- •§ 146. Потребление воды на производственные нужды промышленности
- •150. Брызгальные устройства
- •§ 151. Градирни
- •§ 154. Охладители. Выбор типа охладителей
- •§ 155. Конденсаторы паровых турбин
- •§ 156. Водопотребление тепловой электростанции
- •§ 157. Системы водоснабжения тепловых электростанций
- •§ 158. Рудники, рудообогатительные и агломерационные фабрики
- •§ 159. Коксохимические заводы
- •§ 160. Металлургические заводы
- •§ 161. Доменные цехи
- •§ 162. Цехи очистки доменного газа
- •§ 163. Сталеплавильные цехи
- •§ 164. Прокатные цехи
- •§ 165. Испарительное охлаждение металлургических печей
§ 160. Металлургические заводы
Металлургические заводы состоят из трех основных цехов: доменного, сталеплавильного и прокатного с мощным энергетическим хозяйством, включающим очистку и использование доменного газа, воздуходувную и электрическую станции, на многих заводах — кислородную станцию и другие устройства, а также вспомогательных цехов: ремонтно-механического, железнодорожного транспорта и др.
Иногда металлургические заводы имеют неполный технологический цикл, охватывающий выплавку стали из привозного чугуна в скрапа (стальной и чугунный лом) и передел ее в прокатные профили и изделия.
На металлургических заводах, как правило, устраивают систему оборотного водоснабжения из отдельных циклов для каждого из цехов и устройств, отличающихся качеством воды и необходимыми напорами ее в сетях (VII.26). Общее потребление воды на производственные нужды современного завода с полным металлургическим циклом, включая коксовое и огнеупорное производства, ТЭЦ и вспомогательные цехи, на 1 т выплавляемого чугуна с переделом его в сталь и прокат достигает 220 м3, в том числе от 3 до 5% свежей воды.
Основное количество воды (около 75%) расходуется на металлургическом заводе на охлаждение конструктивных элементов, агрегатов (доменных, сталеплавильных и нагревательных печей) и на конденсацию пара на воздуходувной и электрической станциях. До 22% воды расходуется здесь на охлаждение непосредственно оборудования и продукции (газа и металла), а также на транспортирование механических примесей; при этом вода и нагревается, и загрязняется. Небольшое количество воды (около 3%) расходуется на прочие мелкие нужды.
Для основных цехов металлургического завода необходима бесперебойная подача воды.
§ 161. Доменные цехи
В доменном цехе производится выплавка чугуна из шихты (агломерата, руды и известняка с коксом, используемым 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.
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.
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
Все объявления |
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 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 количество 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. Водоснабжение оборотное 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.
