доменных печей.

Охлаждение доменной печи водой требуется для сохранения кладки печи из огнеупорного кирпича и деталей, работающих в зоне высоких

Рис. VII 27

А — шахта; Б — распар; В — заплечики доменкой печи; Г — гори, Д — фурмы; Е — Металлоприемник; / — сеть нижней зоны водоснабжения; 2 — сеть верхней зоны водоснабжения; 3—сеть высокого напора (для подачи воды на колошник и промывку холодильников), 4 — кольцевая труба от верхней зоны для наружной поливки шахты печи; 5 — водоотводящий трубопровод; 6 — сборный бачок отработавшей воды; 7-—переливные козырьки для наружной поливки печи; 8 — насос для повышения напора; 9 — обратные клапаны

Глаза 32 Водоснабжение предприятий черной металлургии 449

Температур. Количество воды в м3/ч, необходимой для отведения тепла от доменной печи (а также от других металлургических печей), может быть определено по формуле

Где Q — количество тепла, отводимого охлаждающей водой, в ккал/ч; С — теплоемкость воды, равная 1 ккал (кг-°С); T\ И T%— температура воды, поступающей в холодильники и выходящей из них, в °С. Общее количество тепла в ккал/ч, отводимого охлаждающей водой от любой доменной печи, по С, М, Андоньеву, составляет

Q*= 0,15л+0,006 У) К,

Где П — число воздушных фурм у доменной печи;

V — полезный (внутренний) объем доменной печи в м3;

К — коэффициент, учитывающий сорт выплавляемого чугуна: для передельного чугуна К = 1, для литейного чугуна К = 1,1 и Для Специальных чугунов К = 1,2... 1,4.

Водоснабжение доменного цеха может быть однозонным или Двух-Зонным. При однозонном водоснабжении вся охлаждающая вода подается в холодильники доменной печи под одним общим напором, достаточным для ее поступления в наивысшую точку. При двухзонном водоснабжении вода для нижней части печи (распар, заплечики, фурменная зона, горн и лещадь) подается под одним (пониженным) напором Ян, а для верхней части — под другим (повышенным) напором НЛ (сни Рис. VII.27), При этом

Яв = Я0 + Ли + Л;

Где Но И Н'0 —напоры у самой печи;

КИ И Ли — остаточные напоры на излив; Л и Ъ!— потери напора от магистрали до холодильников.

В последнее время водоснабжение крупных доменных печей устраивают однозонным. Как при однозонном, так и при двухзонном водоснабжении вода подается к доменному цеху по двум самостоятельно работающим водоводам и сетям (параллельным водоводам), как показано на рис. VII.28. При этом между параллельными водоводами А И Б Имеются перемычки с электрифицированными задвижками, закрытыми при нормальном режиме работы и открываемыми только при ремонтах; на вводах воды к печам установлены обратные клапаны, препятствующие обратному току воды из водопроводного кольца доменной печи в случае аварии на одном из водоводов. Управление задвижками на перемычках дистанционное из диспетчерского пункта.

Охлаждение клапанов воздухонагревателей (цилиндрического сооружения в виде металлического кожуха, заполненного специальной кладкой из огнеупорного кирпича) имеет целью предохранение клапанов от разрушения проходящими через них газами и воздухом, нагретыми до температуры 800° С и более. Клапаны служат для регулирования нагрева воздуха, поступающего от воздуходувных машин в доменную печь; воздух нагревается сжиганием очищенного доменного газа.

Потребление воды в доменном цехе на 1 т выплавляемого чугуна (без учета ее расходования на грануляцию шлака и разливку металла) составляет около 24 м3, в том числе 3—4% свежей воды. Основное коли -

Чество воды (примерно 95%) расходуется на охлаждение конструкций и арматуры и не получает специфических загрязнений. Коэффициент часовой неравномерности расхода воды равен 1,05.

Водоснабжение доменного цеха — оборотное; отработавшая вода из холодильников печей и арматуры воздухонагревателей сливается в приемные коробки и поступает для охлаждения на градирни или в брыз-гальный бассейн; охлажденная вода забирается насосами и снова подается в цех. Необходимый напор оборотной воды в сети у доменных печей составляет от 45 до 70 м в зависимости от полезного объема печи.

Грануляция шлака заключается в превращении его из жидкого состояния в твердый зернистый материал путем быстрого охлаждения водой. Из гранулированного шлака приготовляются шлаковый кирпич и цемент; шлак можно использовать и для других целей.

В настоящее время применяют преимущественно полусухую грануляцию шлака, а у новых доменных печей — мокрую грануляцию в желобах с осветлением оборотной воды в отстойнике. Расход оборотной воды

На мокрую грануляцию составляет 8 м3 на 1 т шлака; безвозвратно теряется в обоих случаях около 1 м3 на 1 т шлака.

Разливка чугуна в чушки производится на специальных разливочных машинах, к которым жидкий чугун подвозят от печей в ковшах. Чугун разливают в мульды (изложницы), непрерывно движущиеся вместе с несущей их цепью (лентой). Разлитый в изложницы чугун интенсивно поливают водой из дырчатых труб; охлажденные и затвердевшие слитки (чушки) чугуна подают с ленты на железнодорожную платформу, на которой после доохлаждения водой их отвозят на склад-Общий расход воды при разливе на 1 т чугуна составляет до 4 м3, при этом около 20% воды теряется. Водоснабжениеоборотное с очисткой отработавшей воды от кусочков ломаного чугуна и извести в отстойнике. Потери в системе восполняются свежей водой.

Напор воды для разливочных машин должен быть 30 м.

Дата добавления: 2014-11-18