- •Оглавление
- •Глава 1. Задувка доменной печи 21
- •Глава 2. Горновые работы и эксплуатация оборудования литейного двора 26
- •Глава 3. Огнеупорная футеровка и система охлаждения доменной печи 47
- •Глава 4. Назначение, состав и эксплуатация оборудования шихтоподачи и загрузки шихты в доменную печь 75
- •Глава 5. Назначение, состав и эксплуатация устройств для подачи и нагрева дутья 106
- •Глава 9. Расчет шихты, состава и количества колошникового газа и дутья 159
- •Глава 10. Контроль хода доменной печи по показаниям контрольно-измерительных приборов 163
- •Глава 11. Управление ходом доменной печи 180
- •Глава 6. Назначение, состав и эксплуатация устройств по очистке и транспортировке доменного газа 128
- •Глава 7. Остановки, ремонты и выдувка доменной печи 137
- •Глава 8. Качество шихтовых материалов для доменной плавки и его контроль 147
- •Глава 12. Отклонения от оптимального хода доменной печи, их предупреждение и устранение 200
- •Глава 13. Способы интенсификации работы доменной печи. Энерго- и ресурсосберегающие технологии производства чугуна 217
- •Глава 14. Особенности технологического режима работы доменных печей при выплавке различных видов чугуна. Продукты доменной плавки и учет показателей работы доменной печи 249
- •Введение
- •1. Возникновение и развитие доменного производства
- •2. Структурная схема производства чугуна в доменной печи и сущность доменного процесса
- •3. Профиль доменной печи и его развитие
- •Раздел первый Работы у доменной печи. Состав, назначение и эксплуатация оборудования Глава 1. Задувка доменной печи
- •1.1. Проверка основных конструкций и оборудования перед задувкой
- •1.2. Сушка огнеупорной кладки печи и воздухонагревателей
- •1.3. Составление задувочной шихты и загрузка доменной печи
- •1.4. Задувка печи и ее эксплуатация в начальном периоде
- •Глава 2. Горновые работы и эксплуатация оборудования литейного двора
- •2.1. Уход за чугунными и шлаковыми летками
- •2.2. Выпуск чугуна и шлака
- •2.3. Уборка и транспортировка жидких продуктов доменной плавки
- •2.4. Состав, назначение и эксплуатация оборудования литейного двора
- •2.4.1 Машина для вскрытия чугунной летки (уход и надзор)
- •2 .4.2. Машины для забивки чугунной летки и уход за ними
- •2 .4.3. Шлаковый стопор
- •2.4.4. Поворотные и качающиеся желоба одноносковой разливки чугуна и шлака
- •2.4.5. Мостовой кран литейного двора
- •2.5. Заправочные массы: требования, свойства, состав, приготовление
- •Глава 3. Огнеупорная футеровка и система охлаждения доменной печи
- •3.1. Водоснабжение и пароснабжение доменной печи
- •3.2. Опорные конструкции. Фундамент. Устройство и охлаждение низа печи
- •3.3. Устройство и охлаждение заплечиков, распара и шахты
- •3.4. Охлаждение шахты доменной печи крупногабаритными охлаждаемыми модулями
- •3.5. Применение медных холодильников для охлаждения доменной печи
- •3.6. Воздушное охлаждение лещади. Уход и надзор
- •3.7. Уход и надзор за охладительной системой и замена сгоревших элементов
- •3.7.1. Качество охлаждающей воды и очистка змеевиков холодильников
- •3.7.2. Очистка охлаждающей воды в фильтрах
- •3.8. Система испарительного охлаждения доменных печей и ее эксплуатация
- •Глава 4. Назначение, состав и эксплуатация оборудования шихтоподачи и загрузки шихты в доменную печь
- •4.1. Рудный двор
- •4.2. Бункерная эстакада
- •4.3. Подача материалов к скиповому подъемнику
- •4.4. Устройства для подачи шихты на колошник доменной печи и их эксплуатация
- •4.6. Засыпное устройство доменной печи. Типы устройств
- •4.7. Эксплуатация конусных засыпных аппаратов
- •4.7.1. Прием и контроль тщательности изготовления засыпного аппарата
- •4.7.2. Контрольная сборка, монтаж, центровка и регулирование засыпного аппарата
- •4.7.3. Уход и надзор за засыпным аппаратом при эксплуатации
- •4.7.4. Осмотр засыпного аппарата на работающей доменной печи
- •4.8. Нарушение выравнивания давления газов в межконусном пространстве засыпного аппарата
- •4.9. Устройство уровнемеров шихты и их эксплуатация
- •Глава 5. Назначение, состав и эксплуатация устройств для подачи и нагрева дутья
- •5.1. Воздуходувные машины
- •5.2. Подача дутья в доменную печь
- •5.3. Конструкции воздушных фурм
- •5.4. Воздухонагреватели. Конструкции и принцип работы
- •5.5. Назначение, состав и эксплуатация оборудования воздухонагревателей
- •5 .6. Эксплуатация воздухонагревателей
- •Глава 6. Назначение, состав и эксплуатация устройств по очистке и транспортировке доменного газа
- •6.1. Схема транспортирования и очистки газа
- •6 .1.1. Грубая очистка
- •6.1.2. Полутонкая очистка
- •6.1.3. Тонкая очистка
- •6.2. Уход и надзор за устройствами по очистке газа и улавливанию пыли при эксплуатации доменной печи
- •Глава 7. Остановки, ремонты и выдувка доменной печи
- •7.1. Остановки доменной печи
- •7.2. Остановка доменной печи на замену малого конуса засыпного аппарата
- •7.3. Порядок отключения и подключения сети загрязненного и чистого газа при ремонтах доменной печи
- •7.4. Виды ремонтов доменных печей и их организация
- •7.5. Выдувка доменной печи и выпуск жидкого «козла»
- •Раздел второй управление работой доменной печи технология производства чугуна
- •Глава 8. Качество шихтовых материалов для доменной плавки и его контроль
- •8.1. Кокс
- •8.2. Качество агломерата и его контроль
- •8.3. Качество окатышей и добавок
- •Глава 9. Расчет шихты, состава и количества колошникового газа и дутья
- •9.1. Методика расчета шихты
- •9.2. Материальный и тепловой балансы доменной плавки
- •Глава 10. Контроль хода доменной печи по показаниям контрольно-измерительных приборов
- •10.1. Признаки, по которым судят о ходе доменной печи
- •10.2. Оценка хода доменной печи по показаниям контрольно - измерительных приборов
- •10.3. Давление и расход горячего дутья
- •10.4. Давление и температура колошникового газа
- •10.5. Состав колошникового газа
- •10.6. Температура и содержание диоксида углерода в газе по радиусу колошника
- •10.7. Контроль распределения материалов и газов по окружности колошника
- •10.8. Контроль хода доменной печи по перепадам статического давления газов
- •10.9. Контроль хода доменной печи по показаниям приборов, регистрирующих уровень засыпи материалов
- •Глава 11. Управление ходом доменной печи
- •11.1. Горение углерода и состав газов в горне
- •11.2. Влияние зоны горения на работу печи и факторы, определяющие размеры зоны горения
- •11.3. Рудная нагрузка и загрузка в печь холостых подач
- •11.4. Температура, влажность и количество дутья
- •11.4.1. Скорость опускания материалов
- •11.4.2. Распределение температуры по высоте печи
- •11.5. Параметры воздушных фурм
- •11.6. Способы воздействия на ход доменной печи режимом загрузки шихтовых материалов
- •11.6.1. Влияние порядка загрузки материалов
- •11.6.2. Влияние величины уровня засыпи
- •11.6.3. Влияние массы подачи
- •11.6.4. Влияние работы вращающегося распределителя
- •11.7. Влияние свойств шлака и его количества на работу доменной печи
- •11.8. Десульфурация чугуна и влияние различных факторов на перевод серы в шлак
- •11.9. Особенности и возможности воздействия на ход доменных печей, оборудованных бесконусными загрузочными устройствами
- •11.10. Перспективные средства контроля и управления ходом и тепловым состоянием доменной печи
- •Глава 12. Отклонения от оптимального хода доменной печи, их предупреждение и устранение
- •12.1. Периферийный ход
- •12.2. Центральный ход
- •12.3. Канальный ход
- •12.4. Перекос уровня засыпи или односторонний ход печи
- •12.5. Тугой ход печи
- •12.6. Верхние подвисания шихты
- •12.7. Нижние подвисания шихты
- •12.8. Холодный ход печи
- •12.9. Горячий ход печи
- •12.10. Загромождение горна
- •12.11. Настыли и их устранение
- •Глава 13. Способы интенсификации работы доменной печи. Энерго- и ресурсосберегающие технологии производства чугуна
- •13.1. Некоторые понятия об интенсификации
- •13.2. Нагрев дутья
- •13.3. Увлажнение дутья
- •13.4. Обогащение дутья кислородом
- •13.5. Вдувание в горн природного газа и других углеводородсодержащих добавок к дутью
- •13.6. Комбинированное дутье
- •13.7. Применение пылеугольного топлива в доменных печах и технология его приготовления
- •13.7.1. Угольная сырьевая база пылеугольного топлива
- •13.7.2. Технические требования к пылеугольному топливу
- •13.7.3. Подача пылеугольного топлива в горн доменной печи
- •13.8. Повышение давления газов в рабочем пространстве доменной печи
- •13.9. Внедоменная обработка жидкого чугуна
- •13.9.1. Обессеривание чугуна содой
- •13.9.2. Обессеривание чугуна известью
- •13.9.3. Обессеривание чугуна магнием
- •13.9.4. Дефосфорация и обескремнивание чугуна
- •13.10. Утилизация вторичных ресурсов доменного производства
- •13.10.1. Использование энергии избыточного давления доменного газа
- •13.10.2. Утилизация тепла жидкого шлака
- •13.10.3. Утилизация тепла отходящих газов воздухонагревателей
- •Глава 14. Особенности технологического режима работы доменных печей при выплавке различных видов чугуна. Продукты доменной плавки и учет показателей работы доменной печи
- •14.1. Выплавка передельного чугуна
- •14.2. Выплавка литейного чугуна
- •14.3. Производство ферросплавов
- •14.4. Продукты доменной плавки и их использование
- •14.4.1. Чугун
- •14.4.2. Разновидности чугунов и их использование в промышленности
- •14.4.3. Доменный шлак и его использование
- •14.4.4. Использование колошникового газа и колошниковой пыли
- •14.5. Технико-экономические показатели работы доменной печи и первичный учет
- •Приложение к разделу первому
- •П1. Развитие профиля доменной печи и основные размеры профилей
- •П2. Расчет профиля современной доменной печи п.2.1. Методы определения размеров профиля
- •П.2.2. Пример расчета профиля по методу м.А. Павлова
- •П.З. Расчет фундамента доменной печи п.3.1. Принцип расчета и справочные данные
- •П.3.2. Пример расчета размеров подошвы и пня с учетом общей нагрузки на фундамент и допустимой нагрузки на грунт
- •П.4. Изготовление футляра чугунной летки и операции у шлаковых леток
- •П.5. Упрощенный расчет задувочной шихты доменной печи п.5.1. Исходные предпосылки для расчета
- •П.5.2. Примерный расчет задувочной шихты для условий работы доменной печи полезным объемом 2000 м3 комбината «Криворожсталь»
- •П.6. Расчет производительности скипового подъемника доменной печи п.6.1. Принцип расчета
- •П.6.2. Пример расчета производительности скипового подъемника доменной печи полезным объемом 2002 м3
- •П.7. Расчет производительности вагон-весов
- •П.8. Расчет производительности ленточного транспортера, используемого для подачи шихтовых материалов от бункеров к скиповой яме п.8.1. Принцип расчета и исходные данные
- •П.8.2. Пример расчета производительности ленточного транспортера для загрузки доменной печи полезным объемом 2002 м3
- •П.9. Расчет количества чугуновозных ковшей п.9.1. Принцип расчета и исходные данные
- •П.9.2. Пример расчета количества чугуновозных ковшей для доменного цеха, состоящего из двух доменных печей полезным объемом 2002 м3
- •П.10. Расчет количества разливочных машин п.10.1. Принцип расчета
- •П.10.2. Пример расчета количества разливочных машин
- •П.11. Расчет количества шлаковых ковшей п.11.1. Принцип расчета
- •П.11.2. Пример расчета количества шлаковых ковшей в доменном цехе в составе двух доменных печей полезным объемом 2002 м3
- •Приложение к разделу второму
- •П.12. Унифицированный расчет шихты, дутья, газа, материального и теплового балансов доменной плавки передельного чугуна* п.12.1. Введение
- •П.12.3. Расчет шихты
- •П.12.3.1. Баланс серы
- •П. 12.3.2. Определение количества, состава и свойств шлака
Глава 4. Назначение, состав и эксплуатация оборудования шихтоподачи и загрузки шихты в доменную печь
4.1. Рудный двор
Рудный двор доменного цеха предназначен для приема, хранения и усреднения сырых материалов доменной плавки В связи с тем, что доменные печи работают на окускованном и офлюсованном сырье, основная масса поступающих на рудный двор сырых материалов представляет собой мелкую агломерационную руду, концентраты железных руд и флюсы Эти материалы с рудного двора поступают на фабрики окускования сырья, а затем уже в доменные печи Только незначительная часть кусковых руд, флюса и добавок поступает в доменные печи непосредственно с рудного двора
Учитывая происшедшие изменения грузопотоков сырья и изменения в планировке новых заводов, склады сырья, как правило, относятся к фабрикам окускования
Рудный двор располагается вдоль линии доменных печей (рис 4.1). С одной стороны он ограничен бункерной эстакадой 5, а с другой - приемной траншеей 8.
Емкость рудного двора, а следовательно, и запасы сырья определяются производительностью доменного цеха, удаленностью источников сырья, способом доставки материалов на металлургический завод, а также необходимостью усреднения материалов
Для разгрузки материалов,
поступающих в железнодорожных открытых
вагонах рудный двор оборудован
вагоноопрокидывателем 7 и приемной
траншеей 8 Саморазгружающиеся вагоны
можно подавать на консоль бункерной
эстакады 5 Складирование материалов в
штабели на рудном дворе осуществл
яют
рудными перегружателями б, перекрывающими
своими пролетами всю ширину рудного
двора и передвигающимися по всей его
длине.
Разгрузку материалов, прибывающих в речных или морских рудовозах, производят специальным грейферным краном.
Для разгрузки железнодорожных вагонов применяют три типа вагоноопрокидывателей: башенный передвижной, роторный стационарный и роторный передвижной.
Башенный передвижной вагоноопрокидыватель (рис. 4.2) представляет собой башню 1, опирающуюся на восемь двухосных ходовых тележек 2 и перемещающуюся при помощи механизма передвижения по рельсовому уширенному пути вдоль приемной траншеи рудного двора. В нижней части башни вагоноопрокидывателя находится люлька 3 с платформой 4, на которой проложен железнодорожный путь обычной колеи, стыкующейся с рельсами наклонных съездов по обе стороны башни.
Железнодорожный вагон с рудой или флюсом специальным толкателем подается в люльку, где закрепляется стопорным устройством 5. Перед опрокидыванием люльки в вагон опускается стальной щит для предохранения стенки вагона от ударов материала. Опрокидывание люльки осуществляется включением двигателя механизма опрокидывания 6, Угол поворота люльки 160°. После разгрузки вагона люлька возвращается в исходное положение, а порожний вагон сталкивается в противоположную сторону. Производительность вагоноопрокидывателя составляет 30-40 вагонов в час.
Р
оторный
стационарный вагоноопрокидыватель
(рис. 4.3) выполнен в виде цилиндрического
барабана, опирающегося на ролики. Внутри
барабана проложены железнодорожные
пути для установки разгружаемого вагона,
который заталкивается на платформу
тепловозом или специальной лебедкой.
После закрепления вагона включают механизм поворота барабана (угол вращения 160-180°) и материал высыпается в бункера, расположенные под вагоноопрокидывателем. Из бункеров материал транспортерами направляется к приемной траншее. Разгрузка материала с транспортерной ленты в траншею осуществляется передвигающейся вдоль траншеи сбрасывающей тележкой.
П
ри
использовании роторного передвижного
вагоноопрокидывателя отпадает
необходимость сооружения приемных
бункеров под ним, транспортерной
галереи и сбрасывающей тележки.
Приемная траншея представляет собой железобетонное углубление вдоль рудного двора с горизонтальным дном и скошенными стенками.
Рудные перегружатели предназначены для перегрузки материалов из приемной траншеи и из-под консоли бункерной эстакады в штабели для усреднения руд и перегрузки уже усредненных материалов с рудного двора в перегрузочный вагон 4 (см. рис. 4.1), который передвигается над бункерами эстакады
Рудный перегружатель (рис. 4.4) представляет собой крановое сооружение, состоящее из двухосного моста с передвигающейся грейферной тележкой Опорами моста служат две ноги, которые устанавливаются на ходовые тележки, перемещающиеся по двухниточному рельсовому пути. Каждая нога имеет индивидуальный привод движения.
Мост перегружателя состоит из межопорного пролета и двух консолей, располагающихся над эстакадой и приемной траншеей. Пролег моста рудных перегружателей в зависимости от размеров рудного двора может быть равен 76,2; 80; 86 и 115 м Консольные части моста полностью перекрывают бункерную эстакаду и приемную траншею. Вдоль моста крана проложен рельсовый путь для передвижения грейферной тележки, на которой размещены механизмы передвижения тележки и управления грузозахватным устройством - грейфером Грейфер (рис 4.5) подвешивается на четырех канатах к барабанам лебедок подъема, опускания и закрытия грейфера, расположенным на грейферной тележке. Грузозахватными органами грейфера являются две челюсти 7. Скорость подъема грейфера 70 м/мин, а скорость опускания 90 м/мин. Скорость передвижения грейферной тележки 230 м/мин, а крана - 25-30 м/мин. Грузоподъемность крана 30 т, емкость грейфера 5,6 м3, производительность крана 500 т/ч.
Рудные перегружатели оборудуются специальными противоугонными устройствами, которые при усилении ветра срабатывают автоматически.
На рис. 4.6 приведена типовая схема усреднения материалов на рудном дворе доменного цеха или аглофабрики. Поступающую в вагонах руду определенного класса при помощи вагоноопрокидывателя разгружают в приемную траншею. В начале укладки штабеля перегружатель устанавливают у его границы. Грейфер перегружателя, забрав руду из траншеи в количестве 10-15 т, при движении вдоль оси перегружателя слегка раскрывается и руда тонким слоем рассыпается по длине формируемого штабеля. Эту операцию продолжают, пока высота гребня руды не достигнет 0,5-0,7 м. После этого перегружатель перемещают вдоль рудною двора примерно на полное раскрытие грейфера и параллельно первому гребню насыпают второй, третий и т.д., пока не дойдут до противоположной границы штабеля. Затем перегружатель перемещают в обратном направлении, насыпая гребни руды между ранее образованными. После окончания формирования первого штабеля приступают к укладке второго, а из первого руду забирают грейфером вразрез штабеля и насыпают конус 2 (см. рис. 4.6). Из конуса руду экскаватором грузят в вагоны или бункера транспортерных конвейеров.
Таким же способом усредняют и поступающий на завод железорудный концентрат. Сейчас на многих заводах в штабель концентрата частично укладывают агломерационную руду и известь. Добавка руды в концентрат способствует его разрыхлению, а добавка извести - снижению влажности и смерзае-мости концентрата в зимнее время и лучшему ее усвоению в процессе подготовки шихты для окусковывания. На некоторых заводах емкость штабеля достигает 200-250 тыс т. При соблюдении установленных правил усреднения на рудном дворе можно достичь степени усреднения, характеризующейся максимальным отклонением от среднего значения содержания железа ± 0,4%, а по содержанию кремнезема - ± 0,5%.
Подачу материалов с рудного двора на фабрики окускования осуществляют саморазгружающимися вагонами или транспортерами. В первом случае усредненные материалы из штабелей загружают в вагоны роторным или ковшовым экскаватором. Во втором случае под площадкой рудного двора сооружают транспортерные галереи. Материалы из штабелей рудною двора поступают в галерею через течки и при помощи скребковых питателей загружаются на движущиеся ленты транспортеров, идущих в шихтовое отделение фабрики окускования.
