Периодичность и продолжительность ремонтов доменных печей

Капитальный ремонт оборудования и конструкций является восстановительным ремонтом, при котором должны быть восстановлены первоначальные качественные характеристики: производительность, мощность, прочность и т.п.

Для доменных печей устанавливаются капитальные ремонты 1, 2 и 3 разрядов. Периодичность и продолжительность капитальных ремонтов доменных печей приведена в табл.17.1.Капитальный ремонт 3 разряда имеет своей основной целью смену засыпного и распределительного аппаратов и ремонт броневой защиты колошника. Если в этот период предстоит удаление настылей, то предварительно определяют их расположение и намечают места, где необходимо заложить взрывчатку. Шихта в этом случае опускается до уровня пяты (основания) настыли. Часто опускание шихты производится до распара или низа шахты. В отдельных случаях при ремонте засыпного устройства уровень шихты опускают до 1/3 или 2/3 высоты шахты, чтобы попутно проверить состояние профиля печи.

Основное назначение капитального ремонта 2 разряда – это смена футеровки шахты. Часто одновременно заменяется кладка заплечиков и фурменной зоны. Осуществляется также полная или частичная замена холодильников шахты, заплечиков, фурменной зоны, а также производится частичная замена холодильников горна и их промывка.

В период проведения капитальных ремонтов 2 и 3 разрядов проводятся ремонты, ревизия и осуществляется замена изношенных деталей и узлов вспомогательного оборудования.

Капитальный ремонт 1 разряда предполагает полный выпуск жидких продуктов плавки из печи. Освобождение рабочего пространства от шихтовых материалов, смену всей огнеупорной кладки, в том числе и лещади доменной печи. Производится полная ревизия, ремонт и смена оборудования, капитальный ремонт кожуха печи.

Остановка доменной печи на капитальный ремонт 3 разряда. На основании приказа по предприятию начальник доменного цеха разрабатывает план остановки доменной печи, в котором отражаются работы, которые должны быть выполнены до остановки, во время понижения уровня засыпи и остановки печи. В плане остановки назначаются ответственные лица за выполнение каждого пункта. План остановки утверждается главным инженером предприятия.

Доменная печь, воздухонагреватели, бункера и другие агрегаты и оборудование должны сдаваться ремонтному персоналу в очищенном состоянии по актам.

Перед остановкой печи тщательно проверяется вся система охлаждения, прекращается подача воды на холодильники, имеющие дефекты, заменяются неисправные воздушные фурмы и амбразуры. Попадание воды в печь в период остановки недопустимо.

Опускание шихты для производства капитального ремонта 3 разряда должно начинаться только при ровном ходе печи, нормальной отработке продуктов плавки, повышенном и устойчивом нагреве. Содержание кремния в чугуне нужно довести до 1,0-1,5%, а основность шлака несколько понизить (на 0,05-0,10 ниже установленного значения).

Положение уровня шихты при остановке печи на капитальный ремонт 3 разряда устанавливает начальник доменного цеха. Режим дутья и загрузки печи должен обеспечить постепенное опускание шихты, температура колошникового газа при снижающемся уровне шихты не должна превышать 500^оС.

Подача природного газа в печь прекращается перед снижением давления колошникового газа.

При подготовке к капитальному ремонту 3 разряда количество “холостых” подач и время их загрузки в печь следует рассчитать таким образом, чтобы кокс к моменту остановки доменной печи заполнил распар. Выше “холостых” подач загружают подачи с пониженной рудной нагрузкой (на 15-20% ниже в сравнении с нормальным значением).

Для обеспечения безопасной работы при капитальном ремонте 3 разряда необходимо произвести уплотнение верхнего слоя шихты за счет загрузки гранулированного шлака или холодного агломерата (руды). Эта засыпка дается в печь перед зажиганием газа.

Остановку печи на капитальный ремонт 3 разряда осуществляют с зажиганием газа на колошнике. Зажигание газа производится по технологической инструкции предприятия. Контроль за горением газа ведется непрерывно.

На остановленной печи при исправном состоянии элементов системы охлаждения температура колошникового газа постепенно снижается. Повышение температуры свидетельствует о том, что в печь поступает вода или воздух. Утечку воды следует искать по элементам охлаждения и немедленно устранить. Очаг подсоса воздуха должен быть ликвидирован.

Остановка доменной печи на капитальный ремонт 1 и 2 разрядов. Остановка печи на указанные ремонты производится в соответствии с приказом по предприятию, на основании которого начальник доменного цеха разрабатывает план остановки печи. В этом плане отражаются подготовительные работы, которые должны быть выполнены до остановки, во время выдувки печи и ее остановки. В плане указываются и назначаются ответственные лица за выполнение каждого пункта плана.

Доменная печь, блок воздухонагревателей, бункера и оборудование должны сдаваться ремонтному персоналу в очищенном состоянии. Проверяется вся система охлаждения печи, прекращается подача воды на холодильники с дефектами, заменяются неисправные воздушные фурмы и амбразуры.

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.