Устройство желобов

Горновые желоба бывают стационарными и подвижными. По ним продукты плавки самотеком поступают в ковши или грануляционные установки.

В состав горновых желобов входят главные горновые желоба, количество которых соответствует количеству чугунных леток.

Главный горновой желоб примыкает к доменной печи в районе чугунной летки. Он наиболее сложен по конструкции. В главном желобе накапливаются продукты плавки, выходящие из летки, расслаиваются согласно плотности расплавов, а затем при помощи скиммерного устройства разделяются на чугун и шлак. Транспортные желоба чугуна и шлака являются продолжением главного горнового желоба. Они предназначены для того, чтобы направлять разделенные чугун и шлак к местам их разливки или грануляции.

Углы наклона стационарных желобов должны обеспечить нормальное движение продуктов плавки от печи. Для разных участков желоба эти утлы различны. Практикой установлены следующие границы углов наклона желобов (см. табл. 5.1).

Таблица 5.1

Углы наклона желобов

Вид желоба	Угол наклона, %
Главный желоб	12,0-15,4
Чугунный транспортный	5,0-26,3
Шлаковый транспортный	4,0-54,2

Расположение и уклоны горновых желобов на примере литейного двора с двумя чугунными летками, выходящими на один литейный двор, показаны на рис. 5.7.

Угол наклона ниже минимального может привести на выпуске к переполнению желобов и, как следствие, к аварийной ситуации.

Стационарные желоба укладываются на литейном дворе и монтируются заподлицо с рабочей площадкой. Основу любого горнового желоба составляет металлический корпус, который собирается по длине из отдельных чугунных отливок − секций (рис. 5.7). Сечение желобов зависит от максимального количества чугуна и шлака, проходящего через них в единицу времени в период выпуска.

Рис. 5.7 Расположение и уклоны горновых желобов

По назначению желоба разделяются на чугунные и шлаковые. Основное их различие заключается в том, что чугунные желоба футеруются огнеупорным кирпичом, специально приготовленными углеродистыми блоками и другими термостойкими материалами. Заправка чугунных желобов производит­ся обычно желобной массой, изготовленной по особой технологии.

В последнее время на ряде печей применяются желоба, изготовленные на бетонной основе, футерованной кирпичом и заправленной слоем углеродистой массы толщиной 100 мм. Масса предохраняется от окисления глиноземистым песком и просушивается газовыми горелками. Смолосодержащие компоненты при этом прококсовываются и придают массе необходимую прочность. Применяются такие футеровки по бетону, состоящие из коксовой мелочи и цемента.

Желобные массы компании «Майертон» при толщине футеровки 250 мм позволяют пропускать до 1 млн. т чугуна с холодными ремонтами через каждые 80-100 тыс. т чугуна и промежуточном торкретировании мест локального износа через каждые 15 тыс. т чугуна. Наливной огнеупорный материал стоек к коррозии и размыву, имеет максимальную температуру эксплуатации 1600 °С. Химический состав огнеупорных материалов, используемых для футеровки желобов: А1₂0₃ = 45-75%, Si0₂ = 2-18 %, СаО = 0,8-1,2 %, SiC = 9-38 %.

Желоб, соединяющий чугунную летку с так называемым «скиммером» − чугунной разделительной плитой, устанавливаемой для разделения чугуна и шлака, называется главным горновым желобом.

Обычный главный горновой желоб показан на рис. 5.8. Его скиммерная перегородка (6) представляет собой отливку в виде чугунной оребренной плиты. В нее с обеих сторон заливают огнеупорный кирпич, поверх которого наносится огнеупорная замазка. Во время выпуска обводной желоб (11) перегорожен отсечной лопатой, которую со стороны желоба присыпают песком. Обводной желоб открывают, когда нужно спустить остатки чугуна перед чугунным перевалом (10). Скиммер (6) не доходит до дна горновой канавы на 200-300 мм. Шлак, имеющий меньшую плотность, чем чугун (2,4-2,6 т/м³ против 6,9 т/м³) и нерастворимый в чугуне задерживается разделительной плитой и не может пройти под ней, поскольку чугун заполняет нижнюю часть желоба до уровня чугунного перевала (10), образуя своеобразный затвор. Скапливающийся в главном желобе шлак, достигнув шлакового перевала (9) по отводному шлаковому желобу направляется на шлаковую сторону литейного двора. Чугун, достигнув уровень чугунного перевала (10) по транспортным чугунным желобам поступает к сливным носкам и заполняет чугуновозы, установленные на противоположной − чугунной стороне литейного двора.

Рис. 5.8. Главный горновой желоб:

1 − доменная печь; 2 − рама чугунной летки; 3 − набивка футляра летки; 4 − канал летки; 5 − собственно желоб; 6 − разделительная (скиммерная) плита; 7 − подскиммерное отверстие; 8 − шлако­вый желоб; 9 − шлаковый перевал; 10 − чугунный перевал; 11 − чугунный обводной желоб; 12 − стыки секций металлоконструкций; 13 − огнеупорная футеровка; 14 − кирпичная кладка; 15 − строповая скоба скиммера

Угол наклона боковых стенок главного горнового желоба должен быть постоянным по всей его длине и составлять угол 40-45° по отношению к вертикальной оси.

Увеличение огнеупорной кладки за счет толщины набивки дна и стен желоба приводит к снижению объема горнового желоба, сокращению времени пребывания расплавов в желобе и возрастанию потерь чугуна со шлаком.

Улучшить разделение чугуна и шлака в главном горновом желобе возможно увеличением его длины. На некоторых доменных печах Японии длина главных желобов достигает 25 м. Однако удлинение желоба увеличивает затраты труда для подготовки его к выпуску. Кроме того, из-за увеличения излучающей поверхности возрастают тепловые потери, возрастает вязкость шлака, что приводит к ухудшению процесса разделения чугуна и шлака. Необходимо укрытие желобов.

Чтобы футляр летки не заливало жидкими продуктами плавки, чугунный перевал (10) должен быть ниже оси чугунной летки на 150-200 мм, а перевал для слива шлака (9) не выше оси чугунной летки.

Исходя из практических данных работы доменных печей рекомендуется выполнять размеры главных горновых желобов для печей различного объема согласно рис. 5.9.

Рис. 5.9. Размеры главного горнового желоба

V	L	I 1	I 2	I 3	I 4	b 1	b 2	b 3
	10,0	8,04	1,2	0,4	1,2	0,9	1,2	0,6
	11,0	9,1	1,4	0,5	1,4	1,5	2,5	0,8
	12,0	9,8	1,6	0,6	1,6	1,9	2,7	1,0
	13,0	10,0	1,8	0,7	1,8	2,2	2,9	1,2
	14,0	10,2	2,0	0,8	2,0	2,4	3,2	1,5

Шлаковые желоба не футеруются и не заправляются. Их подсыпают мел-ким сухим шлаком для предотвращения приварки к ним чугуна, уносимого шлаком.

В настоящее время во время проведения реконструкционных работ на печи главный и транспортные горновые желоба выполняются ниже отметки настила литейного двора. Это позволяет закрывать желоба крышками, что в существенной степени улучшает экологическую обстановку на литейном дворе − отсутствует выделение газа, графита, теплового излучения.

Дата добавления: 2015-07-18