Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Подача и загрузка шихты. Современная доменная печь потребляет в сутки до 3600 г руды, агломерата и известняка, до 1500 т кокса, 4,5 млн. м3 воздуха и дает до 2200 т чугуна, 1600 г шлака и до 5,5 млн. м3 доменного газа. Переработка такого огромного количества материалов требует высокой механизации и автоматизации всех звеньев доменного производства.
Прибывающие на завод руда и флюсы загружаются вагоноопрокидывателем в траншею. Из траншеи материалы перегружают в штабели на площадку склада, где их усредняют. Из штабелей материалы поступают в бункера, расположенные на бетонной эстакаде вдоль фронта печей. В бункера загружают также поступающий с аглофабрики агломерат. Печь объемом 1513 м3 имеет 34 бункера с запасом материалов на 20 час. работы.
Кокс подается обычно от коксовых батарей ленточным транспортером или самоходными вагонами непосредственно в бункера доменной печи. Обычно у скиповой ямы расположено два коксовых бункера.
Из бункеров руда и известняк вагон-весами подаются к скиповой яме и разгружаются в скипы подъемника. Кокс перегружается из бункера в скип через воронку-весы, предварительно пройдя грохот для отсева мелочи.
Два скипа попеременно поднимаются и опускаются по путям наклонного моста при помощи скиповой лебедки, доставляя материалы на колошник печи. Все операции, связанные с загрузкой печи — загрузка, подъем и разгрузка скипов, вращение распределителя, опускание и подъем конусов производятся автоматически Для печей объемом более 2000 м3 наряду со скиповой загрузкой предусмотрена транспортерная загрузка. Подача шихты из бункеров в воронку засыпного аппарата производится двумя наклонными транспортерами.
Подача и нагрев дутья. Для подачи дутья применяются мощные центробежные воздуходувки. Сжатие воздуха в этих воздуходувках последовательное — в несколько ступеней. Каждая ступень сжатия воздуходувки имеет вращающееся рабочее колесо, диффузор и направляющие лопатки, расположенные в неподвижном корпусе. Обычно ротор воздуходувки имеет 6—8 рабочих колее, насаженных на общий вал. Приводом воздуходувки служит паровая конденсационная турбина высокого давления (25—37 ата.
Производительность воздуходувок типа 3800-4,0, предназначенных для доменных печей объемом 1386 и 1513 м3, достигает 3800 нм3/мин. Эти воздуходувки позволяют получить давление дутья около 3 ати.
Постоянная влажность дутья (15 35 г/м3) достигается впрыскиванием влаги внутрь воздуходувки при всасе воздуха перед каждой ступенью сжатия дутья и поддерживается автоматически. Возможно также увлажнение дутья путем подачи пара в воздухопровод холодного дутья перед воздухонагревателем.
Нагрев дутья производится в регенеративных воздухонагревателях, имеющих форму цилиндра, перекрытого сверху куполом (рис. 13). Meталлический сварной кожух нагревателя имеет высоту до 40 м и диаметр от 4,5 до 9 м; внутри он футерован шамотным кирпичом.
Внутреннее пространство нагревателя разделено на камеры горения круглой или эллиптической формы и камеру насадки.
Воздухонагреватели последней конструкции имеют одноярусную насадку, размер ячеек которой 45x45 мм, из кирпича толщиной 40 мм. Общая поверхность нагрева у воздухонагревателей на одну печь в зависимости от объема печи колеблется от 2000 до 170 000 ж2 (около 60 м2 на 1 м3 объема печи).
Верхнюю часть нагревателя (купол, верхние ряды насадки) и внутреннюю сторону камеры горения выкладывают из динасового или высокоглиноземистого кирпича. Высокоглиноземистый кирпич позволяет поддерживать температуру купола до 1500° и нагревать дутье до 1200°. У одной печи обычно 3—4 воздухонагревателя.
Воздухонагреватель работает периодически, цикл работы начинается с разогрева насадки. Отопительный газ (доменный или смешанный) и воздух через горелку поступают в камеру горения. Продукты горения с температурой 1150—1200° поднимаются, под куполом изменяют направление и, опускаясь через кирпичную насадку, нагревают ее. Продолжительность нагрева 1,5—2 часа. После нагрева насадок прекращают сжигание газа и снизу вверх через насадки пропускают холодное дутье.
Нагрев дутья продолжается 1 час. Температура горячего дутья 800—950° в обычных нагревателях и до 1200° в высокотемпературных. Тепловой режим воздухонагревателя регулируется автоматически по заданной температуре купола путем изменения избытка воздуха, поступающего для горения. Предусмотрена автоматическая перекидка клапанов воздухонагревателя.
Повышенное давление газа под колошником доменной печи (до 1,8 ати) достигается при помощи дроссельных клапанов, устанавливаемых на газопроводах, отводящих газ из доменной печи, (см. рис. 14).
Обычно газ дросселируют после его очистки в скруббере, тем самым избегают абразивного действия пыли на пережимные устройства. Для поддержания постоянства давления один из клапанов имеет автоматическую регулировку.
При работе на повышенном давлении доменная печь оборудована уравнительными клапанами, устанавливаемыми на колошнике в межконусном пространстве (рис. 14). Они служат для выравнивания давления с атмосферным при опускании малого конуса и с давлением печи при опускании большого конуса. Для повышения износоустойчивости на рабочие поверхности большого и малого конусов, а также на поверхность штанги большого конуса наплавлены твердые сплавы.
Уборка чугуна и шлака. Накапливающиеся в процессе плавки в горне доменной печи чугун и шлак выпускают периодически. Обычно чугун выпускают шесть раз в сутки — через каждые 4 часа (на MMK — через 3 часа), а шлак — через 1,5—2 часа.
Для выпуска чугуна открывают летку сначала электробуром, а затем специальным пневматическим молотком. Чугун из печи поступает в главный желоб, а затем в разветвления — дополнительные желоба. Желоба чугунные, футерованы шамотным кирпичом. Для отделения шлака в шлаковый желоб на главном желобе имеется перевал и разделительная плита.
После выпуска чугуна летку закрывают огнеупорной массой при помощи специальной поршневой машины (пушки) с электрическим, электрогидравлическим или пневматическим приводом.
Чугун выпускают в чугуновозные ковши емкостью 80—100 г и более, установленные на железнодорожные тележки. Внутри ковши футерованы шамотным кирпичом. Передельный чугун в ковшах передается в сталеплавильный цех, литейный — на разливочную машину, представляющую собой наклонный конвейер из двух параллельных лент (цепей), на которых укреплены открытые изложницы — мульды.
Шлак выпускается в нефутерованные шлаковозные ковши емкостью до 16,5 м3. Шлаковозный ковш — это чугунная или стальная чаша, установленная на тележке. Шлак в ковшах отвозят в грануляционный бассейн или в отвал.
Очистка доменного газа. Доменный газ выносит из печи значительное количество пыли, которая затрудняет использование его в качестве топлива Обычно содержание пыли в газе составляет 10—40 г/м3, а при работе на пылеватых рудах достигает 100 г/м3.
Очистка доменного газа производится в последовательно установленных пылеуловителях (см. рис. 14) грубой очистки (в первичном пылеуловителе и циклонах), полутонкой (в скрубберах) и тонкой очистка (в дезинтеграторах и электрофильтрах). При работе доменных печей на повышенном давлении под колошником вследствие меньшего выноса пыли отпадает необходимость в тонкой очистке газа.
В первичный пылеуловитель (см. рис. 14) газ из газоотвода поступает сверху или сбоку. Под действием силы тяжести при резком изменении скорости и направлении движения газа в пылеуловителе оседает до 50—80% пыли.
В циклонах очистка газа от пыли происходит под действием центробежной силы при увеличении скорости газового потока, подводимого по касательной к стенке пылеуловителя.
В скрубберах восходящий поток газа орошается сверху водой из форсунок. Вода отделяет пыль от газа, понижая ее содержание с 9—12 до 0,6—1,8 г/м3.
В дезинтеграторах-вентиляторах вода отделяет пыль от газа под действием центробежной силы, сообщаемой газоводяному потоку ротором вентилятора.
В электрофильтрах очистка газа от мельчайших пылинок происходит под действием электростатических сил при прохождении газового потока в электростатическом поле. Содержание пыли в газе после дезинтеграторов и электрофильтров снижается до 0,008—0,020 г/м3.