2017-11-01
571
Отклонение состава шлака от определенного Технологической картой для нормального режима работы печи может происходить по причинам колебаний химического состава железорудных материалов и кокса, нарушений при выгрузке материалов в бункера и заборе их из бункеров, неправильной работы весовых систем, нарушений заданной шихты при отказах в работе технологического оборудования, а также по причине изменения теплового состояния печи.
Таким образом, нарушения шлакового режима могут быть как следствием технологических упущений, так и причиной, способствующей технологическим расстройствам, описанным в настоящем разделе данной инструкции.
Характерными нарушениями шлакового режима являются:
– непредусмотренные изменения основности шлака по CaO/SiO2 как в сторону понижения (менее 1,06), так и в сторону повышения (более 1,14); непредусмотренное покисление шлака, как правило, приводит к понижению физического нагрева чугуна и получению чугуна с высоким содержанием серы в нем. Чрезмерно основные (короткие) шлаки способствуют расстройству печи;
|
|
|
– повышение Al2O3 в шлаках, выше оптимального (10 – 12 %), ухудшает физико-химические свойства шлака, понижая его обессеривающую способность;
– непредусмотренное изменение содержания MgO в шлаках приводит к изменению суммарной основности шлака. Повышение суммарной основности выше 1,40 приводит к расстройству хода печи, понижение суммарной основности ниже 1,30 приводит к понижению физического нагрева продуктов плавки и повышению серы в чугуне;
– повышение TiO2 в шлаках выше 0,8 – 1,0 % ухудшает его физико-химические свойства, понижая обессеривающую способность.
Постоянство шлакового режима обеспечивается мерами, направленными на постоянство качества железорудных материалов и кокса, своевременной корректировкой шихты на основании данных текущих анализов шихты, организацией контроля за работой технологического оборудования подачи шихты, общим уровнем технологии доменной плавки.
Оптимальный состав шлака, задаваемый Технологической картой, рассчитывается на основании прогнозируемого химического состава железорудных материалов и кокса (на неделю или месяц), запланированного производства чугуна и удельного расхода кокса, соотношения материалов в шихте (доли агломерата, окатышей и др.).
Наилучшей обессеривающей способностью и физико-химическими свойствами, позволяющими выплавлять чугун с содержанием кремния в чугуне 0,5 – 0,7 % и температурой чугуна 1460 – 1480 ºC, обладает шлак основностью 1,12 – 1,10 по CaO/SiO2 при содержании в нем MgO 7,5 – 8,0 %,содержащий 10 – 12 % глинозема и TiO2 до 1 %. Более высокая основность шлака (более 1,12 по CaO/SiO2) должна соответствовать меньшему содержанию Si в чугуне (0,5 – 0,6 %). Коэффициент распределения Ls для таких шлаков и температуры чугуна в зависимости от прихода серы равен 55 – 70 единицам. Сказанное относится к выходу шлака 300 – 400 кг/т чугуна.
|
|
|
Повышение глинозема АL2О3 выше 12 % ухудшает физико-химические свойства шлаков и понижает обессеривающую способность шлака. Для поддержания Ls выше 50 требуется более высокий нагрев чугуна, что влечет за собой понижение производительности печи и повышение удельного расхода кокса при прочих равных условиях. Лучшие результаты по обессеривающей способности при содержании АL2О3 более 12 % дают шлаки с пониженным содержанием MgO до 6,5 – 7.0 % при сохранении суммарной основности шлака на уровне 1,30 – 1,32.
Повышение содержания ТiО2 в шлаках имеет место при применении в доменной шихте материалов с повышенным содержанием титана.
Особенности выплавки передельного чугуна с применением в шихте титаносодержащих материалов см. в п. п. 4.4.19. – 4.4.21.
Подвисания шихты.
Подвисание шихты является следствием нарушения нормального распределения материалов и потока газов, а также теплового состояния и режима первичного шлакообразования в результате ухудшения качества шихтовых материалов и кокса, перегрузки периферии железосодержащей сыпью, чрезмерной основности шлака, переполнения горна продуктами плавки, а также следствием разогрева или значительного похолодания печи и загромождения горна.
Подвисания возникают в тех случаях, когда своевременно не приняты меры к устранению причин, их вызывающих. Им, обычно, предшествует неровный ход печи с провалами и подстоями шихты.
По своему характеру подвисания шихты делятся на верхние и нижние.
Верхние подвисания.
Верхние подвисания вызываются полным уравновешиванием веса отдельных слоев шихты, удаленных от поверхности засыпи на 2 – 6 метров, подъемной силой газового потока и силами трения материалов о стены шахты. Они могут возникать при любом нагреве и являются, как правило, следствием роста сопротивления шихты проходу газа в результате ухудшения качества проплавляемых материалов и разрушения их при восстановлении, увеличения объема газов, несоответствия качества материалов избранному режиму работы печи, а также следствием искажения профиля печи.
Верхние подвисания характеризуются следующими признаками:
– возрастает верхний перепад, общий перепад растет за счет роста верхнего перепада, нижний перепад, при этом, может даже понижаться; в момент подвисания происходит резкое увеличение верхнего перепада;
– диаграмма уровня засыпи свидетельствует о прекращении опускания материалов после нескольких обрывов;
– давление дутья перед подвисанием может возрастать, а может и понижаться, с соответствующим уменьшением или увеличением расхода дутья по прибору. В момент подвисания давление дутья возрастает на 0,01 – 0,03 МПа (0,1 – 0,3 ати) против нормального;
– увеличивается содержание CO2 в колошниковом газе;
– фурмы работают интенсивно и, как правило, равномерно;
– температура газа в газоотводах первоначально понижается, а потом медленно возрастает. Обычно шихта садится при снижении давления до 0,05 – 0,09 МПа (0,5 – 0,9 ати).
Характерной чертой верхних подвисаний является сравнительно небольшое повышение давления горячего дутья против нормального по сравнению с нижним подвисанием.
Предупреждение верхних подвисаний обеспечивается правильным выбором нормального технологического режима, своевременным принятием регулирующих мер при отклонении от нормального режима, стабильностью качества шихтовых материалов.
Важное значение имеет правильная организация дутьевого режима, так например, если при ухудшении газопроницаемости шихты, на что указывает повышение верхнего перепада, изменением режима загрузки остановить его рост не удается, необходимо временно уменьшить количество дутья.
|
|
|
Нижние подвисания.
Нижние подвисания вызываются преимущественно нарушениями теплового и шлакового режимов, в результате чего происходит перераспределение газового потока и охлаждение полурасплавленных масс, теряющих свою подвижность и цементирующих куски кокса. Причиной их может также быть и переполнение горна жидкими продуктами плавки. Способствовать возникновению нижних подвисаний может нарушение компонентов комбинированного дутья.
Признаки нижних подвисаний:
– повышается перепад давления газа в нижней части печи (нижний перепад); при этом, общий перепад может остаться неизменным или увеличиться;
– приборы, контролирующие уровень засыпи, регистрируют многочисленные провалы и подстои шихты, сход подач становится неравномерным;
– увеличивается число обрывов, фиксируемых на диаграмме давления колошникового газа;
– кривая температуры газа в газоотводах имеет вид узкой зигзагообразной ленты;
– движение шихты прекращается после одного или нескольких обрывов, при этом давление дутья быстро возрастает;
– фурмы во время подвисания работают вяло и неравномерно.
В зависимости от нагрева печи нижние подвисания могут быть на горячем и холодном ходу. Горячее подвисание может быть предотвращено мерами, принимаемыми для недопущения разогрева печи, (см. п. 6.2.4.) а именно:
– изменением системы загрузки в сторону развития периферийного газового потока;
– своевременным повышением влажности дутья или снижением температуры горячего дутья на 50 – 100 градусов;
– уменьшением количества дутья.
Подвисание шихты на холодном ходу является наиболее тяжелым видом расстройства хода печи. Поэтому нельзя допускать значительное похолодание печи, и если нагрев по какой-то причине снизился, необходимо использовать все имеющиеся средства для предотвращения подвисания.
|
|
|
5.18 ВНЕДОМЕННАЯ ДЕСУЛЬФУРАЦИЯ ЧУГУНА
Получение в доменной печи чистых по сере чугунов требует больших затрат. Этим объясняется большое внимание к внедоменной обработке чугуна с целью снижения в нем содержания серы. При внедоменной десульфурации создаются условия для снижения основности доменного шлака, а следовательно, и улучшение его свойств и снижение его выхода, а также снижения расхода кокса. Кроме того, внедоменная десульфурация помогает бороться с браком при неизменной технологии выплавки и получать для специальных целей особо чистые по сере чугуны.
К настоящему времени накоплен определенный опыт по внедоменной десульфурации. В качестве десульфураторов используют в основном соду, карбид кальция, известь, металлический магний.
Для связывания 1 кг S необходимо 0,75 кг Mg; 1,75 кг СаО; 1,94 кг Na2CO3 и 2 кг СаС2, т.е. при использовании металлического магния расход реагента наиболее низкий. Температура плавления магния 651 оС, кипения 1105 оС. Испарение магния при вводе его в чугун обеспечивает хороший контакт десульфуратора с металлом, однако требует применения специальных мер для предотвращения выбросов металла под действием давления газа. К преимуществам магния следует отнести также малое количество образующегося шлака, легкую всплываемость (ввиду малого удельного веса). При его использовании нет вредных выбросов в окружающую среду, а снижение температуры чугуна составляет 17-18 оС. При десульфурации используют магний в слитках и гранул.
Таблица 7 - МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
| Наименование контролируемой операции технологического процесса или агрегата | Наименование контролируемого параметра, единицы измерения | Рабочий диапазон и допустимые измерения | Рекомендуемые средства (методики) измерения (испытания) | ||||
| Наименование, тип и НТД на средство (методику измерения) | Класс точности | Пределы измерения | Цена деления | Периодичность контроля параметра | |||
| 1. Контроль массы железорудных материалов шихты и кокса | Масса железорудных материалов, т | 0-20 | Тензодатчик 4126 | 1,0 | 0-20 | 0,02 | Набор подач |
| ДСТ-0.25-200 | |||||||
| Диск-250 ТН-2291 | |||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||
| Масса кокса, т | 0-5 | Тензодатчик 9035 | 1,0 | 0-10 | Набор подач | ||
| ДСТ-100-С4 | |||||||
| Диск-250ТН-2291 | |||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||
| 2. Контроль содержания влаги в коксе | Содержание влаги в коксе, % | 0-15 | Влагомер стационарный ВНС-7206 | 0,5 | 0-25 | 0,1 | Непрерывно |
Продолжение таблицы 7
| Наименование контролируемой операции технологического процесса или агрегата | Наименование контролируемого параметра, единицы измерения | Рабочий диапазон и допустимые измерения | Рекомендуемые средства (методики) измерения (испытания) | ||||||
| Наименование, тип и НТД на средство (методику измерения) | Класс точности | Пределы измерения | Цена деления | Периодичность контроля параметра | |||||
| 1. Контроль массы железорудных материалов шихты и кокса | Масса железорудных материалов, т | 0-20 | Тензодатчик 4126 | 1,0 | 0-20 | 0,02 | Набор подач | ||
| ДСТ-0.25-200 | |||||||||
| Диск-250 ТН-2291 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Масса кокса, т | 0-5 | Тензодатчик 9035 | 1,0 | 0-10 | Набор подач | ||||
| ДСТ-100-С4 | |||||||||
| Диск-250ТН-2291 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| 2. Контроль содержания влаги в коксе | Содержание влаги в коксе, % | 0-15 | Влагомер стационарный ВНС-7206 | 0,5 | 0-25 | 0,1 | Непрерывно | ||
| ГОСТ 8.530-85 | |||||||||
| 3. Контроль давления газов в печи | Давление колошникового газа, Мпа (кг/см2); | 0-0,16 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-245 | 0,05 | Непрерывно | ||
| (0-1,6) | ГОСТ 22520-85 | (0-2,5) | |||||||
| Диск-250-1261 | |||||||||
| ТУ 25-05221.104-85 | |||||||||
| Давление горячего дутья, МПа (кг/см2); | 0-0,35 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0,40 | 0,1 | Непрерывно | |||
| (0-3,5) | ГОСТ 22520-85 | (0-4,0) | |||||||
| Диск-250-1261 | |||||||||
| ТУ-0521-104-85 | |||||||||
| Разность давлений горячего дутья и колошникового газа, МПа (кг/см2); | 0-0,16 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0,25 | 0,05 | Непрерывно | |||
| (0-1,6) | ГОСТ 22520-80 | (0-2,5) | |||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Верхний перепад давления, Мпа (кг/см2); | 0-0,40 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0,10 | 0,1 | Непрерывно | |||
| (0-4) | ГОСТ 22520-80 | (0-1,0) | |||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Нижний перепад давлений, МПа (кг/см2); | 0-0,12 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0.25 | 0,1 | Непрерывно | |||
| (0-1,2) | ГОСТ 22520-80 | (0-2,5) | |||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Давление газов в межконусном пространстве МПа (кг/см2); | 0-0,16 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0,25 | 0,05 | Непрерывно | |||
| (0-1,6) | ОСТ 22520-80 | (0-2,5) | |||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Разность давлений газов в печи и в межконусном пространстве МПа (кг/см2); | 0-0,16 | Сапфир 22 ДИ | 1,5 | 0-0,25 | 0,05 | Непрерывно | |||
| (0-1,6) | ГОСТ 22520-80 | (0-2,5) | |||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| 4. Контроль расхода дутья, природного газа, кислорода и пара в доменную печь | Расход холодного дутья, тыс. м3/ч | 0-270; | Сапфир 22 ДД | 1,5 | 0-320 | 0,5 | Непрерывно | ||
| ГОСТ 22520-85 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Расход природного газа, тыс. м3/ч | 0-30 | Сапфир 22 ДД | 1,5 | 0-320 | 0,5 | Непрерывно | |||
| ГОСТ 22520-85 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Расход пара в межконусное пространство, т/ч | 0-3 | Сапфир 22ДД | 1,5 | 0-5 | 0,1 | Непрерывно | |||
| ГОСТ 22520-85 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Расход пара на увлажнение дутья, т/ч | 0-3 | Сапфир 22 ДД | 1,5 | 0-3,2 | 0,1 | Непрерывно | |||
| ГОСТ 22520-85 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ-0521.104-85 | |||||||||
| 5. Контроль температуры газов в печи, горячего дутья, чугуна | Температура кладки на периферии верха шахты, °С | 300-800 | Термопара ТХА-0193-01-1600; | 0,5 | 0-1300 | Непрерывно | |||
| ТУ-311-0026253.032-93 | |||||||||
| Потенциометр ФЩЛ 501-08 | |||||||||
| ТУ25-7217.9009-89 | |||||||||
| Температура колошникового газа, °C | 0-500 | Термопара ТХА-0193-01-1600 | 0,5 | 0-1300 | Непрерывно | ||||
| ТУ-311-0026253.032-93 | |||||||||
| Потенциометр ФЩЛ 501-08 | |||||||||
| ТУ25-7217.9009-89 | |||||||||
| Температура горячего дутья,°C | 0-1250 | Термопара ТПР-0492-2000 | 0,5 | 300-1600 | Непрерывно | ||||
| ТУ-311- 0226253.029-92 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| Температура чугуна, °C | 0-1500 | Пирометр Спектропир-11М-004 | 2,0 | 1200-1600 | Периодически | ||||
| Диск-250-1221 | |||||||||
| ТУ-25-0521.104-85 | |||||||||
| 6. Контроль содержания кислорода в дутье | Объёмная доля кислорода в дутье, % | 21-30 | Газоанализатор АГОО11 | 2,0 | 0-50 | 2,0 | Непрерывно | ||
| ТУ25-7325-7352.0002-85 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25-0521.104-85 | |||||||||
| То же | 20-30 | Аппарат ВТИ-2, КЕДР, ГИАМ 14 метод избирательного поглощения | 1,0 | 2-50 | 1,0 | Периодически | |||
| Аттестат 1514-87 | |||||||||
| 7. Контроль содержания СО2,СО и Н2 в колошниковом газе | Объёмная доля в колошниковом газе, % | СО2СОН2 | 10-25 | Установка газоаналитическая ЭМГ-20 | 0,5 | 0-50 | 0,5 | Непрерывно | |
| 20-30 | 0,5 | 0-100 | 0,5 | ||||||
| 5-10 | 0,2 | 0-10 | 0,2 | ||||||
| То же | СО2СОН2 | 5-30 15-30 5-15 | Аппарат ВТИ-2, КЕДР, ГИАМ-14 Метод избирательного поглощения. Аттестат1514-87 | 1,0 | 2-50 | 0,05 | Разовый отбор | ||
| 1,0 | 2-50 | 0,05 | |||||||
| 1,0 | 2-50 | 0,05 | |||||||
| 8. Контроль химического состава чугуна | Массовая доля, % | Разовый отбор | |||||||
| Si | 0,02-6 | Рентгеновский спектрометр | 0,014-0,06 | 0,02-6 | - | ||||
| ХRF 8680 | |||||||||
| Mn | 0,01-3,0 | ХRF 8660 фирмы АRL (Швейцария) | 0,0064-0,036 | 0,01-3,0 | - | ||||
| S | 0,005-0,20 | Аттестат МДП МС-67-2001 | 0,0018-0,0072 | 0,005-0,20 | - | ||||
| P | 0,02-0,6 | 0,0024-0,014 | 0,02-0,6 | - | |||||
| Ti | 0,005-0,4 | 0,0026-0,013 | 0,005-0,4 | - | |||||
| Cr | 0,01-0,5 | 0,0032-0,0014 | 0,01-0,50 | - | |||||
| C | 0,1-5,0 | Анализатор С и S | 0,001 | 0,1-5,0 | - | Один раз в 5 суток | |||
| CS-2000 фирмы LECO (CША) | |||||||||
| ГОСТ 22536.1-88 | |||||||||
| 0,1-5,0 | Экспресс- анализатор АУС- 7718 | 0,001 | 0,1-5,0 | - | |||||
| ГОСТ 22536.1-88 | |||||||||
| 9. Контроль химического состава шлака | Массовая доля, % | По циклическому графику | |||||||
| CaO | 34-45 | Рентгеновский спектрометр | 0,66 | 34-45 | - | ||||
| МgО | 3-12 | ХRF 8680 | 0,18-0,29 | 3-12 | - | ||||
| ХRF 8660 фирмы АRL (Швейцария) | |||||||||
| SiО2 | 29-40 | 0,46 | 29-40 | - | |||||
| Аl2О3 | 7-16 | инструкция 122-93 | 0,286-0,036 | 7-16 | - | ||||
| СРМ-25 | |||||||||
| МnО | 0,1-1,0 | Аттестат 295-92 | 0,026-0,057 | 0,1-1,0 | - | ||||
| FeO | 0,1-2,5 | 0,035-0,12 | 0,1-2,5 | - | |||||
| S | 0,6-2,0 | 0,046-0,066 | 0,6-2,0 | - | |||||
| TiO2 | 0,6-8,0 | 0,079-0,242 | 0,6-8,0 |  -
| |||||
| Nа2О | 0,1-1,5 | 0,037-0,12 | 0,1-1,5 | - | |||||
| К2О | 0,1-1,5 | 0,037-0,12 | 0,1-1,5 | - | |||||
| 10. Контроль работы ВРШ | Углы поворота ВРШ, градусы | 0-360 | Тахометр СРП 160-08 | 0-360 | - | Индикатор | По циклическому графику | ||
| ТУ25 0521 113-85 | |||||||||
| 11. Контроль уровня засыпи | Уровень засыпи, м | 1,25-2,5 | МСП-1-2 | - | 1-5 | 0,1 | Непрерывно, после опускания подачи | ||
| ТУ25-02.120391-84 | |||||||||
| Диск-250 | |||||||||
| ТУ25 0521.104-85 | |||||||||
ЛИТЕЙНЫЙ ДВОР
Для выпуска жидких продуктов плавки доменные печи, как отмечалось ранее, оборудованы чугунными и шлаковыми летками. Из леток чугун и шлак попадают в желоба, по которым они стекают в чугуновозные и шлаковозные ковши.
Для размещения чугунных и шлаковых желобов и оборудования, обслуживающего летки и фурменные приборы, вокруг доменной печи сооружают площадку – литейный двор, располагаемый на уровне чугунных леток; литейный двор заключен в здание, охватывающее нижнюю половину доменной печи. Под литейным двором расположены железнодорожные пути, по которым под сливные носки чугунных и шлаковых желобов подают чугуновозы и шлаковозы, в ковши которых поступают жидкие продукты плавки. Здание литейного двора обычно выполняется в виде несущего металлического каркаса, который опирается на фундамент, и обшивки из железобетонных плит или металлических щитов. Площадка двора, выполняется из железобетонных плит, опирается через балки на колонны; в крыше здания предусмотрен аэрационный фонарь.
МЕХАНИЗМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛИТЕЙНОГО ДВОРА
До 6о-ых годов литейные дворы оснащали только стационарными желобами. В дальнейшем, с созданием и развитием одноносковой разливки чугуна и шлака, литейные дворы стали оборудовать подвижными желобами поворотного или качающегося типов в сочетании со стационарными желобами уменьшенной протяженности.
К летке для выпуска чугуна примыкает главный желоб, в котором происходит отделение шлака, выходящего из летки вместе с чугуном. Желоба оборудованы отсечными устройствами (подъемно-опускными лопатами), с помощью которых поток и чугуна и шлака направляются к носкам желобов для слива в ковши.
К машинам для вскрытия чугунной летки предъявляются следующие требования:
1. Прямолинейность движения сверла бура в летке.
2. Возможность регулирования угла наклона сверла к горизонту в пределах 8- 18 град.
3. Быстрый вывод сверла из летки после ее вскрытия.
4. Возможность отвода сверлильной машины в сторону от главного желоба.
5. Огнеупорная масса, покрывающая внутреннюю стенку горна в районе летки, не должна разрушаться при вскрытии летки.
6. Дистанционность управления и безопасность работы обслуживающего персонала.
Вскрытие чугунной летки можно производить несколькими способами: Сверлением (вращением сверла) до полного вскрытия летки; сверлением до раскаленной зоны летки с последующим прожиганием кислородом; сверлением летки до раскаленной твердой зоны с последующей пробивкой массы в зне пневматическим молотком; ударно-вращающемся бурением.
В состав машин для забивки чугунной летки – пушек входят механизмы: поворота машины, прижима носка к летке и выталкивании огнеупорной массы из цилиндра машины в летку и др.
К машинам для забивки чугунной летки предъявляются следующие требования:
1. Давления поршня на леточную массу должно быть достаточным для преодоления сопротивления ее движению в цилиндре, переходном патрубке, носке пушки и леточном канале, а также для распространения этой массы по внутренней стенке горна у летки (на полном ходу доменной печи);
2. Полезный объем рабочего цилиндра пушки должен обеспечивать заполнение канала летки 1500 – 2500 мм леточной массой и ремонт окололеточного пространства внутри печи.
3. Носок пушки должен иметь прямолинейное движение при подходе к летке;
4. Дистанционность управления всеми механизмами;
5. Высокая степень надежности в работе;
6. Возможность отвода пушки в сторону после забивки.
В настоящее время используют пушки двух типов: электрические и гидравлические; существуют также конструкции пушек комбинированного типа – электрогидравлические.
Требования, предъявляемые к шлаковому стопору:
1. Возможность регулирования движения пробки; траектория движения при подходе к шлаковой фурме должна совпадать с ее осью и быть близкой к ее линии;
2. Простота и компактность конструкции, исключающей загромождение пространства у печи;
3. Стойкость против коррозии и высоких температур.
Наиболее полно удовлетворяет поставленным требованиям шлаковый стопор рычажно-шарнирного типа. Стопор крепят к кронштейну, приваренному к кожуху печи. А также:
4. Надежное закрытие шлаковой фурмочки при выпуске шлака;
5. Бесперебойное охлаждение штанги и головки стопора водой;
6. Расположение стопора над канавой, не мешающего горновому готовить канаву, футляр и пробивать летку.
Вибротрамбовка. Имеет форму желоба. Корпус сварен из стальных листов толщиной 20 мм. Внутри корпуса на двух ролико-подшипниках установлен эксцентриковый вал с дебалансом, приводимый в движение двигателем мощностью 4,5 кВт через клиноременную передачу. Для нормальной работы вибротрамбовки необходимо выполнять следующие требования:
1. Желоб по всей его длине должен иметь одинаковую с вибротрамбовкой конфигурацию;
2. Желобная масса должна быть полусухой (типа «смолки»). По влажной желобной массе вибротрамбока не перемещается.
Гидрогрейфер. Применяется для очистки главной горновой канавы от мусора, кокса и кусков старой футеровки.
ПОДГОТОВКА ЖЕЛОБОВ ДЛЯ ЧУГУНА И НИЖНЕГО ШЛАКА
Производится третьим и четвертым горновыми. Чугунные желоба заправляют песком, шлаковые – коксиком. Дно и стены желобов должны быть гладкими, с равномерным уклоном. Особенно тщательно следует формовать повороты и перевалы у отсечных устройств. В нижней части желоб делают узким, к верху он расширяется, что обеспечивает лучший сход чугуна и минимальный остаток его в желобе. А это, в свою очередь, сокращает количество скрапа и исключает необходимость заправки желоба после каждого выпуска. После заправки желоб подсушивают газовой горелкой.
Носки чугунных желобов выкладывают огнеупорным кирпичом, затем набивают носок леточной массой. После изготовления песок просушивают.
При зарядке пушки следует предотвращать попадания в леточную массу сухих кусков глины, шлака и других посторонних примесей.
ПОДГОТОВКА ЧУГУННОЙ ЛЕТКИ К ВЫПУСКУ И ВЫПУСК ЧУГУНА
Самой ответственной операцией при работе на горне является выпуск чугуна через чугунную летку. Чугунная летка представляет прямоугольный канал в стенке горна высотой 500 и шириной 300 мм. Летка футерована шамотным кирпичом, ее канал при забивке заполняют леточной массой. Охлаждается она вертикальными плитовыми холодильниками, вода из которых выводится в отдельный сборный резервуар, установленный на видном месте.
Основной характеристикой чугунной летки и горна в этом районе является длина летки. Нормальная длина летки в зависимости от объема печи должна быть следующей:
| Объем печи, м3 | 1000-1300 | 1300-1500 | 1500-2000 | 2000-3000 |
| длина канала летки,м | 1,7-1,9 | 1,9-2,0 | 2,0-2,1 | 2,1-2,2 |
Подготовка чугунной летки к выпуску – одна из важнейших операций, от которой зависит безопасность персонала, производительность печи, безаварийность работы и т.п. Чугунная летка работает в сложных условиях. Она периодически нагревается до высоких температур, а во время выпуска подвергается механическому и тепловому воздействиям жидких продуктов плавки и газов. В канал попадает раскаленный кокс, который оказывает сильное абразивное воздействие, что приводит к сокращению длины летки.
Подготовка чугунной летки к выпуску может быть начата только при условии, когда под сливными носками установлены чугуновозные и шлаковые ковши, заправлены чугунные и шлаковые желоба, скиммер, отсечные лопаты и носки, пушка заряжена в зоне расположения чугунной летки отсутствуют люди, горновые находятся в спецодежде установленной формы.
После бурения до твердой корки бур убирают, выдувают из канала пыль и сушат летку. Летку вскрывают (пробивают твердую корку), летка при этом должна быть сухой.
ПОДГОТОВКА ШЛАКОВОЙ ЛЕТКИ К ВЫПУСКУ ШЛАКА
Прежде чем вскрыть шлаковую летку, второй горновой проверяет правильность установки ковшей под сливными носками, заправку желобов и т.п. Летку пробивает обычно один горновой длинным ломом, стоя сбоку желоба. При затруднении пробивки шлаковой корки летку вскрывает горновая бригада, вбивая в нее заостренный лом и выбивая его киркой с помощью клин-кольца. При наличии кислорода летку проще вскрыть прожиганием. При выпуске шлаковая фурмочка может забиваться коксом; в большинстве случаев это обстоятельство служит причиной прогара шлаковой фурмочки.
Во время отработки верхнего шлака второй горновой без прдупреждения мастера прекращает выпуск в случаях:
1. Недостатка шлаковых ковшей, кипения шлака в ковше, ухода ковшей из-под сливных носков, прогара ковша и заливки путей шлаком.
2. Сильной струи газа из летки, разгара футляра шлаковой летки, огнеупорной заправки кадушки, обнажения шлакового прибора и прогара желоба;
3. Уменьшения напора или прекращения подачи воды на охлаждение деталей шлакового прибора, а также в случае сильного перегрева воды.
4. Появления вместе со шлаком чугуна;
5. Прогара шлаковой фурмы или другого элемента шлакового прибора, переполнения горна чугуном.
За 10 минут до выпуска чугуна отработка верхнего шлака заканчивается, и шлаковые летки закрываются стопорами.
Согласно Правилам Безопасности в доменном производстве, смена сгоревших шлаковых фурмочек должна производиться после полного выпуска из печи чугуна и шлака при избыточном давлении не более 0,05 ат.Замена бронзового холодильника и деталей воздушного прибора производится при полной остановке печи.
При смене сгоревшей шлаковой фурмочки сначала разбирается огнеупорная набивка. После окончания выпуска отключают воду и выбивают фурмочку. Ставят новую фурмочку. Убедившись в правильной установке водопроводчик закрепляет ее и подключает воду. Бронзовый холодильник шлакрвого прибора меняют аналогично.
Шлаковые кадушки выходят из строя вследствие нарушения правил эксплуатации шлаковых приборов. Замена сгоревшей кадушки – трудоемкая операция: вначале извлекают фурму и шлаковый холодильник. Затем шлаковую кадушку разрезают кислородной горелкой на две части и удаляют из печи. Новые детали прибора устанавливают поочередно. Затем подключают воду на озлаждение.
СМЕНА ВОЗДУШНЫХ ФУРМ И СОПЕЛ
Фурмы горят из – за прекращения подачи воды, большого осадка накипи на стенах, неровного хода печи, переполнении горна продуктами плавки, загромождении горна неплавкими массами, похолодания и др.
Сгоревшую фурму можно определить по ряду признаков. Такая фурма, как правило, работает «холоднее» других и на ней может появиться шлак. При попадании большого количества воды впечь на фурмах могут появиться темные куски кокса, вокруг фурм, бронзового холодильника и даже на соседних фурмах загорается газ с характерным желтоватым свечением. При сильном прогаре выход воды через исходящую трубку может прекратиться. Вместо воды из трубки выходит пар, а иногда вылетают куски кокса и шлака. В настоящее время эти случаи уменьшились в связи с введение сигнализаторов прогара фурм.
Прогоревшие фурмы следует тут же заменить, т.к. прогар может быстро привести к аварии, попадание же воды горн нарушит гарнисаж и нормальную работу печи.
Смена фурмы: отвинчивают гайку и снимают натяжной болт,фурму отсоединяют от водовода. Затем приступают к выбивке клиньев. При выбивке клиньев подвижное колено пои помощи лома, вставленного в отверстие гляделки, удерживают в прижатом положении. Сопло отводят по монорельсу в сторону, либо снимают и кладут на рабочую площадку. Для удобства выполнения последующих операций подвижное колено отводят в верхнее положение и закрепляют. После снятия сопла в фурмы забрасывают куски леточной массы и запоркой отгоняют от фурмы кокс. Сгоревшую фурму выбивают с помощью машины. Эта операция трудоемкая и ее выполняет вся бригада горновых.
Заполненная водой фурма подается в фурменный холодильник. После установки водопроводчик подсоединяет ее к напорному водоводу. Затем фурму плотно забивают специальным шаблоном в заточку фурменного холодильника. Если фурма и сопло установлены правильно, то устанавливается натяжной болт и подвижное колено прижимается к ним гайкой и пружиной. Клинья забивают трамбовками. После окончания работ мастер удаляет от печи людей и дает команду на пуск печи.
Аналогичные операции проводятся при замене фурменного холодильника. Однако его замена более трудоемкая, чем смена фурмы. Трудности в основном возникают при выбивке и установке фурменного холодильника. Для облегчения выбивки холодильника прибегают к приему, основанному на законах теплового расширения. Вначале прекращают подачу воды на холодильник. В это время он нагревается и расширяется. А затем включают воду. Холодильник охлаждается, плотность его установки в гарнисаже нарушается, и его легче извлечь из амбразуры.
ПАРАМЕТРЫ ВИЗУАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ
Регулярное наблюдение через фурменный глазок дает возможность оценить состояние фурменного очага горения. Во–первых, по накалу циркулирующих кусков кокса можно определить нагрев горна. Переход от белого накала к розовому характеризует заметное уменьшение нагрева. Появление на фурмах красных кусков кокса и темных кусков материалов говорит о дальнейшем снижении нагрева. Во-вторых, по характереру циркуляции кусков кокса можно судить об интенсивности плавки: при энергичной циркуляции на всех фурмах процесс идет быстро, при вялой циркуляции –процесс идет замедленно (например разогрев печи). При нижнем подвисании шихты циркуляция кокса практически прекращается: куски кокса нагреваются до ослепительно белого каления и чуть шевелятся под действием струи дутья.
При наличии канала в столбе шихты фурмы, находящиеся в этой зоне, работают «холодно», часто проскакивают темные куски кокса и неподготовленных рудных материалов, появляется плохо прогретый шлак.
При загромождении горна на фурмах плещет шлак в подобном случае фурмы часто прогорают.
О тепловом состоянии печи можно судить также и по физическому нагреву чугуна и шлака, выпускаемых из печи: хорошо прогретый чугун ближе к бело-желтому цвету, имеет хорошую подвижность; по искрам чугуна, по факелочкам на шлаке можно с высокой точностью определить содержание кремния [Si] и [S].
Чем больше кремния в чугуне (т.е. чем выше его нагрев), тем меньше его искрение на выпуске и тем больше присутствует выделение графита в окружающее пространство и на поверхности чугуна в виде скоплений (т.н. «спель»). Объясняется это тем, что при выходе чугуна литейный двор и снижении температуры его, растворимость углерода в чугуне уменьшается, что и вызывает усиленное выделение графита. Горячий литейный чугун практически на дает искр.
О тепловом состоянии плавки можно также судить по цвету шлака. При похолодании печи снижается переход в чугун таких элементов, как Fe и Mn. Вследствие этого в шлаке возрастает содержание FeO и MnO. Известно, что FeO окрашивает шлак в бутылочно-зеленый цвет, а затем в черный; а MnO – в горохово-зеленый. Повышение основности шлака свидетельствует о повышении нагрева печи. Это связано со снижением содержания SiO2 в шлаке, вследствие восстановления его и перехода в чугун. Основность шлака просто визуально определить по виду излома остывшего шлака. Шлак высокой основности имеет серый камневидный излом, а кислый – полностью стекловидный или имеет стекловидную корочку.
