Распар и шахта

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 (см. рис. 5.38) 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 неохлаждаемой части; система охлаждения вертикальная или комбинированная.

3. Тонкостенную шахту (см. рис. 5.38) 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 неохлаждаемой частях; система охлаждения вертикальная.

Определение рационального типа шахты связано с разными пред-

стнилениями о средствах, обеспечивающих строительную прочность

конструкции и оптимальное очертание рабочего профиля печи. Пер-

•ос решение этой задачи — толсто- и среднестенная кладка, усиленная

металлическим кожухом, и второе — металлический кожух, плитовые

холодильники и гарнисаж при тонкостенной кладке, имеющей второ-

второстепенное значение.

Оптимальность профиля достигается в первом случае путем разга-

рм кладки, во втором — заданными соотношениями и размерами при

строительстве печи, рассчитанными на «жесткий» профиль.

Разгар кладки охлаждаемой зоны полностью компенсируется при

этом образующимся гарнисажем. Тонкостенная шахта особенно ра-

рациональна при работе печей на цинксодержащих рудах, так как не-

тичительная толщина огнеупорной кладки B30— 345 мм) уменьшает

•е рост вследствие резкого снижения отложений в швах и порах кир-

кирпича цинкита и сажистого углерода. Поэтому толщину кладки следу-

следует принимать равной указанной величине или несколько ее превосхо-

превосходящей, что способствует общей термической подготовке всей конст-

Толстостенная часть распара и шахта (рис. 145) выкладываются из высокоплотных высокоглиноземистых блоков или из плотного шамот­ного кирпича с содержанием глинозема не менее 42%. Кладка ведется на пластифицированном шамотно-глинистом растворе с жидким стек­лом жидкой консистенции либо на шамотно-глиноземистом воздуш­но-твердеющем растворе с жидким стеклом. Толщина горизонталь­ных и радиальных швов в распаре не должна превышать 1 мм, кольце­вых швов — 1,5 мм, а в шахте — 1,5 и 2,5 ммсоответственно.

При наличии опорного кольцакладка толстостенной части распара опирается на маратор 3, предварительно выравненным слоем шамотно-глинистой массы, тщательно утрамбованной. Кладка толсто­стенной части распара и шахты ведется концентрическими кольцами с горизонтальной укладкой кирпича и с соблюдением перевязки верти­кальных, радиальных и кольцевых швов. Толщина огнеупорной клад­ки толстостенной части распара и нижней (охлаждаемой) части шахтысоставляет 575—690 мм, верхней (неохлаждаемой) — 805—920 мм.

Рис.147. Мараторный холодильник.

Огнеупорная кладка толстостенной части распара, покоящаяся на мараторе, охлаждается горизонтальными холодильниками 4, представляющими собой чугунную плиту толщиной 250 мм, в торце которой залиты огнеупорные кирпичи. Внутри холодильника залит змеевик, по которому циркулирует вода (рис. 147). По периферии толстостенная часть распара охлаждается вертикальными плитовыми ребристыми холодильниками 5 типа холодильников заплечиков (рис. 145).

При самонесущем кожухе, когда опорное кольцо отсутствует, кладка толстостенной части распара опирается на утолщенные холо­дильники верхнего пояса заплечиков.

У современных доменных печей шахта на 2/3 высоты охлаждается вертикальными плитовыми холодильниками 6. Холодильные плиты опоясывают шахту по периферии. Для охлаждения применяются хо­лодильники двух типов, устанавливаемые в шахматном порядке.

Холодильники первого типа - плитовые гладкие или ребристые, без залитого кирпича, конструктивно не отличаются от холодильников лещади и горна; холодильники второго типа (рис.148) представляют собой плиту с кронштейном, который предназначен для опоры верхних рядов кладки. В плите и кронштейне залиты змеевики, по которым циркулирует вода.

Рис.148. Холодильник шахты.

   

Между холодильниками и кладкой имеется зазор 50 – 200 мм, который заполняется шамотно-асбестовой или шлако-асбестовой массой, которую слегка увлажняют и утрамбовывают. Заполняется также зазор между кладкой и кожухом в неохлаждаемой части шихты.

Колошниковая часть печи выполняется из стальных литых плит, выдерживающих ударную нагрузку, возникающую при падении ших­товых материалов с засыпного аппарата. На рис. 149 показано уст­ройство защитных плит колошника подвесной конструкции. Неохлаж­даемые плиты крепятся между собой болтами, а к кожуху печи — с помощью кронштейнов, серег и штырей. Огнеупорная кладка шахты заканчивается на 50—120 ммниже защитных плит колошника; зазор между кладкой и плитами забивается плотно утрамбованной глинисто-асбестовой массой.

В районе защитных плит огнеупорная кладка выполняется из шамотного кирпича класса Б на полугустом шамотном воздушно-твердеющем растворе с жидким стеклом. Зазор между кожухом и кладкой заполняется так же, как и в шахте. Полости защитных плит заполняются жароупорным бетоном или шамотным кирпичом.

Рис. 149. Конструкция колошника доменной печи:

1 — штырь; 2 — серьга; 3 — неохлаждаемая плита; 4 — кронштейн.

Футеровка купола 10(рис. 145) выполняется чугунными неохлаж­даемыми плитами с залитым кирпичом.Зазоры между плитами забива­ются чугунной замазкой, а зазор между плитами и кожухом ку­пола заполняется под давлением шамотно-цементным раствором с глиной жидкой консистенции.

Вода для охлаждения всей печи поступает с водонасосной станции по водопроводам. Перед поступлением на печь вода очищается от меха­нических примесей в специальных двухкамерных фильтрах, установ­ленных наглавных стояках. Расход воды на охлаждение печи состав­ляет 1,0—1,2 м³/чна 1 м³полезного объема.

На некоторых доменных печах вместо водяного используется испа­рительное охлаждение. Сущность испарительного охлаждения заклю­чается в том, что для поглощения тепла используется скрытая теплота парообразования. Так, если при водяном охлаждении используется холодная вода, то при испарительном — кипящая; испарение воды при этом происходит в холодильниках.

Во избежание образования накипи в системе испарительного ох­лаждения применяется химически очищенная вода. Для циркуляции воды и пароводяной смеси система оборудована баками-сепараторами, установленными в верхней части печи, которые соединены с холодиль­никами двумя трубами. По одной из них (опускной) вода поступает в холодильники из бака-сепаратора, по другой (подъемной) — обра­зующаяся в холодильниках пароводяная смесь поступает в баки-сепараторы, из которых пар уходит по паропроводам, а вода снова в холодильники. Преимущество испарительного охлаждения перед водяным заключается в том, что значительно уменьшается количество необходимой для охлаждения воды, отпадает необходимость сооруже­ния водоводов больших диаметров, крупных насосных станций, гидротехнических сооружений, а также снижаются энергетические затраты.

Дата добавления: 2015-07-17