Охлаждение лещади

Чтобы уменьшить разрушение огнеупорной кладки, между кожу­хом и кладкой установлена система охлаждения.

По периметру лещадь охлаждается двумя рядами (по высоте) вер­тикальных плитовых гладких холодильников, опоясывающих лещадь по периферии. Зазор между отдельными холодильниками заполняется чугунной замазкой (90% мелкой чугунной стружки и 10% сухого нашатыря и серы). Плитовый гладкий холодильник (рис. 7) представ­ляет собой металлическую плиту, отлитую из чугуна, толщиной 160 мм, сзалитым в нее змеевиком из стальных бесшовных труб, по которому циркулирует вода.

Рис. 6. Конструкция лещади и горна доменной печи:

1 — фундамент; 2— донные холодильники; 3— металлическое днище; 4— графитированные блоки; 5 — высокоглиноземистый кирпич; 6 — углеродистые блоки; 7 —• угле­родистая масса; 8— периферийные холодильники; 9, 10 — шамотный кирпич.

Рис. 7. Периферийный плитовый холодильник лещади.

Плитовые холодильники крепятся к кожуху печи четырьмя бол­тами, места прохода болтов через кожух герметизируются электро­сваркой. Между огнеупорной кладкой лещади и плитовыми холодиль­никами оставляется зазор100—150 мм, заполненный углеродистой массой. Углеродистая масса укладывается в нагретом до 70—80° С состоянии и трамбуется нагретыми докрасна трамбовками.

Донная часть лещади также охлаждается гладкими плитовыми хо­лодильниками (рис. 8), толщиной 180 мм, с залитыми трубами 0 140 мм, по которым продувается воздух в количестве 60 тыс. м³/ч, подаваемый двумя вентиляторами (один из них резервный), располо­женными в здании под литейным двором.

Рис. 8. Донный холодильник лещади.

Способы охлаждения лещади различны. От боковой поверхности ее массива тепло отводят водяным или испарительным охлаждением с помощью периферийных плитовых холодильников или наружным поливом (преимущественно в ФРГ). Охлаждение низа лещади, так называемое подлещадное охлаждение, производится твердым охладителем — материалом с высокой теплопроводностью (графитом, графитированными плитами, высокотеплопроводными набойками), интенсивно передающим отобранное тепло от центра лещади к водоохлаждаемой периферии (используется на печах малого объема в зарубежной практике), а также воздухом или водой. Последнее применяют чаше всего в ФРГ, Японии, где этот способ считают более эффективным. В Швеции на печах с малым диаметром горна (до 4,5 м) и толщиной лещади до 2,0 м охладителем является масло (завод «Домнарвет»), которое охлаждают путем теплообмена с водой.

В России применяют воздушное охлаждение лещади. Конструкция его имеет несколько вариантов. Впервые в отечественной практике воздушное охлаждение осуществили на Кузнецком металлургическом комбинате в 1956 г. на печи 1310 м3 в виде четырех пучков цельнотянутых труб (рис. 5.49), уложенных с переменным шагом, меньшим в середине и большим на периферии для улучшения отбора тепла в центре лещади. Диаметр труб 168 и 114 мм. Подачу воздуха в трубы осуществляют двумя вентиляторами ЦВ-55 № 10 среднего давления производительностью по 2200 м3/ч. Каждый вентилятор охлаждает половину лещади. Температура охлаждающего воздуха повышается на 5 °С, количество отводимого от лещади тепла составляет 287 МДж/ч.

Конструкция отличается простотой изготовления, обеспечивает предохранение бетона фундамента от перегрева при практически одинаковом распределении температур по его сечению.

В зарубежной практике в качестве типового решения применяют холодильники шириной 2030 мм с расстоянием между осями каналов 455 мм. Расход воздуха на охлаждение составляет 280 м3/мин, потеря давления в каналах 245 Па. Температуру труб поддерживают ниже 200 °С. Применяют также конструкцию в виде ряда параллельных брусьев, образующих прямоугольные каналы. Опора лещади на брусья делается через стальной лист. Воздух распределяется по каналам коллекторами с клапанами, регулирующими расход. Такого же типа устройством является конструкция института «Гипросталь», в которой воздух подают вентилятором в основной канал с последующим распределением по каналам, образованным слябами (рис. 5.50).

Другая конструкция холодильников лещади института «Гипросталь» приведена на рис. 5.51. Воздух подводится по каналу в фундаменте к центру основания лещади. Слябы уложены радиально, воздух движется от центра к периферии с расчетом наибольшего охлаждения среднего массива лещади в результате уменьшения скорости его движения.

По предложению Гипромеза применяют схему охлаждения лещади, состоящую из чугунных плит толщиной 180 мм с залитыми в них трубками диаметром 114x7 мм и расстоянием между ними 165 мм. Подвод воздуха к холодильникам и отвод его осуществляют через специальные коллекторы.

Указанные системы более сложны в исполнении по сравнению с конструкцией КМК, а в конструкции Гипромеза отсутствует дифференцированная подача воздуха по сечению лещади. Общим для всех систем является недостаточная герметичность. Однако, как показал опыт, это не имеет практического значения.

Горн (рис. 6) от лещади до уровня шлаковых леток (металлоприемник) выкладывается из углеродистых блоков трапециевидной формы или из маломерного углеродистого кирпича, а от уровня шла­ковых леток до заплечиков (фурменная зона) — шамотным кирпичом, тщательно подобранным по толщине и длине. Углеродистые блоки и шамотный кирпич укладываются горизонтально с соблюдением тех же требований, что и при укладке периферийной части лещади. Угле­родистая кладка ведется на углеродистой пасте, а шамотная — на пластифицированном шамотно-глинистом растворе жидкой консистен­ции. Толщина швов углеродистой кладки не должна превышать 2,5 ммтолщина радиальных и горизонтальных швов шамотной кладки — 0,5 мм,а кольцевых швов — 1 мм. При конической форме кожуха горна толщина кладки горна изменяется от лещади до заплечиков с 1325 до 345 мм. Углеродистые блоки горна защищаются кладкой из шамотного кирпича толщиной 230—345 мм, препятствующей окислению углерода блоков при задувке печи. Шов между защитной кладкой и углеродистыми блоками заполняется углеродистой пастой.

Фурменные проемы, чугунные и шлаковые летки выкладывают шамотным кирпичом класса А (рис. 9), так как углеродистые блоки в этих зонах могут подвергаться не только механическому, но и химическому разрушению в результате окисления кислородом дутья, диоксидом углерода и водяными парами.

Перед футеровкой стен горна все зазоры между периферийными холодильниками, между ними и рамой чугунной летки, холодильниками фурменных проемов и шлаковой летки заделывают чугунной замазкой. Зазоры 75—150 мм) между кладкой и периферийными холодильниками заполняют углеродистой или хромоуглеродистой массой, а зазоры между холодильниками и кожухом - шамотно-глинистым раствором с цементом.

Рис.9. Огнеупорная кладка горна в районе чугунных леток.

Огнеупорная кладка горна охлаждается двумя рядами (по высоте) вертикальных плитовых гладких холодильников, опоясывающих горн по периферии. Конструктивно плитовые холодильники горна не отличаются от холодильников лещади; отличается лишь форма холодильников фурменной зоны (рис 144). Сложная конфигурация холодиль­ников связана с необходимостью установки арматуры устройства для подвода воздуха в печь. Между кладкой стен горна и холодильниками оставляется зазор 100—150 мм, заполненный углеродистой массой.

По периферии горна, как и лещади, (в том числе фурменной зоны) устанавливают плитовые холодильники только с гладкой поверхностью для лучшего отбора тепла от кладки и уменьшения нагрева тела самого холодильника.

Рис. 144 Холодильник фурменной зоны.

Дата добавления: 2015-07-17