Заплечики

Кладка заплечиков подвергается наиболее сильному термическому и химическому воздействию высокотемпературных горновых газов и жидких продуктов плавки, а так же абразивному износу раскаленным коксом.

В доменных печах 1-го типового проекта объемом 930-1030 м³ кладка заплечиков выполнялась толстостенной 690-805 мм с системой охлаждения горизонтальными холодильниками. Второй типовой проект доменных печей объемом 1300-1386 м³. на этих печах кожух был сделан открытым и было применено охлаждение вертикальными холодильниками не только стены горна, но и заплечиков и распара. Кладка заплечиков выполнялась тонкостенной из огнеупоров, толщиной 345 мм. В зоне активного действия водоохлаждающей системы заплечиков происходит образование устойчивого шлакового горнисажа, который и обеспечивает сохранность профиля печи.

Рисунок 12- кладка заплечиков:

1-шамотные или высокоогнеупорные карбидкремниевые изделия; 2- чугунная замазка; 3- периферийные плитовые холодильники; 4- углеродистая масса.

Распар и шахта

Один из наиболее существенных недостатков современны доменных печей, является низкая стойкость холодильников и кладки шахт (1.5-2года), приводящая к остановкам печей на ремонт, что связано с большими затратами и производственными потерями. В зависимости от толщины футеровки, шахты разделяют на 3 типа:

1. Толстостенные (толщина кладки 920-805 мм) и 1265 мм в области распара. Система охлаждения была горизонтальной со сменными и не сменными холодильниками.

2. Среднестенные – с толщиной кладки 575 мм – в охлаждаемой части и 705-690 мм – в неохлаждаемой. Система охлаждения вертикальная или комбинированная.

3. Тонкостенные шахты:

1. Толщина кладки 345-230 мм и охлаждение по всей высоте шахты;

2. Толщина кладки 345-230 мм – в охлаждаемой части, и 690-575мм – в неохлаждаемой части. Система охлаждения вертикальная.

Рисунок 13 – Схема рудного двора

1. Штабеля; 2- башенный вагоноопрокидыватель; 3- грейферный кран- переключатель.

Чугунные и шлаковые летки

Для выпуска продуктов плавки в горне печи делают чугунные и шлаковые летки, количество их зависит от объема печи, и технических условий в которых печь работает. На печах объемом 600-700 м³ оказывается достаточно иметь одну чугунную летку .

Печь объемом 100-2000 м³ имеет по две летки, а на печах объемом 3200-5000 м³, сооружают по 4 чугунные летки.

Шлаковые летки расположены в средней части горна. Количество их всегда было одинаковое для печей разного объема. Две шлаковые летки располагают под углом 45-60° по отношению к чугунной летке и под углом 90° одна к другой. С увеличением числа выпуска чугуна до 16-20 в сутки, и уменьшением выхода шлака до 280-350 кг/т чугуна, необходимость в шлаковых летках отпадает и их демонтируют. Это повышает надежность работы , т.к. любые отверстия – наиболее уязвимые места конструкции печи. На новых доменных печах их не делают. Шлак сливается вместе с чугуном. Конструкция чугунной летки имеет простое устройство (рис.19).

Это проем в кладке горна прямоугольного сечения 250-300 мм шириной, и 450-500 мм высотой. Вырез кожуха печи в районе чугунной летки усиливают литой стальной рамой, привариваемой к кожуху.

Внутренняя поверхность рамы футеруют шамотным кирпичом (огнеупорным) . в проем огнеупорной кладки горна забивается огнеупорной футлярной массой, в которую затем после тщательной сушки просверливается буром канал летки, диам. 40-60 мм, угол 12-15° к горизонту. Длина чугунной летки 1,8-2,2 м.

Конструкция шлаковой летки включает в себя 4 водоохлаждаемых холодильника, вставленных один в другой по кольцевым конусным шлифовальным заточкам (рис. 20).

Внутри холодильники набиваются огнеупорной массой, в которой вырезается отверстия для прохода шлаков в шлаковый желоб. Шлаковую летку закрывают шлаковым штопором рычажной конструкции, а открывают легкими ударами стальной пики, разрушая шлаковую корку в шлаковой фурмочке.

Шлаковая лётка — обычно расширяющееся наружу горизонтальное отверстие круглого сечения в огнеупорной кладке горна печи. Периодический выпуск верхнего шлака из лётки производят в периоды между выпусками чугуна.

Продолжительность выпуска продуктов плавки в пределах часа, тогда как время закрытия лётки измеряется секундами. После каждого выпуска лётки заделывают огнеупорной заделочной массой. Ранее в качестве массы использовалась глина, в настоящее время применяются специальные кварцитовые или высокоглиноземистые безводные массы с синтетическим связующим.

На современных печах после окончания выпуска лётка забивается специальной машиной или «пушкой» с гидравлическим или электрическим приводом.

Гидравлическая машина закрытия чугунной лётки включает механизм поворота и механизм прессования. Поворот машины осуществляется при помощи гидроцилиндра поворота и рычажной системы. Гидроцилиндр прессования выдавливает лёточную массу в лётку.

Для шлаковых лёток применяется шлаковый стопор, также оснащенный пневмоприводом или электроприводом. Гидроаппаратура, электрические кабели защищаются от высокой температуры кожухами. Для вскрытия лётки применяется буровая машина с перфоратором, которая пробуривает лётку за несколько минут. Управление всеми механизмами и машинами на литейном дворе осуществляют дистанционно с пульта управления.

Рисунок 14 – Рама чугунной летки доменной печи

Составными частями шлакового прибора (рис. 15) являются шлаковая фурмочка 1, называемая ранее по имени изобретателя фурмочкой Люрмана (медная, штампованная или литая, полая, охлаждаемая водой), литой медный охлаждаемый холодильник или шлаковая амбразура 2, чугунный холодильник 3 и чугунная амбразура (шлаковая «кадушка») 4 с залитыми в них охлаждающими спиральными трубками. Диаметр выпускного отверстия шлаковой фурмочки обычно составляет 50—65 мм в зависимости от диаметра горна доменной печи.

Рисунок 15- Шлаковый прибор доменной печи

Крепление шлакового прибора осуществляют за счет фиксации труб водяного охлаждения 5 к кожуху 6 или к раме прибора 7 при помощи клиновых болтов. Крепление труб фурмочки, холодильников и амбразуры осуществляют системой скоб 8, закрепленных при помощи клиньев 9. С переходом на повышенное давление газа на колошнике введены дополнительные упоры 11, закрепленные болтами 10.

Оборудование для вскрытия и забивки чугунной летки

К машинам для вскрытия чугунных леток предъявляют следующие требования:

1. Давление поршня на леточную массу должно быть достаточным для преодоления сопротивления ее движению в цилиндре, переходном патрубке носке пушки и леточном канале.

2. Полезный рабочий объем цилиндра должен обеспечить заполнение канала летки длиной 1500-2500 мм летечной массой.

3. Носок пушки должен иметь прямолинейное движение при переходе к летке.

Машина предназначена для вскрытия канала чугунной летки, методом вращательного бурения перед выпуском чугуна из доменной печи.

Рисунок 16- машина для забивки чугунной летки

1. Носок; 2- переходный патрубок; 3- опорная плита; 4- промежуточный цилиндр; 5- привод выталкивания леточной массы; 6- указатель положения поршня; 7- люк для подачи массы; 8- качающиеся рычаги; 9- рабочий цилиндр; 10- клин для фиксации переходного патрубка; 11- клин для фиксации носка; 12- рычаг для расцепления вручную; 13- привод; 14- ролик для сцепления с крюком; 15-колонна; 16- электродвигатель; 17- редуктор; 18- крюк; 19-поворотная консоль

Повышенные требования, предъявляемые к качеству леточных масс, необходимость размещения оборудования под площадкой фурменной зоны, обусловили характер требований, предъявляемых к конструкции машины (рис.1).

Рисунок 17- поворотная сверлильная машина

1. Тележка; 2- сверло; 3- патрон для закрепления сверла; 4- редуктор; 5- электродвигатель; 6- неподвижная колонна; 7- полая колонна; 7а- консоль; 8- механизм передвижения тележки; 9- балка; 10- механизм подъема; 11- механизм изменения угла наклона; 12- упор; 13- фланцевый двигатель; 14- червячно-цилиндрический редуктор

Бур машина смонтирована ла литой плите 1, залитая в бетон площадки литейного двора, к плите болтами прикреплена своим основанием неподвижная колонна 2, отлитая из стали, на которую надета вращающаяся на подшипниках качения стальная литая гильза 3. Нижняя часть гильзы прикрыта кожухом 4, установленном на основании колонны 2, и предохраняющим нижний подшипник колонны от загрязнения.

На верхний хвостовик колонны насажены ведомая шестерня червячно-цилиндрического редуктора 5 поворотного устройства, корпус которого соединен с гильзой 3 и вращающийся вместе с ней. К вертикальному фланцу гильзы присоединена сварная консоль 7. К передней части направляющей установлен упор 22, ограничивающий перемещение машины при установке ее против летки. Так же располагается холостая звездочка тяговой цепи. В хвостовой части направляющей, расположен привод передвижения каретки.

Схема привода обеспечивает движение каретки при бурении с малой скоростью, а при обратном ходе – с большей. На коретке установлен механизм вращательного бурения. Механизм вращения бура предназначен для сообщения вращательного движения и перемещения сменных инструментов, закрепленных в его патроне.

Работа бур машины заключается в следующем:

В нерабочем положении машина расположена в стороне от оси главного чугуновыпуского желоба доменной печи. В этом положении устанавливается необходимый угол наклона и закрепляется бур в патроне механизма вращения. С дистанционного пульта включается механизм поворота машины, она поворачивается и при упоре в скобу электропушки, останавливается. При этом, происходит захват и фиксация машины, включается механизм передвижения тележки, бур перемещается к летке и при выходе его острия в футлярное гнездо летки, включается вращение бура. На малой скорости происходит подача вращающегося бура и вскрытие чугунное летки. По окончанию этой операции, тележка с буром отводится на большой скорости назад, электромагнит поднимает крюк над собой, после чего, машина поворачивается в исходное положение.

Рисунок 18- электропушка

1. Рабочий цилиндр; 2- редуктор; 3,13- электродвигатель; 4- механизм указателя поршня в цилиндре; 5- винтовая папа; 6- редуктор; 7- двигатель; 8- лафет; 9- тележка; 10-электромагнит; 11- тяга; 12- защелка; 14- червячно-цилиндрический редуктор; 15-поворотная колонна; 16- консоль; 17- ось.