Устрій типової доменної печі
Для визначення конструкції печі і необхідного технологічного обладнання розглянемо апаратурно-технологічну схему печі (рис.1.1). Матеріали з перевантажувального вагона (1), розвантажують у рудні бункери (2). За допомогою барабанних затворів (3) шихтові матеріали видають у дві кишені вагон-вагів (4) і через вирву (воронку) (5) вивантажують у скіп (11).
У лінії подачі коксу для завантаження коксових бункерів (7) застосовують коксовий перевантажувальний вагон (6). З горловини (8) бункера, під якою розташований гуркіт (9), великий кокс надходить у вирву-ваги (10), а потім у скіп (11). На мосту (12) скіпового підйомника покладено два паралельних шляхи для переміщення двох скіпів. Для цього служить скіпова лебідка (14). Рудний матеріал вивантажується в прийомну вирву (16) завантажувального пристрою й подається на малий конус (18). Лебідка (14) розташована в машинному будинку (13) доменної печі. Конус (18) з обертовою вирвою (17) розподіляє шихту на великому конусі (21). При опусканні малого конуса шихта попадає в засипний апарат, що складається з газового затвора (19), чаші (20) і великого конуса (21). Шихта завантажується в доменну піч (23). Маневрування конусами завантажувального пристрою здійснюється лебідкою (15). Кисень вдмухують у доменну піч через кільцевий повітропровід (24), а природний газ через фурмені прилади (25). Доменний газ відводять через газопроводи (22). Чавун випускають через чавунну льотку (28) і по ринвах (29) за допомогою пристрою для одноноскового розливання (30) направляють у ковші (31) чавуновозів. Рідкий чавун у ковшах подають до розливної машини (32) для одержання твердого чушкового чавуну в міксер (33). Для розкриття чавунної льотки (28) служить свердлильна машина (27), а для забивання пушка (26). Шлаки з жужільної льотки (35) по ринвах (36) через пристрої для одноноскового розливання (37) зливають у чашу (38) шлаковоза й подають на установку для грануляції шлаків. Жужільну льотку закривають жужільним штопором (34).
Рис. 1.1. Апаратурно –технологічна схема доменного процесу
Доменна піч являє собою велике й складне спорудження й ставиться до типу шахтних печей. Вона складається з окремих елементів: верхньої циліндричної частини колошника, конічної шахти, циліндричного розпару (найбільший діаметр печі), звужуючих донизу заплечіків і циліндричного горна (рис.1.2). У верхній частині печі розташовуються газовідводи й засипний апарат, за допомогою якого шихтові матеріали завантажуються в піч і розподіляються по поперечному перерізі колошника. Засипний апарат кріпиться на опорному кільці, розташованому у верхній частині колошника, призначеному для формування поверхні засипки шихтових матеріалів і виводу колошникових газів. До колошника примикає шахта, що розширюється. Конусна форма цього елемента обрана для забезпечення рівного сходу матеріалів, обсяг яких при нагріванні додатково збільшується. Кут нахилу шахти не тільки визначає техніко-економічні показники роботи печі, але й стійкість її футеровки. Широка частина низу шахти називається розпаром. Тут починається плавлення шихтових матеріалів, і тому примикаючи до розпару заплечики виконані з урахуванням зменшення обсягу шихтових матеріалів за рахунок плавлення залізорудної частини й газифікації коксу.
кокс, шихта, агломерат
колошник
вихідний газ
шахта
розпар
дуття, кисень, горн заплечики
природний газ шлак, чавун
Рис. 1.2. Основні елементи доменної печі
Заплечики переходять у циліндричне горно, що по технологічному призначенню ділиться на фурмену зону й горно, що кінчається лещаддю. У фурменій зоні розташовуються повітряні фурми – пристрою для підведення дуття. Нижче фурм розташовуються жужільні й чавунні льотки, через які періодично випускають рідкі продукти плавки. У горні відбувається остаточне формування чавуну й шлаків, їхнє нагромадження, усереднення по хімічному складі й температурі.
Нижня частина горна служить для нагромадження чавуну й шлаків. У цій частині розташовані чавунна й жужільна льотки. Високі температури рідких продуктів плавки (>15000C) і висока хімічна активність шлаків вимагають відповідального підходу до виконання конструкцій горна та стійкості футеровки.Порушення цілісності футеровки неприпустимі, оскільки можливі прориви чавуну й шлаків.Виробництво чавуну в доменній печі є безперервним технологічним процесом, що не допускає перебоїв завантаження шихти, випуску чавуну й відводу побічних продуктів: шлаків і доменного газу.