4 Доменный цех
Доменный цех имеет в своём составе:
4 доменные печи;
4 разливочные машины;
2 склада холодного чугуна;
шлакоперерабатывающая установка;
отделение обжига Новокиевской руды.
Доменный цех в качестве топлива использует кокс. Железорудным сырьём служит агломерат, окатыши Лебединского ГОКа, сырая Лебединская руда, Новокиевская руда (сырая и обожжённая), металлический скрап из копрового цеха. В качестве флюса используется известняк Аккермановского рудника.
Агломерат из аглоцеха поступает прямо в бункера доменных печей. Окатыши выгружаются из железнодорожных вагонов вогоноопрокидывателем №3 аглоцеха и транспортируются также в бункера доменных печей, однако, как и агломерат, могут быть выгруженными при их избытке на рудный двор доменного цеха. Остальные руды известняк и скрап подаются на разгрузочную эстакаду доменного цеха. Выгрузка их из железнодорожных вагонов осуществляется вручную. Выгружаются они преимущественно на рудный двор. Размещение материалов в штабели рудного двора и забор их в бункера доменных печей осуществляется двумя грейферными кранами.
Из бункеров доменной печи каждый материал в определённом количестве подаётся в вагон весы. Вагон весы доставляют шихтовый материал к скиповой яме и выгружают его в скип. Скип поднимается по наклонному подъёмному устройству на самый верх доменной печи и высыпает материал в печную приёмную воронку. Из приемной воронки материал поступает в колошник доменной печи. Загружаемые в печь шихтовые материалы медленно движутся сверху вниз. Период плавки, составляет 4-6 часов, степень нагрева проплавляемых материалов зависит от того, как далеко они расположены от горна и какой газопроницаемостью обладают.
Загружаемая шихта в печи подвергается различным физико-химическим процессам. В зоне колошника она подсушивается, здесь же выделяются из кокса летучие вещества органического происхождения. В шахте доменной печи происходит восстановление оксидов железа окиси углерода и водорода Железо, восстановленное в доменной печи, поглощает углерод, образуя чугун. Капля чугуна скапливается на лещади печи. Одновременно с чугуном образуется шлак, который сосредотачивается поверх жидкой массы чугуна. По окончании периода плавки:
из печи через шлаковые летни откачивается шлак;
через чугунные летки выпускается чугун.
Шлак отправляют на шлакопереребатывающую установку. Чугун отгружается в мартеновский цех, либо поступает на разливочные машины, где разливаются чушки. Охлаждённый чугун направляется на склады холодного чугуна, где производится складирование и отгрузка, которая осуществляется с помощью магнитных кранов. В доменных печахвыплавляется в основном предельный коксовый чугун. Выплавляется также литейный коксовый и литейный хромоникелевый чугун. Эти чугуны отгружаются машиностроительным предприятиям. Гранулированный шлак поставляется местному цементному заводу, доменный газ используется в цехах комбината
На комбинате действуют четыре доменные печи, которые выплавляют передельный коксовый, литейный коксовый чугун.
Железорудным сырьем для производства чугуна в основном служат агломерат собственного производства, окатыши и руда Лебединского, Качканарского горно-обогатительных комбинатов и местные хромоникелевые руды.
Конструкция печи
Таблица 4.1 - Размеры профилей доменных печей на ОАО «Урал Сталь»
Наименование |
ед.изм. |
ДП 1 |
ДП 2 |
ДП 3 |
ДП 4 |
|||||
Проектный полезный объем
|
м3 |
1007
|
1033
|
1519
|
2002
|
|||||
Колошник |
диаметр
|
мм |
6000
|
6060
|
6900
|
7500
|
||||
высота
|
мм |
2190
|
2635
|
2532
|
2618
|
|||||
площадь
|
м2 |
28,3
|
28,8
|
37,4
|
44,2
|
|||||
объем
|
м3 |
72,5
|
81,3
|
94,7
|
115,7
|
|||||
Шахта |
высота
|
мм |
14827
|
14170
|
16622
|
18280
|
||||
объем
|
м3 |
647,7
|
549,5
|
1044,7
|
1229,2
|
|||||
Распар |
высота
|
мм |
1976
|
2874
|
1748
|
1700
|
||||
диаметр
|
мм |
8826
|
8200
|
10200
|
.10900
|
|||||
площадь
|
м2 |
61,2
|
52,8
|
82,2
|
93,4
|
|||||
объем |
м3 |
120,8 |
151,7 |
143,7 |
158,7 |
|||||
Заплечики |
высота объём |
мм м3 |
3097 163,8 |
3187 149,0 |
2964 210,4 |
2937 246,3 |
||||
Горн |
Диаметр (макс)
|
мм |
7540
|
7200
|
9000
|
9750
|
||||
Общая высота
|
мм |
4294
|
3916
|
4556
|
5297
|
|||||
Площадь (макс) Общий объем Расстояние от оси чуг. лётки до фурм Объём от оси чугун. лётки до фурм |
м2 м3
м3 м3 |
44,6 170,6
2580
170,6 |
40,7 141,5
2800
141,5 |
63,6 269,3
3075
269,3 |
71,7 352,6
3770
352,6 |
|||||
Высота мёртвого слоя
|
мм |
1300 |
950 |
1100 |
1200 |
|
|
|
|
|
Объём печи от оси фурм до поверхности засыпи (↓ 1,5 м)
|
м3 |
978 |
900,5 |
1462 |
1774 |
|||||
Устройство лещади.
В современном исполнении кладка представляет собой углеродистый стакан с размещением в основании лещади вертикального ряда графитированных блоков, а по периферии углеродистых блоков, уложенных горизонтально на полную высоту лещади, а иногда и металлоприемника.
Центр лещади при комбинированной кладке выполняют высокоглиноземистым кирпичом с содержанием 62% А1203 и выше. Варианты полностью углеродистых и комбинированных лещадей.
Лещади, выполненные полностью из углеродистых материалов, перспективны, так как однородность материала наряду с его преимуществами обеспечивает лучшую стойкость.
Рисунок 4.1 - Вариант кладки углеродистой лещади
Внутренний контур радиальных блоков лещади
Рисунок 4.2 Вариант кладки комбинированной лещади
Устройство горна.
1 — рама чугунной летки; 2 - летка, футерованная шамотным кирпичом; 3 — защитный слой из шамотной лещади; 4 — набивной слой массы с высокой теплопроводностью; 5- углеродистый кирпич; 6— графит; 7— бетон
Рисунок 4.3 - Схема горна в разрезе, выполненного полностью из углеродистых огнеупоров (завод «Спенсер», США)
Устройство шахты.
Шахты доменных печей при современной интенсивности плавки являются наименее стойкой частью строения печи. Их состояние нередко обусловливает продолжительность кампании и служит причиной частых капитальных ремонтов II разряда. В связи с этим создание надежной конструкции шахты — одна из важнейших проблем проектирования, строительства и эксплуатации мощных доменных агрегатов, работа которых протекает в условиях, способствующих быстрому износу футеровки.
В зависимости от толщины футеровки шахты разделяют на три типа: толстостенные, средне- и тонкостенные.
1 Толстостенные шахты имеют кладку толщиной 805-920 и 1265 мм в области распара. В практике отечественных заводов этот тип шахты был единственным. Система охлаждения была горизонтальной со сменяемыми и несменяемыми холодильниками.
2 Среднестенная шахта имеет кладку толщиной 575 мм в охлаждаемой части (1050—1035 мм в области маратора) и 690—705 мм в неохлаж-даемой части; система охлаждения вертикальная или комбинированная.
3 Тонкостенную шахту выполняют в двух вариантах: толщина кладки 230-345 мм с охлаждением по всей высоте шахты; толщина кладки 230—345 мм в охлаждаемой и 575—690 мм в неохлаж-даемой частях; система охлаждения вертикальная.
Устройство фурменного прибора.
Фурменное устройство состоит из полой медной литой или штампованной из листовой меди воздушной фурмы с толщиной стенок до 8 и 5-6 мм в торцевой части; полого медного (иногда бронзового) литого фурменного холодильника, называемого также воздушной амбразурой, и чугунной амбразуры с залитой в нее спиральной охлаждающей трубкой — фурменного холодильника, называемого часто кадушкой. Фурменный холодильник крепится к кожуху горна через фланец болтами с последующей обваркой.
Все эти детали последовательно вставляют одну в другую в имеющиеся внутри них конические заточки, обеспечивающие герметичность, и устанавливают строго на свои места - фурменный холодильник в кладку печи, воздушную амбразуру (заподлицо с ней) и фурму с выступом - в рабочее пространство печи на 250 —350 мм.
1 - натяжной болт; 2 - серьга с клином; 3 - фланец фурменного колена; 4 - подвижное колено; 5 - кольцевой воздухопровод; б— фурменный рукав; 7- неподвижное колено; 8 - дроссельное устройство; 9 - сопло; 10 - фурма; 11 - фурменный холодильник; 12 - фурменная амбразура
Рисунок 4.4 - Фурменный прибор
Устройство чугунной и шлаковой леток.
1 — огнеупорная масса;
2— футеровка;
3— рама;
4— холодильник
Рисунок 4.5 - Рама чугунной летки
Устройство засыпного аппарата.
1 — газовый затвор; 2 — чаша большого конуса; 3 - большой конус; 4 - штанга большого конуса; 5- конус жесткости; 6 - защитный конус
Рисунок 4.6 - Засыпной аппарат
Газовый поток.
А - У- образная форма при широком центральном газовом потоке и с широким температурным интервалом размягчения железорудных материалов; В — У-образная форма при узком центральном потоке газов и узком интервале температур размягчения железорудных материалов; С — практически горизонтальная форма при незначительно развитом центральном потоке газов и широком интервале температур размягчения железорудных материалов; D - Ш-образная форма при широком интервале температур размягчения железорудных материалов.
Наименование показателей работы |
ДП1
|
ДП3 |
ДП4 |
Цех |
Производство, т в передельном чугуне Выполнение плана, % Номинальное время работы, сут Инт.по коксу, кг/(м3·сут) Расход кокса, кг/т Расход природного газа, м3/т Расход кислорода, м3/т Доля в чугуне, %: Si Mn S P C Выход шлака, кг/т Доля Fe в шихте, % с известняком Расход известняка, кг/т Доля в шихте, %: агломерата окатышей Температура дутья, 0С Уловленная колошник |
685043 685347 103,7 362 1,001 507 92 79
0,68 0,34 0,016 0,052 4,25 423 55,4 55,3 3
60,8 33,8 1043 50 100,0 |
667515 667850 103,8 363 0,880 501 85 71
0,71 0,65 0,013 0,076 4,23 400 56,0 55,2 0
55,6 42,1 1048 36 100,0 |
1252038 1252587 103,7 363 0,889 502 95 80
0,67 0,21 0,015 0,052 4,33 403 55,3 55,2 2
64,5 35,0 1085 22 100,0 |
2604596 2606083 103,7 1088 0,915 503 92 78
0,68 0,35 0,014 0,061 4,28 402 55,3 55,2 2
61,4 36,4 1065 33 100,0 |