Фундамент, кожух и холодильники

Фундамент является основанием печи и служит для передачи нагрузки, создаваемой массой печи на грунт. Площадь фун­дамента рассчитывают с учетом массы печи (например, мас­са печи объемом 5000 м³ с шихтой достигает 450 т) и того, что давление на грунт не должно превышать 2,5 кг/см².

Фундамент состоит из двух частей (рис. 22): нижней, подземной, называемой подошвой 1, и верхней, называемой пнем 2. Подошву выполняют из бетона, а пень — из жаро-

70

 

Рис. 22. Фундамент и лещадь печи объе­мом 5500 м³:

1 — подошва фундамента; 2 — пень; 3 — углеродистые блоки; 4 — холодильники; 5 — воздушное охлаждение низа лещади

упорного бетона с огнеупор­ностью 1400-1500 °С. Жаро­прочность придается бетону применением огнеупорного на­полнителя - боя шамота. В качестве связки применяют портландцемент с тонкомоло­тыми добавками шамота или огнеупорной глины.

Подошву делают в виде восьмиугольной плиты толщиной 4-6 м, толщина пня составляет 2—3,5 м. От перегрева и термического разрушения фундамент на современных печах предохраняют путем воздушного охлаждения низа лещади (стыка лещади с пнем).

На подошву фундамента у большинства печей опираются стальные колонны (рис.20, 2), передающие нагрузку верх­него строения печи.

Кожух доменной печи представляет собой сварную конст­рукцию, состоящую из цилиндрических и конических поясов, изготовленных из стального листа. Толщина кожуха в верх­ней части составляет 20—40, в нижней 40—60 мм. Делают ко­жух из сталей с высокой ударной вязкостью, прочностью, пластичностью, термостойкостью (16Г2АФ, 10Г2С1, 14Г2 и др.). Большая часть печей имеет кожух с маратором или ма-раторным кольцом (рис. 27, 1 и 20, 7), т.е. горизонтально расположенным кольцом из стального листа, сваренным с ко­жухом нижней части шахты и верха заплечиков. Через мара-тор и колонны (рис. 20, 2) нагрузка верхней части печи передается на фундамент; кроме того маратор служит опорой для кладки шахты и распара. Строившиеся в последние годы отечественные печи объемом 3000-5000 м³ стали делать с самонесущим, т.е. гладким кожухом без мараторного кольца (рис.26,Д При этом ухудшились условия опоры кладки шах­ты на кожух и на новой, более мощной отечественной печи объемом 5500 м³, кожух сделан самонесущим, но с небольшим мараторным кольцом, служащим для опоры кладки шахты.

71

В кожухе печи делают вырезы для фурм, чугунных и шла­ковых леток, для горизонтальных холодильников (если они имеются), а также отверстия для болтов крепления верти­кальных холодильников и для трубок, подводящим к ним воду.

Холодильники служат для охлаждения футеровки и кожуха печи с помощью пропускаемой через них холодной техничес­кой воды, а при испарительном охлаждении — с помощью ки­пящей химически очищенной воды. Широко применяются плито-вые холодильники, располагаемые вертикально между кожухом и футеровкой; ряд разновидностей таких холодильников для водяного охлаждения показан на рис. 23. Холодильник — это плита из чугуна с залитой в ней стальной трубкой в виде змеевика для циркулирующей воды. Холодильник крепят к кожуху печи с помощью болтов.

Холодильники (рис. 23) делают с гладкой внутренней по­верхностью (их устанавливают в лещади и горне); с ребрис­той поверхностью, что улучшает теплообмен с футеровкой и способствует удержанию гарнисажа (применяют в распаре и шахте); ребристые с залитыми огнеупорными кирпичами, что повышает стойкость против истирания кусками шихты и спо­собствует удержанию гарнисажа (применяют в заплечиках). Холодильники для фурм и леток (рис. 23, г, д) имеют округлую выемку; иногда холодильник делают с двумя зали­тыми трубками, располагаемыми в два ряда (рис. 23, д).

а                 б                 в                    г                  д

Рис. 23. Плитовые водяные холодильники:

а— с гладкой внутренней поверхностью; б — ребристый; в — ребристый с зали­тым кирпичом; г — холодильник фурменной зоны; д — холодильник чугунной лет­ки (1 — отверстие для болтов крепления к кожуху; 2 — залитая стальная труб­ка; 3 — подвод воды; 4 — отвод воды; 5 — залитый кирпич)

 

Вода

Рис. 24. Плитовой горизонтальный холодильник

Холодильники шахты и распара часто делают с горизонталь­ным выступом на внутренней поверхности (рис. 26, 5); выступ охлаждается отдельной водоподводящей трубкой и служит опорой для кирпичной кладки. Толщина гладких плит товых холодильников равна 120—160 мм, а холодильников с залитыми кирпичами дости- /? гает 250-350 мм.

При испарительном охлаждении во избежание образования паровых пробок кипящая вода должна двигаться снизу вверх; поэтому в плиту заливают две или более вертикально распо­лагаемые трубки с подводом воды к каждой из них снизу и отводом сверху.

Находят применение горизонтальные холодильники; их го­ризонтально располагаемая плита заглублена в футеровку (см. рис. 27), усиливая ее охлаждение, и служит опорой для кирпичной кладки. Один из горизонтальных холодильни­ков показан на рис. 24. Для установки горизонтальных хо­лодильников в кожухе печи, как правило, необходимо делать вырезы.

§4. ФУТЕРОВКА ПЕЧИ

Огнеупорная футеровка (кладка) доменной печи предназначе­на для уменьшения тепловых потерь и предохранения кожуха от воздействия высоких температур и от контакта с жидким металлом и шлаком.

Применяемые огнеупоры. Для футеровки доменной печи применяют качественный (доменный) шамотный кирпич, высо­коглиноземистый кирпич, углеродистые блоки, иногда кар-бидокремниевый кирпич. Основу шамота составляют Si0₂ и

 

72

73

А1₂0₃. Для доменных печей стандартом предусмотрено три сорта шамотных изделий с содержанием А1₂О_э соответственно не менее 42, 41 и 39%; они отличаются повышенной плот­ностью и прочностью, высокой огнеупорностью (> 1750 °С), низким содержанием Fe₂0₃ (< 1,5 %). Кирпич с более высо­ким содержанием Al₂0₃ применяют для кладки низа печи, а с более низким — для кладки верха. Кроме того, для кладки печей объемом «1033 м³ стандартом предусмотрена марка шамота с меньшим (> 37 %) содержанием А1₂0₃, меньшей огнеупорностью (> 1730 °С), прочностью и плотностью. Кир­пич может быть длиной 230 мм (нормальный) и 345 мм (полу­торный). Применение кирпичей различной длины обеспечивает хорошее переплетение швов кладки.

Высокоглиноземистый муллитовый кирпич, применяемый для кладки лещади, содержит > 63 % А1₂О_э при огнеупорности

> 1800 °С. Доменный карбидокремниевый кирпич содержит

> 72 % SiC и > 7 % азота и отличается от огнеупоров на основе А1₂0₃ и Si0₂ заметно большей прочностью и тепло­проводностью.

Углеродистые блоки изготовляют из кокса и обожженного антрацита с добавкой в качестве связующего небольшого количества каменноугольного пека. Длина блоков достигает 3-4 м, они прямоугольного сечения 400x400 и 550x550 мм. Блоки в комбинации с высокоглиноземистым кирпичом больших размеров (400x200x100 мм) применяют для кладки самой ниж­ней части печи — лещади.

Швы между огнеупорными кирпичами заполняют раствором, изготовленным из мертелей, соответствующих классу кирпи­ча. Мертель — это порошок, состоящий из измельченного шамота и огнеупорной глины. Для ответственных видов клад­ки применяют мертели с добавкой небольших количеств поверхностно-активных и клеющих веществ (сода, сульфитно-спиртовая барда), что позволяет приготавливать растворы с меньшей влажностью при одновременном повышении их плас­тичности. Для заполнения швов между углеродистыми блоками применяют углеродистую пасту, состоящую из кокса и смоло-пека. Зазор между блоками допускается не более 0,5 мм для вертикальных и не более 1,5 мм для горизонтальных швов.

Лещадь. Ранее лещади доменных печей выкладывали из качественного шамотного кирпича. Однако рост объема печей и интенсификация плавки вызывали быстрое разрушение такой

кладки. Поэтому в настоящее время лещади делают либо цельноуглеродистыми, либо комбинированными из углеродис­тых и высокоглиноземистых огнеупоров. Применение углеро­дистых огнеупоров вызвано тем, что из-за их высокой теп­лопроводности снижается перегрев и вследствие этого уменьшается разрушение кладки лешади.

Один из вариантов кладки цельноуглеродистой лещади из углеродистых блоков показан на рис. 22. В комбинированной лещади, один из вариантов которой показан на рис. 25, ее низ 1 и наружную часть (стакан) 4 выкладывают из углеро­дистых блоков, а внутреннюю центральную часть 2 и высоко­глиноземистых муллитовых изделий, содержащих более 65 % А1₂О_э. Высота лещаДи составляет ~ 5,6 м; это необходимо, поскольку за многие месяцы эксплуатации печи происходит разрушение кладки жидким чугуном, и в лещади образуется заполненная жидким чугуном полость, могущая достигать фундамента печи (см. рис. 48). С тем, чтобы уменьшить из­нос лещади, в современных печах предусматривают воздушное охлаждение ее низа. Между низом лещади 1 и пнем 8 фунда­мента закладывают чугунные плиты 7 толщиной 180 мм; в плиты залиты стальные трубки диаметром 140 мм, в которые вентилятором подают охлаждающий воздух. Снаружи кладку лещади охлаждают гладкими плитовыми холодильниками 3.

Горн. Футеровку горна до уровня фурм выполняют из углеродистых блоков, а в районах фурм и чугунных и шлако­вых леток из шамотного (> 42 % А1₂0₃) кирпича, поскольку углерод здесь может окисляться кислородом дутья, диокси­дом углерода (С0₂), а также парами воды из огнеупорных масс. При работе на безводных леточных массах район чу­гунных леток делают из углеродистых блоков. Для пред­отвращения окисления углеродистых блоков в период задувки печи их защищают кладкой (рис. 25, б) в один ряд из шамотного кирпича.

Толщина футеровки у низа горна достигает 1600 мм. Снаружи кладку горна охлаждают гладкими плитовыми холо­дильниками.

Заплечики. Кладку заплечиков чаще всего делают тонко­стенной (толщина 230 или 345 мм) из шамотного (> 42 % А1₂0₃) кирпича в один ряд, при этом кирпич примыкает к периферийным плитовым холодильникам с залитым кирпичом (рис. 26). Иногда вместо шамота применяют карбидокремние-

 

74

75

Ось летка

От ишака

\'?///еА///////Л

Рис. 25. Комбинированная кладка лещади и горна:

1 — графитированные блоки; 2 — высокоглиноземистый кирпич; 3 — плитовой холодильник; 4 — углеро­дистые блоки; 5 — углеродистая масса; 6 — защитная шамотная кладка; 7 — система воздушного охлаждения низа лещади; 8 — пень

Рис. 26. Кладка заплечиков, распара и низа шахты (я) и верха шахты (Ј): / — кожух печи; 2 — плитовой холодильник с залитым кирпичом; 3 — шамотный кирпич; 4 — огнеупорная масса; 5 — ребристый холодильник с выступом; 6 — асбесто-смоляной блок

вые кирпичи. Кладка заплечиков быстро изнашивается и вместо нее на поверхности холодильников формируется слой гарнисажа (застывшего шлака и мелких кусков шихты).

Шахта и распар. Кладку распара и охлаждаемой части шахты (~ 2/3 ее высоты снизу) выполняют из шамотного (> 41—42 % А1₂0₃) или карбидокремниевого кирпича, а кплщ- ку верхней неохлаждаемой части шахты из шамота, содержа­щего > 39 % А1₂О_э. Кирпичи укладывают в два—три ряда вперевязку (рис. 26).

Кладка шахты с распаром может быть толсто-, средне- и тонкостенной. В прежние годы широко применяли толстостен­ную кладку (толщина верха шахты 800—900 мм и до 1300 мм в районе распара) с горизонтальными холодильниками, заглуб­ленными в кладку и служащими ее опорой (расположение

таких холодильников можно видеть на рис. 27). Однако в связи с тем, что холодильники расположены на расстоянии друг от друга, плохо охлаждается кожух, и после износа футеровки возникают его местные перегревы, вызывая терми­ческую деформацию и возможность появления трещин. Кроме того, вырезы в кожухе для установки горизонтальных холо­дильников снижают его прочность и делают кожух менее гер­метичным. В связи с этим в последние годы делают тонко- и среднестенные шахты. Тонкостенная шахта (и распар) имеет в охлаждаемой части толщину кладки 230—345 мм и в верхней неохлаждаемой части 575-690 мм с охлаждением вертикаль­ными ребристыми холодильниками (рис. 26), причем часть холодильников имеет горизонтальные выступы, которые слу­жат опорой для кладки и способствуют удержанию гарнисажа.

Среднестенная шахта имеет толщину кладки в охлаждаемой части 575—900 мм и в неохлаж­даемой 700 мм, охлаждение либо комбинированное из вертикаль­ных ребристых холодильников в сочетании с горизонтальными (как на рис. 27), либо из вер­тикальных ребристых холодиль­ников, имеющих горизонтальные выступы (как на рис. 26).

В распаре и охлаждаемой части шахты по мере износа кирпича образуется слой гарни­сажа. С тем, чтобы уменьшить давление от расширяющейся при нагреве кладки на кожух печи и

Рис. 27. Шахта с вертикальными и горизонтальными холодильниками: 1 — мараторное кольцо; 2 — гори­зонтальный мараторный холодиль­ник; 3 — кожух печи; 4 — плитовой вертикальный холодильник; 5 — го­ризонтальный холодильник; 6 -огнеупорная масса; 7 — шамотная кладка

 

76

77

Рис. 28. Колошниковая зашита (футеровка колошника):

1 — шамотный кирпич; 2 — пластина; 3 — штырь; 4 — кронштейн; 5 — шлакоас-бестовая масса; б — серьга; 7 — футеровочная плита купола; 8 — кожух печи; 9 — глинисто-асбестовая масса; 10 — кладка шахты; 11 — стальной сегмент

предотвратить его разрыв, между футеровкой и вертикальны­ми холодильниками по всей высоте печи (кроме распара) предусматривают зазор в 70—200 мм, заполняемый шамотоас-бестовой или пластичной углеродистой массой.

Колошник. Собственно футеровка колошника состоит из одного ряда шамотного кирпича, выкладываемого у кожуха. За ним располагают "колошниковую защиту", которая воспри­нимает удары падающих сверху в процессе загрузки кусков шихты. Широко распространенная ее разновидность состоит из стальных сегментов — литых полых коробок, заполненных шамотным кирпичом. Сегменты (рис. 28) расположены не­сколькими кольцевыми рядами по высоте колошника; сосед­ние по окружности сегменты соединены между собой болтами. Вся колошниковая защита крепится к кожуху с помощью не-

78

скольких подвесок, в каждой из которых (см. рис. 28) сег менты прикреплены к вертикальной пластине, соединенной с серьгой, которая свободно подвешена на штыре, вставленном в отверстие кронштейна; последний прикреплен к кожуху болтами. Такая подвеска позволяет всем сегментам переме­щаться вверх в случае роста кладки шахты в вертикальном направлении в результате ее нагрева.

§5. ГОРН ПЕЧИ

Горн условно подразделяют на две части — верхнюю фурмен­ную зону, где сгорает кокс, и нижнюю — металлоприемник, служащий для накопления жидкого чугуна и шлака, и где расположены чугунные и шлаковые летки. Высота горна (рас­стояние от оси чугунной летки до заплечиков) на современ­ных печах составляет 3,2—3,9 м, а на наиболее мощной оте­чественной печи объемом 5500 м³ она увеличена до 5,7 м.

Чугунные летки располагают на 600—1800 мм выше лещади, а находящаяся ниже леток часть металлоприемника заполнена несливаемым или "мертвым" слоем жидкого чугуна; этот слой необходим для предотвращения размывания лещади потоками чугуна в горне и предохранения ее от воздействия высоких температур. Печи малого объема имеют одну чугунную летку, печи объемом около 2000 м³ — две, печи объемом 2700 м³ — три, а печи объемом 3200—5500 м³ — четыре летки. На боль­ших печах с четырьмя поочередно работающими летками, чис­ло выпусков чугуна в сутки достигает 18—24, на печи объе­мом 1000 м³ оно равно 4—5.

Шлаковые летки располагают выше оси чугунных леток на 1,4—2,0 м. На печах объемом 2700 м³ и менее имеется по две шлаковых летки, служащих для выпуска так называемого "верхнего" шлака; кроме того, часть шлака вытекает вместе с выпускаемым чугуном через чугунные летки ("нижний" шлак). На печах объемом 3200—5500 м³, имеющих четыре чу­гунных летки, практически весь шлак выходит через чугун­ные летки вместе с чугуном, и на этих печах делают одну шлаковую летку, имеющую резервное значение.

Чугунная летка показана на рис. 29. Вырез для летки в кожухе печи обрамлен приваренной к нему стальной кольце-ной рамой 2, футерованной внутри шамотным кирпичом. Летка представляет собой сквозной канал в кладке горна и рамы;

79

Рис. 29. Чугунная летка:

1 — кожух печи; 2 — рама летки; 3 — шамотная кладка; 4 — холодильник летки;

5 — леточная масса; б — канал летки; 7 — жидкий чугун

Рис. 30. Шлаковый прибор

этот канал шириной 250—300 и высотой 400-500 мм заполнен огнеупорной леточной массой. Для выпуска чугуна в массе просверливают отверстие диаметром 50—80 мм с помощью сверлильной машины, вращающей бур. После выпуска чугуна канал летки забивают огнеупорной массой с помощью элект­ропушки.

Шлаковые летки обрамляют арматурой, называемой шлако­вым прибором, который помещают в проем горновых холодиль­ников и крепят к кожуху печи. Шлаковый прибор дан на рис. 30. Он состоит из телескопически соединенных элемен­тов: медной сварной или штампованной полой охлаждаемой водой фурмы 1 диаметром 50—70 мм, литого медного полого холодильника (шлаковой амбразуры) 2, чугунного холодиль­ника 3 с залитым спиральным змеевиком для охлаждающей воды, чугунной водоохлаждаемой амбразуры 4 аналогичной конструкции и рамы 5, при помощи которой прибор крепится к кожуху печи. Все элементы прибора имеют коническую фор­му, что облегчает их замену при повреждении. Отверстие шлаковой фурмы закрывают металлической пробкой при помощи специального механического стопора. Конусную полость шла­кового прибора набивают огнеупорной массой, в которой

прорезают отверстие для выхода шлака из печи. Трубки 6 служат для подвода—отвода воды к фурме.

Фурменный прибор. В верхней части горна на расстоянии 2700—3500 мм от оси чугунной летки горна по его окружнос­ти с равными промежутками устанавливают воздушные фурмы, через которые в печь поступает нагретое до 1100—1300 °С дутье, природный газ и другие топливные добавки (мазут, пылеугольное топливо). Число фурм зависит от диаметра горна и его примерно определяют по следующей зависимости:

л = 3Ј>_г- 8,

где п — число фурм; D_T — диаметр горна, м.

По этой формуле число фурм для больших печей получает­ся равным 20—36 шт., что близко к действительной величине (на существующих печах объемом от 1033 до 5500 м³ число фурм составляет 16—42).

Комплекс устройств, служащих для подвода дутья в горн из кольцевого воздухопровода, называют фурменным прибором (рис. 31). Основная часть прибора — медная пустотелая во-

 

80

81

здушная фурма 1 с внутренним диаметром 140-190 мм, охлаж­даемая водой. Фурма выступает из кладки внутрь печи на расстояние 300—500 мм.

Фурму устанавливают в медную полую литую амбразуру 2, а амбразуру — в имеющий залитую спиральную трубку чугун­ный холодильник (кадушку) 3, который своим фланцем кре­пится к кожуху печи с помощью болтов. Фурма, амбразура и холодильник охлаждаются проточной водой.

Дутье, подаваемое к фурме / из кольцевого воздухопро­вода 12, проходит по прикрепленным к нему рукаву 11 и не­подвижному патрубку (колену) 10; подвижному колену 7, ко­торое прикреплено к патрубку 10 при помощи двух подвесок 8, и по сменному соплу 4. Подвижное колено 7 прижимает сопло к фурме с помощью пружинного натяжного устройства 5, присоединенного к кожуху печи. Для обеспечения герме­тичности прибора (на случай перекосов отдельных элементов в результате нагрева и др.) в местах стыка фурма—сопло, сопло—подвижное колено и подвижное колено—патрубок 10 предусмотрены шаровые соединения (стыки заточены по шаро­вой поверхности). В торце подвижного колена предусмотрена закрытая стеклом гляделка б для наблюдения за работой прифурменной зоны.

Рукав, патрубок 10 и подвижное колено футеруют внутри шамотным кирпичом. Сопло делают из стали с тонкой футе­ровкой изнутри. Фурма и амбразура периодически прогорают и для их смены отсоединяют натяжное устройство 5, ослаб­ляют подвески 8 и разворачивают подвижное колено вокруг оси 9 подвесок 8 в положение, удобное для удаления сопла, фурмы и амбразуры.

Кольцевой воздухопровод 12, по которому горячее дутье подводят к фурмам, футерован шамотным кирпичом и имеет диаметр в свету 800—1800 мм в зависимости от объема печи.

КОЛОШНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО

Колошниковое устройство представляет собой многоэтажную металлическую конструкцию, служащую для поддержания комп­лекса механизмов, предназначенных для загрузки шихты в доменную печи (засыпной аппарат и др.), отвода газов (га­зоотводы) и для монтажа оборудования.

Газоотводы. Для отвода доменного газа в куполе печи

82

имеются отверстия и идущие от них вверх газоотводы (рис. 20, 19). Обычно число газоотводов равно четырем, их соединяют вначале симметрично попарно, а затем в один газоход, идущий вниз к пылеуловителям (см. рис. 55 и 56), расположенным на нулевой отметке (на печах объемом 5000—5500 м³ имеется восемь газоотводов и по два нисходя­щих газохода). От верхних точек газоотводов отходят вер­тикальные свечи (трубы), заканчивающиеся атмосферным кла­паном, который открывается, выпуская газ в атмосферу при превышении давления в печи сверх допустимого. Число све­чей с клапанами колеблется от двух до четырех, они служат также для выпуска газа при остановках печи.

Засыпной аппарат. Он предназначен для загрузки шихты, необходимого ее распределения по сечению колошника, т.е. печи и для обеспечения герметичности печи в процессе заг­рузки, т.е. для предотвращения попадания в печь воздуха, ведущего к возможности взрыва, и предотвращения выделения печного газа в атмосферу.

Большая часть доменных печей оборудована двухконусными засыпными аппаратами, а новые печи сооружают с засыпными аппаратами новой конструкции - бесконусными. Двухконусный засыпной аппарат показан на рис. 32, а. Его основными элементами являются: большой конус 1 с воронкой (чашей) 2; вращающийся распределитель шихты, состоящий из малого конуса 4 и воронки 10; приемная воронка 6. Большой и ма­лый конусы могут перемещаться вверх—вниз; в верхнем поло­жении большой конус прижат к воронке 2, а малый к воронке 10, изолируя рабочее пространство печи от атмосферы; по­ложение конусов в опущенном состоянии показано пунктиром. Малый конус подвешен на полой трубчатой штанге 5, большой - на штанге 3, проходящей внутри полой штанги 5, благода­ря чему конусы могут опускаться и подниматься независимо друг от друга. Воронка 10 связана с приводом, обеспечива­ющим ее вращение вместе с малым конусом.

Шихтовые материалы доставляют на колошник двумя скипа­ми (тележками), движущимися по рельсам 8 наклонного моста 9; в крайнем верхнем положении скип 7 опрокидывается, по­скольку его передние колеса катятся по рельсам, загнутым вниз, а задние — по другим рельсам, загнутым вверх и под­нимающим заднюю часть скипа (см. рис. 32, а). При этом порция шихты высыпается через приемную воронку на поверх-

83

Рис. 32. Засыпной аппарат двухконусный (а) и бесконусный фирмы "Поль—Вюрт" (б):

а: 1 — большой конус; 2— воронка (чаша); 3 — штанга;" 4 — малый конус; 5 т-полая трубчатая штанга; 6 — приемная воронка; 7 — скип; 8 — рельсы наклон­ного моста; 9 — наклонный мост; 10 — воронка;

б: 1 — конвейер шихтоподачи; 2 — приемная воронка; 3 — затвор; 4 — верхний газоотсекаюший клапан; 5 - бункер; 6 - затвор бункера; 7 - нижний газо-отсекающий клапан; 8 — трубка; 9 — отсечная задвижка; 10 — механизм враще­ния лотка; 11 — вращающийся лоток

ность малого конуса, после чего он опускается и материал просыпается вниз на поверхность большого конуса, а малый конус сразу же поднимается. Подобным образом на поверх­ность большого конуса загружают два—шесть скипов (наби­рают подачу). Затем при поднятом малом конусе опускают большой конус, и материал подачи просыпается в печь, пос­ле чего большой конус поднимается.

84

Далее на большой конус набирают новую подачу (два—шесть скипов), но перед каждым опусканием малого ко­нуса он с воронкой 10 поворачивается на 60°. Загрузив эту подачу в печь путем опускания и подъема большого ко­нуса, на него набирают следующую подачу; при этом перед каждым опусканием малого конуса он с воронкой поворачи­вается на 120° от исходного положения. При наборе после­дующей подачи угол поворота составляет 180° и т.д. Благо­даря такому вращению распределителя подачи попадают не в одно место под наклонным мостом 9, а сравнительно равно­мерно распределяются по периферии колошника.

В процессе загрузки конусы работают поочередно: когда один опущен, другой поднят (закрыт), что обеспечивает герметичность печи.

После опускания малого конуса в межконусном простран­стве создается давление, соответствующее атмосферному, а большой конус находится под давлением газов в печи, что препятствует его опусканию. После же опускания большого конуса, в межконусном пространстве создается давление, равное давлению газов в печи, что препятствует открытию малого конуса. Для выравнивания давления в межконусном пространстве и печи подают чистый газ в межконусное пространство под давлением, близким к давлению газов в печи. Это делают перед опусканием большого конуса при по­мощи уравнительных клапанов, а при опускании малого кону­са сбрасывающий клапан выпускает газ из межконусного пространства в атмосферу. Работа уравнительных клапанов автоматизирована и сблокирована с работой конусов засып­ного аппарата.

Слабым местом аппарата являются стыки конусов с соот­ветствующими воронками. Здесь в связи с повышенным давле­нием в печи просачивается доменный газ и содержащаяся в нем пыль вызывает абразивный износ металла. Поэтому стой­кость конусов низкая, малый; конус заменяют почти через каждые полгода, а большой через 1,5-2,5 г.

Среди ряда бесконусных загрузочных устройств хорошо зарекомендовала себя конструкция фирмы "Поль Вюрт" (Люк­сембург). Схема подобного устройства показана на рис. 32, б. Его основные элементы: передвижная приемная воронка 2 с затвором 3 внизу; два накопительных шлюзовых бункера 5, центральная течка (труба) 8, отсечная задвижка 9 и вра-

85

вдающийся лоток 11 с механизмами 10, обеспечивающими вра­щение лотка вокруг вертикальной оси и изменение угла его наклона. Шлюзовые бункеры 5 объемом 50—80 м³ оборудованы верхним 4, нижним 7 газоотсекающими клапанами и шихтовым дозирующим затвором 6. Газоотсекающие клапаны обеспечива­ют герметичность печи, поскольку верхний клапан открывают при закрытом нижнем и наоборот. Отсечная задвижка 9 слу­жит для герметизации печи при ремонтах загрузочного уст­ройства.

Загрузку шихты производят следующим образом. Приемную воронку 2 устанавливают над пустым бункером 6, открывают верхний газоотсекающий клапан 4 при закрытых нижнем кла­пане 7 и затворе 6 бункера и, открыв затвор 3 воронки, начинают подачу шихты в бункер с конвейера 1 шихтоподачи; наполнив бункер, закрывают затвор воронки и верхний газо­отсекающий клапан. Для выгрузки шихты в печь открывают нижний газоотсекающий клапан и затем шихтовый затвор 6 бункера, при этом скорость высыпания материала из бункера определяется степенью раскрытия шихтового затвора. Высы­пающийся из бункера материал через трубу 8 попадает на вращающийся лоток 11 и скатывается по нему в печь. После опорожнения бункера закрывают шихтовый затвор б и затем нижний газоотсекающий клапан 7. За время опорожнения бун­кера лоток совершает не менее 10 оборотов, при этом угол наклона лотка изменяют по заданной программе в пределах 7-53°, выгрузка длится 60—140 с.

Правый и левый бункеры 5 работают поочередно: когда наполняют один бункер, из другого материал выгружают в печь. Шихту с конвейера 1 направляют в тот или иной бун­кер, передвигая приемную воронку 2. Газоуплотнительные клапаны выполняют только функцию уплотнения, не соприка­саясь с шихтой, что увеличивает срок их службы.

При работе загрузочного устройства перед открытием газоотсекающих клапанов производят выравнивание давления в бункерах 5 с давлением в печи или с атмосферным. Чтобы предотвратить выброс из бункеров 5 запыленного доменного газа в атмосферу, на отечественных печах предусмотрена система пылеподавления, заключающаяся в том, что в бункер во время выгрузки из него шихты подают азот под давлением ббльшим, чем давление газов в печи, и поэтому газы из пе­чи в бункер и из него в атмосферу не попадают.

Недостатком устройства считают то, что сложный меха­низм вращения лотка расположен в куполе печи и для его охлаждения и защиты от горячих колошниковых газов требу­ется расходовать много (10-30 тыс.м³/ч) азота или очищен­ного охлажденного доменного газа; кроме этого раз в три-четыре месяца необходима кратковременная остановка печи для замены резиновых прокладок газоотсекающих клапанов.