2015-04-30
1121
Желоба не литейном дворе доменной печи служат для транспортировки чугуна в шлака, а также их разделение. Главный желоб отходит от чугунное летки. В нем происходит разделение чугуна и шлака. Для улучшения слива чугуна его дно имеет уклон. Высота слоя жидких продуктов щ плавки в желобе определяется высотой шлакового в чугунного перевалов.
При одновременном выходе из чугунной летки чугуна и шлака эффективность их разделения определяется размерами главного желоба и режимом выпуска продуктов плавни.
Опытными данными установлено, что оптимальный эквивалентный диаметр скиммерного отверстия
где a, b - соответственна высота и ширина скиммерного отверстия.
Обычно на современных печах а = 150...200 мм, а эквивалентный диаметр изменяется в зависимости от объема печи следующим образом;
| Объём печи Vп, м3 | ||||||||||
| Эквивалентный диаметр, dэ, мм |
По практическим давним, оптимальные соотношения вертикальных размеров в желобе (рис.45) связан с эквивалентным диаметром скиммерного отверстия соотношениями
где h1 ≈ 150…200 мм.
Указанные соотношения выведены для обычного главного желоба. Для улучшения разделения чугуна и шлаке главные желоба норой удлиняют до 20...25 м. делают их Г-образными и Т-образными, но и для таких желобов ориентиром могут служить приведенные соотношения.
Для улучшения разделения применяет установку ложного скиммера ванны-отстойники и другие устройства. Есть и более сложные схемы обработки потока чугуна и шлака, включая наложение электрических и магнитных полей, которые не получили широкого применения.
РИСУНОК «СХЕМА СООТНОШЕНИЯ ГЛАВНОГО ЖЕЛОБА»
В основном желоба имеют трапецеидальное сечение, при котором расход движущегося чугуне можно определить для заданных сечения потока, уклонов желобов выбранной конфигурации сечения желоба (Табл. 21).
Таблица 21
| b, м | h, м | Значение Q, м3/с при уклонах чугунных желобов | ||||
| 0,03 | 0,05 | 0,08 | 0,1 | 0,15 | ||
| 0,15 | 0,05 | 0,0075 | 0,0087 | 0,0091 | 0,0091 | 0,0095 |
| 0,10 | 0,0178 | 0,0216 | 0,0225 | 0,0225 | 0,0231 | |
| 0,15 | 0,0326 | 0,0396 | 0,0414 | 0,0414 | 0,0425 | |
| 0,20 | 0,0502 | 0,0611 | 0,0636 | 0,0636 | 0,0654 | |
| 0,25 | 0,0923 | 0,1122 | 0,1170 | 0,1170 | 0,1201 | |
| 0,25 | 0,05 | 0,0096 | 0,0102 | 0,121 | 0,0121 | 0,0131 |
| 0,10 | 0,0232 | 0,0256 | 0,0298 | 0,0298 | 0,0311 | |
| 0,15 | 0,0426 | 0,0472 | 0,0548 | 0,0548 | 0,0573 | |
| 0,20 | 0,0656 | 0,0726 | 0,0843 | 0,0843 | 0,0881 | |
| 0,25 | 0,1206 | 0,1334 | 0,1549 | 0,1549 | 0,1620 | |
| 0,35 | 0,05 | 0,0123 | 0,0133 | 0,0159 | 0,0159 | 0,0165 |
| 0,10 | 0,0291 | 0,0325 | 0,0378 | 0,0378 | 0,0383 | |
| 0,15 | 0,0534 | 0,0597 | 0,0689 | 0,0689 | 0,0705 | |
| 0,20 | 0,0822 | 0,0918 | 0,1060 | 0,1060 | 0,1084 | |
| 0,25 | 0,1512 | 0,1687 | 0,1049 | 0,1049 | 0,1903 | |
| 0,45 | 0,05 | 0,0142 | 0,0161 | 0,0192 | 0,0192 | 0,0212 |
| 0,10 | 0,0341 | 0,0384 | 0,0443 | 0,0443 | 0,0480 | |
| 0,15 | 0,0626 | 0,0705 | 0,0815 | 0,0815 | 0,0898 | |
| 0,20 | 0,0964 | 0,1085 | 0,1253 | 0,1253 | 0,1290 | |
| 0,25 | 0,1772 | 0,1995 | 0,2303 | 0,2303 | 0,2385 |
Схеме расположения желобов претерпела изменения в зависимости от развития конструкции ковшей и плана печей. Наиболее сложная схема желобов наблюдается в случае, когда на одном литейном дворе располагаются две чугунные летки с уборкой чугуна на одну, а шлака - на другую сторону (рис.46).
РИСУНОК «СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ И УКЛОНЫ ГОРНОВЫХ ЖЕЛОБОВ»
В практике канадских металлургов появились, кроме традиционных, передвижных качающиеся я поворотных желобов, желоба-ванны (рис. 47), регулирующие с помощью одного или нескольких стопоров подачу чугуна в ковши, при разливке как в два параллельных ковша, так и в один, если вместимость этого желоба-ванны превышает приход металла за время передвижки ковшей.
РИСУНОК «СХЕМА ЖЕЛОБА-ВАННЫ»
Пропуская большие количества расплавов, желоба изнашиваются, что требует проведения регулярных восстановительных работ. В последние годы на большинстве печей в Японии и в других странах желобы торкретируют огнеупорными массами или заливкой желобной массы. Способ заключается в подаче огнеупорной массы между металлическим шаблоном и очищенной от продуктов плавки остаточной футеровки с последующим уплотнением вибраторами. Помимо этого, применяют виброформование влажных и сухих желобных масс. Эти методы снижают трудоемкость ремонта желобов и продлевают срок футеровки желобов.
Для более полного улавливания чугуна на одной из печей в Японии (рис,48) на шлаковом желобе установили резервуар вместимостью около 2 м3, где чугун оседает из шлака, а по мере наполнения может сливаться в чугунный желоб даже в ходе выпуска.
Предлагаются схемы, где зона скиммера делается качающейся, что позволяет оперативно менять соотношение высот чугунного и шлакового перевалов.
РИСУНОК «СХЕМА ЛОВУШКИ ЧУГУНА»
В процессе выпуска в главном и шлаковых желобах идет интенсивное пылевыделение и выделение растворенных в чугуне и шлаке газов, содержащих множество сернистых соединений. Укрытие желобов и отсос газов из этой зоны с последующей их обработкой позволит не только улучшить атмосферу на литейном дворе, но я снизить давление доменного производства на окружающую среду.
При переливе чугуна в ковши, особенно при низком его нагреве, происходит обильное пылевыделение, легко подавляемое, если эту зону (рис.49) защитить нейтральными или восстановительными газами, чтобы избежать окисления чугуна при его переливе в ковш. При этом в объеме ковша и над ним создается нейтральная к чугуну зона.
РИСУНОК «СХЕМА ПЫЛЕПОДАВИТЕЛЯ ПРИ СЛИВЕ ЧУГУНА В КОВШ»
Вопросы для самоконтроля
1. Как происходит разделение чугуна и шлака на выпуске?
2. Чем вызвано сооружение второй и т.д. леток?
3. Как определяются соотношения главного желоба?
4. Как устроены шлаковые и чугунные желоба?
5. Применение каких методов и устройств позволяет сократить физический унос чугуна со шлаком?
6. Какие огнеупорные материалы применяются для футеровки желобов я набоек?
7. Как организуется выдача чугуна и шлака при расположении двух чугунных леток на одном литейном дворе?
6. Применение неких устройств дозволяет избежать выбросов дыля во время выпуска чугуна?
Литература
1. Вегмая Е.Ф... ЖвреОая Б.Я.. Похвиснев А.Н.. Юсфвя Ю.С. Метая- ^ дургия чугуна. - II.: Металлургия, J977, - С.470-475,
2. Вфимеико Г.Г., Гиымельфарб А.А,, Левченко В.Б. Металлургия 1 чугуна. - М.: Металлургия, 1981.
3. Инструкция но футеровке я суще доменных печей я их вспомога-J тельных устройств. - М.: Мивчермет СССР, 1978.
4. Шпарбер ЛЯ., Голиков В.И. Горновой доменной печи. - М.: Ые- 1 теллурии. 1983. - С.25-32, 65-71, 92-9S.
5. Федоренко Г.И., Куярян А.И., Вахтер Е.И. /Изв. высших учеб-
янх заведений; Черная металлургия. - 1987. - #4, - С. 14-16,
6. Дугаяов ГЛ.. Куарий А.И.; «едько С.А., «едоренко Г.И. //
Изв. высших учебных заведения. Черная металлургия. - 1967. - * 12. - C.I9-S4.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Профиль доменной печи...............………………………………………………….. 3
2. Фундамент доменной печи..............………………………………………………… 12
3. Выбор схемы передачи нагрузки …………………………………………………... 17
4. Устройство кожуха доменной печи ……………………………………………….. 21
5. Огнеупорная футеровка доменных печей ………………………………………… 23
6. Охлаждение доменной печи............……………………………………………. 35
7. Устройство отдельных частей доменной печи.....………………………………… 38
8. Устройства для выдачи продуктов плавки ……………………………………… 63
9. Воздухонагреватель................……………………………………………………… 68
10. Устройство для подачи дутья в доменную печь....……………………………… 82
11. Транспортировка, складирование и дозировка
остовых материалов ………………………………………………………………..... 90
12.Засыпной аппарат и устройства контроля уровня засыпи ……………………… 100
13. Газоочистка...................…………………………………………………………… 105
14. Желоба для чугуна и шлака............……………………………………………… 114
[1] См.: Известия высшей школы. Черная металлургия. – 1987. – №7. – с. 8-55.
[2] Схему расчета составил П.Г. Русаков.
[3] ГОСТ 2.001-93. Единая система конструкторской документации. Общие положения.
[4] СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83
[5] Инструкция по футеровке и сушке доменных печей и их вспомогательных устройств. –Минчермет СССР, М. – 1986, 79 с.
[6] Водкин В.Л. Автоматизация проектирования футеровки доменной печи / В.Л. Водкин,
Л.М. Бугло // Проектирование предприятий черной металлургии. – М., 1978. – С. 5-11
[7] Кудояров М.С. Совершенствование технологии выплавки чугуна в доменных печах с тонкостенной конструкцией шахты в условиях КМК: Автореф. дис. …канд.техн.наук. Новокузнецк, 1971.
