Устройства для выдачи продуктов плавки

Чугунная летка представляет собой отверстие в стене горна домен­ной печи для выпуска продуктов плавки, расположенное на высоте 0,45...1,7 м от лещади. Высокая производительность современных доменных печей вызвала необходимость сооружения двух и более чугунных леток на печи.

Число леток определяется суточной производительностью печи. Из практики известно, что через одну летку без риска создания аварийных ситуаций можно выдавать в день около 2500...3000 т чугуна. При превышении этого уровня необходимо устанавливать вторую летку. Аналогично решается вопрос о третьей и четвертой летках.

Довольно часто печи с двумя летками располагаются под небольшим углом друг к другу (хотя это и затрудняет их обслуживание), чтобы не сооружать второй литейный двор. Однако эта экономия кажущаяся. Кроме сложностей в обслуживании расположенных рядом леток, значительное количество продуктов плавки остается в горне во время выпуска, при этом в конце выпуска они расположены не равномерно по сечению горна. Для более равномерной работы горна, летки должны на печи располагаться друг к другу под углом, близким к 2π/n (n – число чугунных леток).

Отверстие в горне обрамляется стальной рамой (рис. 8.1), выполненной по форме кожуха, которая крепится к нему. Раньше рамы имели прямоугольную форму, что значительно ослабляло сопротивление кожуха термическим напряжениям, возникающим в этой зоне. Теперь они имеют овальную форму. Рама вставляется в проем холодильников горна, который обычно делается на стыке нескольких холодильников.

Для предотвращения повреждения холодильников при прогаре рамы чугунной летки между ними и рамой иногда выкладывают в притеску шамотный или муллитокорундовый кирпич. Внутри рама футеруется шамотным или муллитокорундовым кирпичом таким образом, что остается сквозной канал шириной 200…300 мм и высотой 400…500 мм, забиваемый леточной массой. Кладка внутри рамы чугунной летки и вокруг нее выполняется раньше соответствующих рядов кладки горна.

Изделия, примыкающие к холодильникам, притесываются и тщательно подгоняются к поверхности холодильников. Толщина шва недолжна превышать 0,7 мм. Для обеспечения заданной толщины швов внутренняя поверхность холодильников чугунной летки обращенная к кладке должна быть перпендикулярна к оси летки.

Рисунок 8.1 - Схема кладки в районе летки для чугуна

В случае применения водной массы для закрывания летки, кладку стен горна выполняют обычно из шамотных каолиновых изделий. При использовании безводной запорной массы можно применять и углеродистые огнеупоры для кладки в районе горна.

Частые теплосмены, вызывающиеся периодическими разогревами района чугунной летки в период выпуска, ведут к большим термическим напряжениям. Для их снижения выполняют наружную защитную кладку кожуха в районе чугунной летки из шамотных изделий. При использовании для этой цели накладных плитовых холодильников защитную обкладку не применяют.

На печах работающих с одной чугунной леткой, устанавливают обычно две шлаковые летки. Печи с двумя и более чугунными летками оснащаются одной шлаковой леткой (резервной), так как верхний шлак в этом случае не отрабатывают, а продукты плавки выдают через чугунную летку на выпуске. Шлаковые летки, через которые периодически выпускают верхний шлак, представляют собой проем в стене горна, расположенный на 1,2…1,8 м выше чугунной летки. Одну шлаковую летку обычно располагают под углом 45-60^○ к чугунной, а вторую – под углом 60-90^○ к первой.

Шлаковые летки располагают обычно между воздушными фурмами для удобства обслуживания леток и фурм. Они являются зоной ослабления кожуха и кладки горна в этой зоне. Для усиления их оснащают шлаковым прибором (рис. 8.2), который состоит из ряда водоохлаждаемых, телескопически соединенных частей: медной фурмы с отверстием 50…65 мм для выпуска шлака, медного холодильника, чугунного холодильника и чугунной амбразуры с залитыми трубками охлаждения. Амбразура крепится на болтах к фланцу, приваренному к броне. Шлаковый прибор вставляют в проем между холодильниками, а щели между ними заделывают чугунной замазкой.

Рисунок 8.2 - Схема кладки в районе летки для шлака

1 - шамотные, каолиновые изделия; 2 - углеродистая масса; 3 - шамотогли-нистая масса; 4 - углеродистые блоки

Детали шлакового прибора имеют коническую форму для облегчения обслуживания и смены вышедших из строя частей. Его плотность достигается благодаря коническим заточкам в местах контактов. От осевого перемещения части шлакового прибора удерживаются упорами, которые крепятся клиновыми соединениями к фланцу. Упором для шлаковой фурмы служат подводящая и отводящая воду трубы. Упор медного холодильника выполняется водоохлаждаемым.

Открывают летку обычно вручную, а закрывают шлаковым стопором. Для нормального закрытия, в медном холодильнике делается футляр из огнеупорной массы для набивки желобов, с отверстием для прохода стопора и выпуска шлака. Чугунные холодильники и амбразура футерованы частично такой же огнеупорной массой.

Вопросы для самоконтроля

1. Как защищается рама огнеупорной летки от жидких продуктов плавки?

2. Чем вызывается термические напряжения в зоне чугунной летки?

3. Как выполняется огнеупорная кладка в районе рамы чугунной летки?

4. Из каких огнеупоров выполняется кладка стен горна в районе летки и чем это обусловлено?

5. Чем определяется число и расположение чугунных леток?

6. Чем определяется число и расположение шлаковых леток?

7. Как устроен шлаковый прибор?

8. Чем усиливается кожух печи в районе шлаковых и чугунных леток?

Литература

1. Металлургия чугуна / [Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н. и др.]; под ред. Ю.С. Юсфина. – [3-е издание]. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – С. 566-569.

2. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - К.: Выща шк., 1981. - С.355, 361-363.

3. Шпарберг Л.Я. Горновой доменной печи / Л.Я. Шпарберг, В.П. Голиков. – М.: Металлургия, 1983. – С. 13-16

4. Инструкция по футеровке и сушке доменных печей и их вспомога­тельных устройств. - М.: Минчермет СССР, 1978. - С.17.