Практична робота № 3. Аналіз та вибір типу охолодження доменної печі

Мета практичного завдання аналіз уснуючої схеми, охолоджувальних пристроїв доменної печі, аналіз найкращих передових варіантів і вибір оптимального. Виконання розрахунку підлещадного охолодження.

Мета охолодження доменної печі — максимально довге збереження футерівки й створення такого захисту кожуха від високих температур, при якому піч могла б працювати навіть при більших місцевих ушкодженнях кладки. Сучасна доменна піч — повністю водоохолоджуємий агрегат, у якому інтенсивна робота охолоджуваних елементів визначає його надійність.

Існують дві системи охолодження доменних печей — водяне й випарне. Теплоносії можуть прохолоджуватися непідготовленою технічною водою (прямоточна й оборотна системи охолодження) і хімічно очищеною водою (випарне охолодження із природньою й примусовою циркуляцією). Схема обладнання випарного охолодження й принципова схема системи із природньою циркуляцією представлені на рис. 3.1.

Випарне охолодження дозволяє використовувати сховану теплоту паротворення й має наступні переваги в порівнянні з охолодженням технічною водою: зменшуються витрата води, витрата енергії й залежність системи охолодження від перерв у постачанні енергією (при природній циркуляції охолодної води), сприймане тепло використовується у вигляді пари, застосування хімічно очищеної води виключає відкладання в системі охолодження накипи. що збільшує термін служби охолоджувальних елементів

У розпарі шахти (2/3 висоти шахти) рекомендується система випарного охолодження. Заплечики, фурмена зона, горн, периферія лещаді, повітряні фурми прохолоджуються технічної або «холодної» хімочноочищенною водою. На заводах з достатніми ресурсами м'якої воли, порівняно новими оборотними циклами й насосними станціями може застосовуватися водяне охолодження доменних печей. Лещадь знизу прохолоджується чавунними плитовими холодильниками із залитими в плити трубами, по яких проходить повітря. Останнім часом ухвалене рішення систему повітряного охолодження виконувати із суцільнотягнених труб замість чавунних плитових холодильників

Рисунок 3.1 ‒ Схеми обладнання (а) і системи (6) випарного охолодження із природньою циркуляцією

1 — охолоджуваний елемент; 2 — барабан-сепаратор; 3, 4 - трубопроводи, що відводять і що підводять, 5 — горизонт початку скипання б — відвід пари. 7 — підведення води

У якості охолодних елементів застосовуються холодильні плити. Їх основне призначення — надійний захист кожуха від впливу високотемпературного газового потоку й шихтових матеріалів при зношуванні футерівки.

Робота холодильних плит складається із двох основних періодів — до й після зношування футерівки. Перший (від 9 міс. до 1,5 року) характеризується відносно рівномірним розподілом невеликих (тому що вогнетривка футерівка має низьку теплопровідність) теплових навантажень але периметру й висоті шахти й залежить в основному від обсягу доменної печі, другий — значним ростом теплових навантажень на холодильники, що безпосередньо контактують із газовим середовищем і шихтовими матеріалами, а головне — їх нестабільністю по периметру і висоті шахти. В цей час загальнопризнана необхідність відмови від традиційного охолодження технічною водою через відкладання в охолоджуваних деталях солей і шламу, необхідності перекачування величезних кількостей води й громіздкості споруджень оборотного циклу водопостачання й переходу на хімічно очищену воду

 

РОЗРАХУНОК ПІДЛЕЩАДНОГО ПОВІТРЯНОГО ОХОЛОДЖЕННЯ

 

Скористаємося методикою О.Н. Рамма:

Q = м³/год × м²

де Q – витрати повітря, віднесені до 1м2 горизонтального перетину футеровки;

в – відстань між сміжними осями труб, м;

d – внутрішній діаметр труб, м;

Д – діаметр футеровки лещаді, котрий можна приймати рівним діаметру горна доменної печі;

W_о – швидкість повітря у трубах, м/с.

Під час проектування треба обирати значення W_о, d і в у слідуючих межах:

W_о = 5 ÷ 10 м/с;

d = 0,12 ÷ 0,18 м;

в = (2 ÷ 2,5) d;

Q = = 153,46 м³/год × м²

Загальна витрата повітря для охолодження лещаді складе:

Q × S = 153,46 = 15274 м³/год.

Контрольні питання

1. Яка мета охолодження доменної печі?

2. Які сучасні методи охолодження Ви знаєте? Наведіть переваги та недоліки.

3. Дайте графічне зображення випарного охолодження доменної печі.

4. Виконайте розрахунок підлещадного повітряного охолодження доменної печі Вашого варіанту з практичної роботи №1.

5. ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5. Аналіз та вибір типу засипного апарату доменної печі

 

Мета практичного завдання: аналіз існуючих типів завантажувальних пристроїв, конструкції доменної печі та розташування в плані доменного цеху, вибір сучасного завантажувального пристрою з аналізом можливостей покращення роботидоменної печі