Частини та пристрої доменної печі

Горн ділиться на три частини – під, нижній горн або металоприймач і верхній горн.

Під сучасних печей по периферії до рівня шлакової льотки викладається з вуглецевих блоків, а центральна частина – з високоглиноземистої цегли. До конструкції і футеровки поду пред'являють високі вимоги, оскільки в разі руйнування кладки поду піч зупиняють на капітальний ремонт.

Висота футеровки поду у сучасних надпотужних печах (див. рис. 19) досягає 5,5 м, що необхідно для запобігання дії високих температур на фундамент. Крім того, під відчуває феростатичний тиск чавуну та механічні удари під час різких опускань шихти.

Умови служби кладки горна по його висоті неоднакові. Нижня частина піддається хімічній дії продуктів плавки, на верхню впливають розпечені продукти горіння палива. Між металевим кожухом горна і його футеровкою розташовуються плитові холодильники, охолоджуюча вогнетривка кладка. Між вогнетривкою кладкою і холодильниками залишається проміжок для компенсації теплового розширення кладки.

Сучасні вітчизняні доменні печі мають тонкостінні заплечики, футеровані одним рядом цегли (230 – 345 мм) і охолоджувані плитовими холодильниками з залитою цеглою. На кладку заплечиків чинять механічну та хімічну дію піднімаючі гази і рідкі чавун і шлак, тому стійкість футеровки заплечиків низька. На місті зруйнованої кладки утворюється гарнісаж, який охороняє холодильники від прогару. Гарнісаж являє собою застиглу суміш шлаку з металевими домішками і дрібняком пального. Для стійкої служби гарнісажу необхідно, щоб хімічний склад шлаку був постійним, тому що різкі коливання складу шлаку призводять до руйнування захисного шару, що може привести до прогару холодильників і аварійної зупинки печі.

На футеровку розпару і шахти, крім високої температури і стираючої дії шихти і газу, чинить руйнуючу дію також відкладення в порах і швах кладки сажистого вуглецю, окису цинку і лугів. Тому стійкість футеровки розпару і шахти низька і не перевищує в середньому 41 місяць. Робилися спроби збільшити стійкість футеровки шахти шляхом зміни товщини вогнетривкої кладки, водяного охолодження, застосування високоякісних вогнетривів (аж до вуглецевих). Однак тривалість служби вогнетривкої футеровки практично не змінилася.

В даний час футеровку шахти рекомендують виконувати з високоякісної шамотної цегли з наступними характеристиками:

Вміст Al₂O₃, %................. 45

Пористість, %..................6

Температура початку деформації під

навантаженням 4 кг/см², °С........... 1500

На половину висоти шахти передбачається водяне охолодження вертикальними холодильниками.

В колошникову частину доменної печі завантажують шихтові матеріали. Тому футеровка цієї частини печі відчуває динамічні удари від падаючих шматків сирих матеріалів. Руйнування футеровки призводить до порушення розподілу матеріалів і газів, що викликає розлад ходу печі і зниження її продуктивності. Щоб запобігти руйнуванню кладки колошника, її захищають сталевими плитами, виконаними у вигляді порожніх коробок, заповнених шамотною цеглою. Плити кріпляться на спеціальних підвісках, що допускають зсув у вертикальному напрямку, що попереджає зміну профілю внаслідок зростання кладки.

Кожух купола печі захищається чавунними або сталевими ребристими плитами. Газовідводи футеруються шамотною цеглою.

Чавунна льотка – це отвір в кладці нижньої частині горна, через який випускається чавун. Чавунну льотку відкривають кілька разів на добу; вона піддається руйнівному впливу чавуну, шлаку і горнових газів. Тому пристрій чавунної льотки має бути особливо надійним. Для підвищення стійкості чавунну льотку охолоджують окремими холодильниками. Отвір льотки в стінці горна має прямокутний перетин шириною 200 – 250 мм і висотою 400 – 550 мм. Його забивають вогнетривкою масою, в якій для випуску чавуну пробивають отвір діаметром 30 – 60 мм. Після закінчення випуску льотку знову заповнюють вогнетривкою масою (рис. 18).

Рис. 18. Чавунна льотка

На сучасних надпотужних доменних печах для полегшення умов праці горнових, збільшення стійкості чавунної льотки, забезпечення ритмічної роботи печі передбачається по дві льотки для випуску чавуну і відповідно по два ливарних двора.

Шлакова льотка призначається для випуску з печі накопиченого шлаку. Вона складається (рис. 19) з мідної порожнистої охолоджуваної фурми 1, литого мідного холодильника 2, чавунного холодильника 3 та чавунної амбразури з залитими в них трубками, по яких циркулює охолоджуюча вода. Для зручності обслуговування фурма 1 і холодильники 2 – 4 виготовляються конічної форми. Для збільшення щільності футеровки печі в районі шлакової льотки простір 6 заповнюють вогнетривкою масою.

Рис. 19. Обладнання шлакової льотки

Повітря в доменну піч подається через фурмений прилад, зображений на рис. 20. Нагріте повітря з кільцевого футерованого повітропроводу послідовно проходить фурмений рукав 6, коліно 5, сопло 4 і фурму 1. До складу фурменого приладу входять також мідний холодильник 2 і чавунний з залитими трубками.

Для забезпечення можливості зміни вийшовших з ладу деталей фурменого прибору фурмене коліно робиться з двох частин – рухомої і нерухомої, з’єднаних між собою за допомогою сережки і клина через кульову заточку. Рухома частина коліна з соплом 4 з'єднується за допомогою натяжного болта 8. Спостереження за горінням палива в печі здійснюється через баньки. У зв'язку з тим, що сучасні доменні печі працюють з вдуванням природного газу, конструкція фурми 1 дещо ускладнилася.

Фурмені отвори або сопла (рис. 20) встановлюють у верхній частині горна. Число фурмених приладів залежить від корисного обсягу доменної печі і складає 12 – 14 для печі корисним об'ємом 1033 м² і 20 – для печі об'ємом 2000 м³. Стійкість сопла фурменого приладу 1 – 3 місяці при температурі 1000 °С.

Рис. 20. Фурмений прилад (розріз):

1 – фурма; 2 – холодильник; 3 – амбразура; 4 – сопло; 5 – рухоме коліно з

гляділкой; 6 – нерухоме коліно; 7 – повітророзподільна труба; 8 – натяжний болт

Дата добавления: 2014-12-07