Шихтовые материалы доменной плавки.

Эксплуатация доменных печей

Эксплуатация доменных печей предусматривает:

· организацию технологических режимов при выплавке заданного вила чугуна;

· ликвидацию расстройств хода печи;

· ликвидацию аварийных ситуаций;

· остановки печей для выполнения ремонтов;

· задувку печей после остановок.

Все технологические операции регламентируются соответствующими технологическими инструкциями, которые учитывают как общие принципы, так и конкретные особенности доменных цехов.

Структура производства чугуна в доменном цехе упрощенно представлена на рис.1. Организация работ в доменном цехе рассматривается в рамках организованной, управляемой технологической системы. Все процессы подвержены возмущающим воздействиям. Информация может содержать стохастическую составляющую или быть искаженной.

Технологические процессы выплавки чугуна протекают в доменной печи. Для обеспечения технологии в цехе имеются основные системы.

Система приемки и складирования материалов состоит из рудного двора, оборудования для разгрузки материалов, грохочения дозирования шихты.

Система загрузки материалов служит для формирования столба шихтовых материалов, обладающего заданными свойствами. Состоит из системы транспортировки материалов и системы загрузки материалов на колошник доменной печи.

Система подготовки и подачи комбинированного дутья состоит из воздуходувки, воздухонагревателей, трубопроводов и фурменных приборов.

Система отработки продуктов плавки состоит из устройств для открытия и закрытия чугунной и шлаковой леток, желобов, емкостей для уборки продуктов плавки, установок грануляции шлака и разливки чугуна. Также в системе может быть установке внедоменной обработки чугуна.

Система отвода колошникового газа состоит из комплекса пылегазоочистки и дроссельной группы.

Оптимальная работа каждой из этих систем обеспечивает решение главной технологической задачи, а именно выплавки чугуна заданного состава при заданной производительности доменной печи и минимальном расходе энергии.

Технология выплавки чугуна определяется сырьевыми условиями, конструктивными особенностями доменной печи и оборудованием, обеспечивающим работу основных систем.

Доменная печь как управляемая технологическая система

Контроль хода технологического процесса осуществляется по показаниям КИП и (или) систем на базе цифровой вычислительной техники. Измеряются, регистрируются и отображаются следующие переменные

· Расход дутья.

· Давление горячего дутья.

· Давление холодного дутья.

· Давление под колошником

· Перепад давления общий.

· Перепад давления нижний.

· Перепад давления верхний.

· Содержание кислорода в дутье.

· Расход природного газа.

· Влажность дутья.

· Температура дутья.

· Содержание в колошниковом газе СО СО₂ и Н₂

· Распределение СО, СО₂ и Н₂ по радиусу печи.

· Температура газов в общем, свечевых газоотводах и по периферии печи.

· Программа загрузки шихтовых материалов.

· Масса компонентов железорудных материалов, загруженных за цикл подач.

· Масса кокса загруженного за цикл подач.

· Масса флюсов, загруженных за цикл подач.

· Масса металлошихты, загруженной за цикл подач.

· Химический состав компонентов загружаемой шихты.

· Грануломет-рический состав железорудных компонентов и кокса.

· Время срабатывания последней подачи.

· Интервал времени между срабатыванием подач

· Уровень засыпи по показаниям шомполов.

· Характер схода материала.

· Время начала последнего выпуска

· Интервал времени между началами выпусков

· Продолжительность выпусков

· Химический состав чугуна и шлака.

· Параметры, характеризующие состояние оборудования.

ИХ ПРИЕМКА И КОНТРОЛЬ

Прием шихтовых материалов и контроль их качества.

Все сырые материалы, поступающие в доменный цех, по качеству должны соответствовать утвержденным техническим условиям и иметь паспорта с указанием качества и веса в каждой партии вагонов или в каждом вагоне.

Для установления соответствия фактического качества сырья с данными, указанными в паспорте, все сырые материалы и топливо должны подвергать анализу, причем отбор проб осуществлять контролерам участка внешней приемки ОТК. Отбор представительных проб производить по ГОСТ и ТУ на поступающие материалы.

Приемку материалов осуществлять сменным контролером ОТК и мастером доменного цеха путем осмотра всех вагонов. При осмотре визуально проверять соответствие действительного качества материалов качеству их, указанному в документах.

Разгрузку агломерата с аглофабрики завода до получения химанализа не производить.

При необходимости, в случае сомнения достоверности химического анализа агломерата, марганцевой руды, известняка, кокса и металлодобавок, подвергать их контрольному опробованию, по запросу доменного цеха, контролерам участка внешней приемки ОТК.

Некондиционные сырые материалы допускать к разгрузке только с разрешения начальника цеха или его заместителя на специально отведенном месте.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАЧЕСТВУ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

На основании полученных документов и внешнего осмотра материалов вагоны должны быть размечены и сгруппированы в соответствии с фронтом выгрузки и схемой расположения материалов на рудном дворе. Фронты разгрузки каждого материала должны быть четко разграничены указателями.

Выбор фронтов разгрузки материалов должен обеспечить исключение перемешивания различных видов материалов на рудном дворе. Качество шихтовых материалов должно соответствовать требованиям ГОСТа и ТУ.

Образование настылей в доменной печи и их предупреждение

Настыли на стенах доменной печи могут образоваться как в нижних зонах печи (нижняя часть шахты, распар, заплечики), так и в верхней и средней части шахты. Настыли, образующиеся в заплечиках, как правило, не достигают больших размеров и чаще всего удаляются в процессе доменной плавки. Настыли, которые образуются в нижних и средних горизонтах шахты, могут дости­гать значительных размеров и обладать большой прочностью. Удалить такие настыли в процессе работы печи чаще всего не удается. Толщина настылей может достигать 0,7 - 2,0 метра и более. Они могут быть как односторонними, так и кольцевыми, т.е. опоясывающими кладку полностью или почти полностью.

Материал настыли чаще всего представляет конгломерат в значительной мере восстановленных и спекшихся в монолит частиц агломерата, руды с коксовой мелочью и извести. Послед­няя в отдельных случаях наблюдается в большом количестве (до 40 %). Это подтверждает мысль о постепенном образовании настылей в печи при работе на шла­ках повышенной основности. Содержание щелочей в настылях в пределах 7-14 % отмечается лишь в отдельных случаях и глав­ным образом в верхней части печи. Для настылей характерно высокое содержание железа как металлического, так и в виде оксидов, которое достигает 40-60 %, а иногда доходит до 80 %. Содержание углерода в настылях составляет 3-19 %. В отдельных случаях в местах, прилегающих к огнеупорной кладке, образуют­ся “гнезда” сажистого углерода.

Причины образования настылей в доменной печи. Эти причины весьма многообразны. Однако многолетний опыт экс­плуатации доменных печей дает основание утверждать, что главной причиной настылеобразования является, прежде всего, нарушение технологии ведения доменной плавки. Особенно опасен в этом случае форсированный режим при неровном ходе плавки и плавке плохо подготовленной шихты с легкоплавкой пустой породой. Вероятность образования настылей возрастает при частой работе печи с периферийным и канальным газовым потоком. При усиленном движении газа около огнеупорной кладки наблюдается чрезмерный разогрев железорудного мате­риала, его плавление при наличии в шлаковом расплаве большо­го количества оксидов железа. При последующем снижении тем­пературы происходит кристаллизация железистого шлакового расплава и сцепление застывших масс с кладкой печи. Посколь­ку образовавшаяся настыль постоянно омывается восстанови­тельным газом, то наблюдается восстановление оксидов железа до металлического железа с увеличением температуры плавления наружного слоя настыли. Поэтому последующее восстановление температурного уровня до исходного не приводит уже к плав­лению получившейся настыли.

При большом развитии канального движения газа происходит постепенное обволакивание стенок канала шлаками, которые заносятся в канал газами. Зона шлакообразования в этом случае значительно расширяется, она не имеет устойчивого горизонта по высоте слоя шихты. Жидкие фазы, увлекаемые по каналам газовым потоком, поднимаются вверх, оседают на стенках печи, образуя настыль.

Распространенной причиной настылеобразования является также переход печи с выплавки передельного чугуна на по­лучение литейного или доменных ферросплавов. Особенно велика опасность образования настылей при быстрых переходах с одного вида доменной плавки на другой. Резкое изменение теплового режима, уменьшение количества дутья и снижение интенсивности хода печи для получения высоких марок литей­ного чугуна сопровождается увеличением газов на периферии, поднятием зон высоких температур в шахте печи. Преждевремен­ное размягчение и оплавление материалов, имевших ранее более низкую температуру, приводит к плавлению шихтовых материалов непосредственно около стен печи и к созданию первичных зародышей настыли. Последующее понижение темпера­тур при обратном таком же быстром переводе печи на пере­дельный чугун фиксирует и увеличивает эти зародыши, быстро превращающиеся в настыли. Бывают случаи, когда даже вынужден­ная кратковременная остановка печи оказывается достаточной для создания прочного очага настылеобразования.

Признаки образования настылей в доменной печи.

1. Давление горячего дутья непостоянное, а его численное значение меньше, чем при нормальном ходе плавки.

2. На шомпольных диаграммах наблюдаются подстои, провалы и перекосы уровня шихты (при наличии односторонней на­стыли).

3. На диаграмме температуры периферийных газов появляются линии, не реагирующие на текущие изменения температуры газового потока.

4. На диаграмме изменения диоксида углерода (СО₂) по ра­диусу (диаметру) колошника появляются горизонтальные участки со стороны образовавшейся настыли. Размер гори­зонтального участка определяется толщиной настыли.

5. Перепад температур колошникового газа по газоотводам на диаграммной ленте снижается из-за тенденции к обра­зованию канального газового потока.

6. На диаграмме давления колошникового газа появляются “верхние пики”.

Главные условия для предотвращения настылеобразования.

1. Осуществление ровного хода доменной плавки с постоян­ством всех режимных параметров плавки и соблюдением графика выпусков.

2. Отказ от частых и тем более быстрых переводов печей с выплавки передельного чугуна на литейный и обратно.

3. Систематический надзор за работой всех загрузочных устройств.

4. Действенным предупреждающим средством против настылей является загрузка периферии коксом вплоть до примене­ния “подачи” - ККРР↓.

Очистить профиль доменной печи от большой настыли, как правило, не удается. Чаще всего приходится останавливать доменную печь с ее выдувкой до горизонта воздушных фурм или до полного обнажения “пяты” настыли (до ее основания) с последующим удалением настыли взрывом.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Остановки доменной печи

Доменный процесс непрерывный. Подача воздуха для горения и загрузка шихтовых материалов ведется непрерывно на протяжении всего периода ее работы. Однако в течение кампании, которая длится до 12-16 лет, приходится неоднократно прекращать загрузку печи и подачу воздуха, т.е. останавливать печь.

Остановки необходимы для замены сгоревших воздушных фурм, холодильников, сопел, арматуры шлаковых леток, а также для ремонта какого-либо участка печи или ее оборудования, который не может быть произведен на ходу.

Операции, связанные с остановками печей, требует от обслуживающего персонала повышенного внимания и четкого выполнения установленных правил. Причина этого заключается в том, что доменный газ может образовывать взрывчатую смесь с воздухом. Пока газовая сеть работающей печи находится под давлением большим атмосферного, возможность проникновения воздуха в сеть исключена и опасности взрыва нет. С падением давления газа в печи, газопроводах и пылеуловителе ниже атмосферного, туда через неплотности начинает просачиваться воздух и появляются предпосылки для взрыва.

Способность доменного газа образовывать взрывчатые смеси объясняется наличием в нем оксида углерода и водорода. Горение этих газов в кислороде воздуха в замкнутом объеме протекает с мгновенным выделением большого количества тепла и, следовательно, со значительным нагревом продуктов горения, приводящим к увеличению объема их, повышению давления и образованию взрывной волны.

Наибольшей взрывчатой силой обладают смеси, в которых содержится 46-62 % газа и 54-38 % воздуха. Температура воспламенения окиси углерода колеблется в пределах 610-658 ^оС. Наличие водорода в смеси понижает температуру ее воспламенения, т.к. водород воспламеняется при температурах 530-590 ^оС.

При остановке печи предотвратить образование взрывчатой смеси можно вентиляцией выключенного участка газовой сети, заполнением выключенного участка газовой сети паром, сжиганием образующегося газа.

Различают следующие виды остановок доменной печи:

1. кратковременную (менее 2 часов) без зажигания газа на колошнике;

2. длительную (более 2 часов) с зажиганием газа на колошнике;

3. аварийные остановки.

Кратковременная остановка. К этому виду прибегают при необходимости замены арматуры воздухоподводящих устройств, арматуры шлаковых леток и т.д. Остановку печи, как правило, выполняют после выпуска чугуна, когда горн печи свободен от продуктов плавки, в случае же крайней необходимости печь останавливают при открытых шлаковых летках.

Прежде чем приступить к остановке печи, необходимо известить об этом диспетчера газового цеха, регулирующего распределение газа между потребителями. Порядок операций при кратковременной остановке следующий: 1) прекращается подача всех добавок к дутью (природного газа или коксового газа, жидкого или твердого топлива, водяного пара); 2) доменная печь переводится на нормальное давление газа на колошнике; 3) подается пар под большой конус засыпного аппарата и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 4) если к моменту остановки шихтовые материалы в печи находятся в подвисшем состоянии, производится осадка; 5) на воздухонагревателях, находящихся на нагреве, уменьшается или полностью прекращается подача газа; 6) закрывается смесительный клапан на воздухопроводе, соединяющем воздухопроводы холодного и горячего дутья; 7) прекращается загрузка материалов в печь; 8) доменная печь переводится на тихий ход снижением оборотов воздуходувной машины; 9) открываются атмосферные клапаны на газоотводах; 10) закрывается отсекающий клапан и печь отделяется от газовой магистрали; 11) открытием воздушно-разгрузочного клапана (снорта) медленно уменьшается количество воздуха, поступающего в печь, избыточное давление дутья доводится до 0,01-0,015 МПа; 12) закрываются клапаны холодного и горячего дутья.

Даже после остановки печи давление газа в горне превышает атмосферное. Для устранения горения газа печь берется “на тягу”. Смысл этой операции заключается в отводе газа из горна печи через устройства для подачи воздуха (через фурменные приборы), кольцевую трубу, воздухопровод горячего дутья в воздухонагреватель. Отсасываемый от печи газ сгорает в воздухонагревателе, а образующиеся продукты горения уходят через дымовые клапаны в дымовую трубу. Печь берется “на тягу” через наиболее нагретый воздухонагреватель, чтобы обеспечить полное сгорание отсасываемого газа.

Взятие печи “на тягу” осуществляется следующим образом: 1) на воздухонагревателе, через который будет отсасываться газ из печи, открываются дымовые клапаны; 2) открывается люк на газовой горелке для доступа в камеру горения воздуха, необходимого для сжигания отсасываемого газа; 3) открывается клапан горячего дутья.

Указанный порядок операций относится к случаю взятия печи “на тягу” через воздухонагреватель, который находится на дутье.

Лучше всего брать печь “на тягу” через воздухонагреватель, находящийся на нагреве. В этом случае открывается только клапан горячего дутья. Сжигание грязного печного газа в воздухонагревателях при взятии печи “на тягу” приводит к разрушению огнеупорной кладки воздухонагревателей и воздухоподводящего тракта. Поэтому на вновь строящихся печах сооружается специальная труба, в которой сжигается газ и через которую отсасываются продукты горения.

Пуск остановленной печи осуществляется в следующем порядке: 1) печь снимается “на тягу”; 2) открываются клапаны холодного и горячего дутья; 3) открывается отсекающий клапан; 4) закрывается воздушно-разгрузочный клапан; 5) открывается смесительный клапан; 6) закрываются атмосферные клапаны на газоотводах; 7) воздуходувная машина переводится на полный ход; 8) начинается загрузка печи; 9) прекращается подача пара в межконусное пространство; 10) печь переводится на повышенное давление газа на колошнике; 11) возобновляются подача добавок к дутью.

Длительная остановка. Этот вид остановки необходим для текущего ремонта оборудования либо проведения капитального ремонта III разряда. Прежде чем приступить к остановке печи, необходимо выпустить чугун, полностью освободить пылеуловитель от пыли и предупредить диспетчера газового цеха.

Порядок операций при длительной остановке: 1) прекращается подача всех добавок к дутью; 2) печь переводится на нормальное давление газа на колошнике; 3) подается пар в пылеуловитель, под большой конус, уравнительный газопровод, соединяющий межконусное пространство с газопроводом чистого газа, и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 4) прекращается нагрев воздухонагревателей; 5) закрывается смесительный клапан; 6) прекращается загрузка материалов в печь; 7) печь переводится на тихий ход снижением оборотов воздуходувки; 8) открываются атмосферные клапаны на газоотводах; 9) закрывается отсекающий клапан; 10) перекрывается задвижка за скруббером; 11) прекращается подача воды в скруббер, открываются атмосферные клапаны на нем и подается в скруббер пар; 12) открытием воздушно-разгрузочного клапана медленно уменьшается количество воздуха, поступающего в печь; избыточное давление дутья доводится до 0,01 Мпа; 13) прекращается подача пара под большой конус и в межконусное пространство, открываются люки на газовом затворе засыпного аппарата и открывается малый конус. Через открытые люки газового затвора на большом конусе разжигается костер из дров, смоченных керосином, после чего открывается большой конус и зажигается газ в печи; 14) после воспламенения газа, закрываются клапаны холодного и горячего дутья; 15) снимаются сопла воздухоподводящих устройств и фурмы забиваются глиной;16) открываются клапаны и пылевые затворы на пылеуловителе и прекращается подача пара; 17) открываются атмосферные клапаны на уравнительном газопроводе и лазы на газопроводах; закрывается большой конус и на него загружается мелкая руда.

В течение всей остановки ведется непрерывное наблюдение за горением газа в печи.

Аварийные остановки. Этот вид остановок доменной печи необходим при авариях, вызываемых внезапным прекращением подачи воздуха, воды и электроэнергии, а также при появлении признаков прогара огнеупорной кладки и холодильников нижней части печи.

В случае внезапной остановки воздуходувной машины воздуховод холодного дутья должен быть немедленно подключен к воздухопроводу других воздуходувных машин для создания в нем положительного давления.

В это время с максимальной скоростью выполняются следующие операции: 1) закрывается смесительный клапан, клапаны холодного и горячего дутья; 2) подается пар под большой конус, в пылеуловитель и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 3) прекращается подача добавок к дутью; 4) открывается воздушно-разгрузочный клапан. Одновременно с этим открываются клапаны на газоотводах и закрывается отсекающий клапан.

При прекращении подачи воды для охлаждения печи, либо снабжения электроэнергией необходимо немедленно остановить печь, соблюдая правила кратковременной остановки.

Ремонтов доменных печей

Доменная печь представляет собой сложное инженерное сооружение, оптимальная конструкция отдельных узлов которой, в целях безопасных условий труда, вырабатывалась столетиями.

Доменная печь – металлургический агрегат непрерывного действия. Ее кампания, т.е. время от задувки после строительства или капитального ремонта I разряда до очередного ремонта такого же разряда достигает 10-15 лет. За это время происходит существенное разрушение огнеупорной кладки по всей высоте печи, выходят из строя холодильники, изнашивается засыпной и распределительный аппараты, нарушается футеровка газоотводов и пылеуловителей, деформируется броневая защита колошника. Все это приводит к затруднениям при дальнейшей эксплуатации печи и может закончиться серьезными авариями.

Обычно наиболее значительный разгар огнеупорной кладки наблюдается в нижней и средней части шахты, в заплечиках, распаре и лещади. Так, по некоторым данным огнеупорная кладка заплечиков выходит из строя в первые месяцы эксплуатации доменной печи и заменяется здесь гарниссажем. Низкая стойкость кладки в этом районе обусловлена не только высокими температурами, но и воздействием на кладку чрезвычайно агрессивных первичных шлаков, содержащих значительное количество монооксида железа (FeO). Что касается разрушения огнеупорной кладки лещади, то в ряде случаев наблюдается разгар кладки до 5 метров и более ниже оси чугунной летки, где скапливается до 3000 тонн “козлового” металла.

Разрушение кладки приводит к прогару холодильников, к нагреву кожуха, что вынуждает в конце кампании печи производить охлаждение кожуха брызгалами (наружный полив кожуха). Сильный разгар огнеупорной кладки приводит к значительному возрастанию тепловых потерь в окружающее пространство и с охлаждающей водой, к опасности деформации и разрыву кожуха печи. Часто выдувка доменной печи на капитальные ремонты I и II разрядов обусловлена не проблемами в работе основного и вспомогательного оборудования печи, а неэкономичностью дальней эксплуатации печи вследствие высоких тепловых потерь (до 30% и более прихода тепла) и возрастанием из-за этого удельного расхода кокса.

Наряду с износом огнеупорной кладки печи выходит из строя оборудование, обслуживающее печь. Разрушается кладка камеры горения и купольная часть воздухонагревателей, оплавляются верхние ряды насадки. Значительно изнашиваются и другие детали арматуры воздухонагревателей.

Износ конструкций и оборудования доменной печи и ее вспомогательных устройств предопределяет остановку доменной печи на ремонт.

Увеличение межремонтного периода, предотвращение преждевременного выхода из строя конструкций основного и вспомогательного оборудования комплекса печи, исключение аварийных ситуаций в доменных цехах достигается за счет организации планово-предупредительных ремонтов (ППР), разработки и исполнения технологических инструкций, наличия у каждой печи в цехе нормативного запасного оборудования, разработки и совершенствования конструкций и оборудования доменной печи.

Сущность и содержание планово-предупредительных ремонтов. Под системой планово-предупредительных ремонтов понимается совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, эксплуатации и ремонту оборудования и конструкций, направленных на предупреждение преждевременного износа деталей, механизмов и кожуха печи и воздухонагревателей.

Основным содержанием ППР являются следующее.

1. Внутрисменное обслуживание (уход и надзор) и проведение профилактических осмотров оборудования и конструкций.

2. Выполнение плановых ремонтов оборудования и конструкций.

Системой ППР предусматриваются также плановые профилактические осмотры оборудования инженерно-техническим персоналом механослужбы. Эти осмотры проводятся с целью выявления неисправностей, которые могут привести к поломке или аварийному выходу оборудования из строя, а также для установления технического состояния наиболее ответственных деталей и узлов конструкций и уточнения объемов предстоящего по плану ремонта.

Классификация ремонтов

На предприятиях черной металлургии предусматриваются планово-предупредительные ремонты двух видов: текущие и капитальные.

Основным видом ремонта, направленного на восстановление работоспособности оборудования и конструкций, является текущий ремонт. В зависимости от характера и объема работ, выполняемых при остановках печи на текущие ремонты и продолжительности таких остановок, текущие ремонты подразделяются на первый – Т₁ и второй – Т₂ (табл.17.1).

Таблица 17.1

Выдувка доменной печи

Для выполнения капитальных ремонтов 1 и 2 разрядов рабочее пространство доменной печи должно быть освобождено от шихтовых материалов. Освобождение рабочего пространства печи от шихтовых материалов носит название выдувки доменной печи.

За несколько дней до выдувки печи необходимо открыть закрытые ранее фурмы и произвести промывку горна. Необходимо за сутки до остановки обеспечить повышенный устойчивый нагрев печи с содержанием кремния в чугуне 1,2-1,5%.

Выдувка печи на капитальный ремонт 1 или 2 разрядов должна начинаться только при ровном ходе доменной плавки и нормальной отработке продуктов плавки из горна печи.

При выдувке необходимо обеспечить также освобождение металлоприемника от остатков продуктов плавки, сохранность колошниковой части печи от повреждений действием высокой температуры газов, выгребку оставшихся материалов из печи и предупреждение образования взрывоопасных смесей в газоотводах и на колошнике.

Выдувка сводится к проплавке находящихся в печи шихтовых материалов без загрузки новых порций. Так как при этом высота столба материалов в печи уменьшается, температура газов возрастает. Снижение давления газа в печи может привести к подсосу и образованию взрывоопасной смеси с воздухом. Для предохранения колошниковой части печи от воздействия высоких температур и для предупреждения образования взрывоопасных смесей необходимо принимать специальные меры.

В практике известны три способа выдувки: 1) с применением известняка; 2) с применением коксового мусора; 3) без заполнения освобождающегося объема печи каким-либо материалом.

По первому способу освобождающийся объем печи загружается известняком. При разложении известняка поглощается тепло и, следовательно, снижается температура газа. Кроме того, газ обогащается продуктом разложения известняка – СО₂, что снижает его горючесть и взрывоопасность. Загрузку известняка продолжают до тех пор, пока он не заполнит объем печи до уровня воздушных фурм. Главным недостатком этого способа является необходимость выгребки известняка из печи после ее остановки, что требует значительных затрат труда и времени. Кроме того, теряется значительное количество известняка, который не может быть повторно использован, так как он в значительной мере ошлаковывается, и печь не охлаждается в такой степени, чтобы сразу после выгребки можно было бы приступить к ремонту.

По второму способу освобождающийся объем печи загружается мокрым коксовым мусором и для снижения температуры газа и уменьшению выноса коксового мусора дополнительно подается вода через брызгала, установленные на колошнике. Образующийся в результате испарения влаги пар снижает концентрацию СО в газе, что уменьшает его взрывоопасность. Загрузку коксового мусора продолжают до тех пор, пока он не заполнит объем печи до уровня воздушных фурм. Трудоемкая операция по выгребке печи заменяется вымыванием коксика из печи водой прямо в железнодорожные вагоны. Однако практика показала, что во многих случаях коксовый мусор полностью не вымывается и его приходится выгребать. Таким образом, как первый, так и второй способы трудоемки и неэкономичны.

Третий способ нашел распространение во всех д.цехах нашей страны. После прекращения загрузки в печь шихтовых материалов для снижения температуры колошникового газа в печь подается вода. Для подачи воды предварительно ввариваются водопроводные трубы в каждый газоотвод, в газовый затвор засыпного аппарата и в купольную часть печи.

Количество воды, подаваемой в печь, регулируется таким образом, чтобы температура колошникового газа не превышала 450-500 ^оС и чтобы на поверхности шихтовых материалов не образовывались лужи. Наличие неиспарившейся воды может привести к взрыву, если произойдет осадка шихты и вода попадет в область высоких температур. Так как при подаче воды газ сильно обогащается водородом (в результате восстановления части воды), что увеличивает взрывоопасность газа, то необходимым является подача пара под большой конус, в межконусное пространство засыпного аппарата и пылеуловитель.

Шихтовые материалы опускают до уровня фурм или на 1-2 м выше него, после чего выпускают остатки чугуна. По мере опускания шихтовых материалов отключается вода, поступающая в холодильники шахты. Во время выпуска чугуна подачу воды в печь сокращают либо прекращают совсем. После выпуска прекращается подача дутья, снимаются сопла фурменных приборов, фурмы забиваются глиной и полностью открывается вода. Печь оставляют в таком состоянии до тех пор, пока она полностью не остынет. Через 4-5 ч после остановки печи подачу воды уменьшают. Охлаждение печи после выдувки обычно занимает 8-10 ч.

Если во время выдувки требуется остановить печь, то остановку во избежание взрывов необходимо производить только с поджиганием газа. Для этого избыточное давление дутья снижается до 0,01-0,015 МПа, прекращается подача воды и пара в печь, открываются люки на газовом затворе засыпного аппарата, открывается малый конус. На большом конусе в закрытом состоянии разжигается костер из дров, затем конус открывается и поджигается газ. После этого прекращается подача дутья.

Режим выдувки

За 10-12 дней до выдувки, печь переводится на выплавку передельного чугуна с повышенным содержанием марганца (до 1,2%). За 4-5 дней содержание марганца увеличивают до 1,5-1,8%, повышается нагрев чугуна и снижается основность шлака. Все это делается для увеличения текучести чугуна, накопленного в яме лещади.

За сутки до предполагаемой остановки еще более раскисляется шлак загрузкой в печь шихты без флюса. За 14-15 ч до остановки печи прекращается загрузка рудной части шихты и подается 10-15 холостых подач. В это же время прекращается ввод в дутье добавок и печь переводится на нормальное давление газа на колошнике. При этом количество дутья, подаваемого в печь, уменьшается на 200-300 м³/мин.

После перевода печи на нормальное давление газа на колошнике отсекается уравнительный газопровод, открываются атмосферные клапаны уравнительного газопровода и производится его вентиляция. Начинается подача пара под большой конус, в межконусное пространство и пылеуловитель. После прекращения загрузки на малый конус загружается руда, а второй конус оставляется приоткрытым на 100-150 мм. Начинается подача воды в печь, с тем, чтобы температура колошникового газа не поднималась выше 450-500^оС.

Каждый час вручную замеряется уровень засыпи через одно из отверстий механических зондов. При понижении уровня засыпи ниже 10 м снижается количество вдуваемого в печь воздуха с таким расчетом, чтобы к моменту освобождения всего объема печи до заплечиков избыточное давление дутья составляло 0,025-0,030 МПа.

Выпускаются продукты плавки по установленному графику. Последний выпуск чугуна производится к моменту освобождения объема печи до распара, причем угол наклона чугунной летки увеличивается для максимального выпуска чугуна из металлоприемника.

Во время последнего выпуска чугуна открываются атмосферные клапаны на газоотводах, закрывается отсекающий клапан и печь отсекается от газовой магистрали. В некоторых случаях отсечение печи от газовой магистрали производится вскоре после прекращения загрузки.

Не дожидаясь окончания выпуска чугуна, открывают последовательно сначала первую, а затем вторую летку для выпуска остатков чугуна из ямы лещади. При необходимости во время выпуска увеличивается избыточное давление дутья до 0,07 МПа. На выпуске закрывается смесительный клапан.

Выдувка считается законченной, когда прекращается горение кокса в горне, о чем свидетельствует потемнение на фурмах. В этот момент снижается избыточное давление дутья до 0,01 МПа, полностью открываются конусы засыпного аппарата, закрываются клапаны холодного и горячего дутья на воздухонагревателе и открываются фланцы фурменных приборов и продолжается подача воды в печь для ее охлаждения.

За час до остановки печи отделяют от общей газовой сети пылеуловитель и скруббер. Через 1-1,5 ч после остановки печи прекращается подача пара на всех участках печи, газопроводах, пылеуловителе и скруббере и производится их вентиляция.

ЗАДУВКА ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

С задувки начинается кампания доменной печи, продолжи­тельность которой достигает 15-20 лет и более. Под кампанией понимают время работы доменной печи от капитального ремонта 1 разряда или задувки новой печи до последующего капиталь­ного ремонта такого же разряда.

Задувка печи слагается из подготовки к задувке и самой задувки.

Поскольку доменная печь и ее вспомогательные устройства работают под большим избыточным давлением, то еще в период строительства или реконструкционных работ и после окончания работ по монтажу отдельных участков комплекса сооружений доменного цеха и газоочистки производится испытание их на внутреннее давление.

После окончания испытаний отдельных участков, установки всего оборудования и завершения огнеупорной кладки выполняется предпусковое испытание всего комплекса. На герметичность проверяется вся газовая сеть от воздуходувной машины, включая дроссельную группу газоочистки. Испытание проводится сжатым воздухом давлением до 225 кПа.

С момента монтажа охладительных устройств непрерывно ведется испытание системы охлаждения. Холодильники испытываются под избыточным давлением 0,8-1,0 МПа дважды: перед монтажом и затем повторно после их установки.

В предпусковой период проверяется работа всего оборудова­ния горна и литейного двора.

Предварительная приемка комплекса доменной печи произво­дится комиссией на основани