Устройство и обслуживание доменных печей

Устройство и обслуживание доменных печей

Горн

К наиболее серьезным опасностям при эксплуатации доменных печей относят прорывы чугуна из горна, которые нередко сопровождаются сильными взрывами от соприкосновения расплавленного чугуна с водой поврежденных холодильников или с сырыми местами возле горна печи.

Прорывы чугуна чаще наблюдаются возле чугунной летки и значительно реже через лещадь и стенки горна.

Большое значение для устранения опасности прорыва чугуна имеет надлежащее устройство фундамента печи, качество огнеупоров, способ кладки и толщина кладки лещади и стенок горна, способ охлаждения и крепления горна, а также своевременный и доброкачественный ремонт выпускного отверстия при эксплуатации печей.

Благодаря улучшению конструкции отечественных доменных печей прорывы чугуна почти прекратились. Однако это не дает оснований для недооценки опасности прорыва чугуна.

Появление трещин в фундаменте может привести к прорыву чугуна. Поэтому размеры и способ армирования железобетонных фундаментов печей должны полностью исключать возможность возникновения трещин в фундаменте.

Кладку лещади и стенок горна необходимо выполнять из огнеупоров, соответствующих действующим стандартам. Углеродистые блоки, применяемые для кладки лещади и стенок горна, значительно увеличивают стойкость горна печи.

Опыт показывает, что удовлетворительное охлаждение горна печи достигается применением вертикальных холодильников в форме чугунных ребристых плит с залитыми в них трубками. В настоящее время крепление горна осуществляется сплошным стальным кожухом. Кожух и холодильники необходимо доводить до низа горна. Для защиты холодильников от прогаров в случае разгара кладки между холодильниками и огнеупорной кладкой горна должен быть слой из хромистого железняка.

Для увеличения стойкости лещади на современных печах иногда применяют воздушное охлаждение при помощи трубок. Такой способ охлаждения лещади заслуживает весьма положительной оценки.

На вновь сооружаемых печах применяют горн открытого типа, имеющий ряд преимуществ. Значительно облегчается осмотр горна и обеспечивается возможность дополнительного наружного охлаждения его водой. В случае прорыва чугун будет стекать под горновую площадку, что резко уменьшает опасность ожогов обслуживающего персонала печи.

За состоянием горна, выпускных отверстий и действием охлаждающих устройств необходимо вести постоянный, тщательный надзор. На отводах воды от каждой секции холодильников необходимо устанавливать термометры с централизацией их показаний и автоматически действующей сигнализацией в случае превышения допустимой температуры. Надзор за состоянием кладки горна целесообразно вести по термометрам, заложенным в кладку стенок горна и лещади, или при помощи радиоактивных изотопов.

В случае возникновения опасности прорыва чугуна необходимо принять следующие меры по его предотвращению: отключение фурм, расположенных вблизи места предполагаемого прорыва чугуна; перевод печи на другие шлаки; усиление охлаждения горна и т. п. При возрастании опасности прорыва чугуна печь необходимо остановить для ремонта.

Заплечики

При обслуживании системы охлаждения доменных печей создается опасность отравления в результате просачивания газа через неплотности заплечиков. В связи с этим надо обеспечить герметичность заплечиков, заключая их в сплошной стальной кожух.

Устройство тонкостенных заплечиков с охлаждением их вертикальными холодильниками предпочтительнее толстостенных, так как у тонкостенных заплечиков нет прорезей для вставки холодильников.

Шахта

Надежное крепление шахты доменных печей достигается ее заключением в сплошной стальной кожух. Герметичность шахты лучше всего обеспечивается применением тонкостенной кладки с плиточными несменяемыми холодильниками. В случае применения для охлаждения шахты сменяемых холодильников они должны быть вставлены в амбразуры кожуха и надежно уплотнены зачеканкой асбестовым шнуром с последующей обмазкой газонепроницаемой, нерастрескивающейся массой.

Для осмотра и выполнения необходимых работ вокруг шахты печи должны быть устроены смотровые площадки шириной не менее 1 м. Для доступа на эти площадки нужно устанавливать наклонные лестницы, расположенные с двух сторон печи, в стороне от выпускных отверстий горна.

Охлаждение печей

С целью безопасности подводы и отводы воды системы охлаждения печей следует располагать так, чтобы исключалась возможность попадания на них расплавленного чугуна в случае аварии печи.

Для бесперебойной работы системы охлаждения требуется установка аварийных насосов, автоматически включающихся в случае прекращения подачи воды основными насосами. При остановке насосов могут быть использованы также водонапорные резервуары достаточной емкости. Давление воды в системе охлаждения должно обеспечивать ее интенсивную циркуляцию. Периодически холодильники и фурмы нужно промывать водой давлением 0,8—1,0 Мн/м² (8—10 ати). Воду следует фильтровать. Чтобы устранить выпадение осадков временной жесткости, нагревание охлаждающей воды допускается не выше 45—50°С. Регулирующие вентили системы охлаждения горна, заплечиков и шахты печи надо располагать на опорных колоннах печи.

Работы по обслуживанию и ремонту системы охлаждения доменных печей в связи с опасностью отравления разрешается выполнять по наряду-допуску двумя и более рабочими под наблюдением газоспасателя. В необходимых случаях такие работы надо выполнять в газозащитных аппаратах.

При оборудовании печей установками испарительного охлаждения баки-сепараторы следует располагать в специальных галереях, находящихся в стороне от печи. Устройство и эксплуатация баков-сепараторов должны удовлетворять требованиям правил Госгортехнадзора. Водоуказывающие приборы баков должны быть дистанционного типа с расположением указателей на пульте управления печью. Для оповещения персонала о предельном уровне воды требуется устройство автоматической свето-звуковой сигнализации.

Питание баков водой необходимо автоматизировать. Регулирующие вентили системы испарительного охлаждения следует электрифицировать обеспечить дистанционным управлением. Контроль за состоянием фурм и холодильников нужно вести при помощи специальной аппаратуры.

Работы по ремонту устройств испарительного охлаждения вследствие опасности ожогов паром можно выполнять лишь после снижения давления в системе, а при выполнении этих работ на смотровых площадках печи — только в перерывах между выпуском чугуна и шлака.

Прекращение дутья

При прекращении дутья возникает опасность взрывов вследствие снижения давления на колошнике и в газоотводах до атмосферного. При этом возможен подсос наружного воздуха и взрыв образующейся газовоздушной смеси. Опасность взрыва возрастает в связи с тем, что при прекращении дутья значительно повышается содержание водорода в доменном газе.

Чтобы избежать хлопков и взрывов при прекращении дутья, следует открыть свечи и отделить печь от пылеуловителей тарельчатыми клапанами. Если эти клапаны отсутствуют, то необходимо отключить доменную печь вместе с пылеуловителями от газовой сети листовыми задвижками, установленными за пылеуловителями.

При непродолжительном (до 2 ч) прекращении дутья в межконусное пространство и в газоотводы для поддержания положительного давления необходимо подавать пар. Если прекращение дутья вызвано работами, выполняемыми не на данной печи, то можно поддерживать давление газа на колошнике и в газоотводах за счет работы других печей.

При длительной остановке печи надо полностью ее отделить от газовой сети и от воздуходувной станции, а также удалить пыль из пылеуловителей и тщательно вытеснить газ из пылеуловителей и газопроводов паром с последующим их проветриванием. Конусы засыпного аппарата должны быть открыты и выходящий газ подожжен. Поджигать газ нужно при давлении дутья примерно 10 кн/м² (0,1 ати). Для поджигания газа следует применять горящий кокс, подаваемый на конус скипами. За горением газа необходимо установить специальный контроль. Чтобы обеспечить устойчивое горение газа, на колошнике в печи необходимо поддерживать костер из кокса или дров.

Чтобы прекратить газообразование в печи при длительном прекращении дутья, сопла снимают и фурмы забивают глиной.

Взрывы газа иногда наблюдались в результате попадания газа из печи в подводы дутья. Поэтому при остановке печей нельзя останавливать, воздуходувку до закрытия шибера горячего дутья. Полностью прекращать дутье можно только после снятия сопел.

При пуске печи после ее остановки закрывать конусы и открывать клапаны, которыми печь была отключена от газовой сети, можно только после пуска дутья.

Устройство и обслуживание доменных печей

Горн

К наиболее серьезным опасностям при эксплуатации доменных печей относят прорывы чугуна из горна, которые нередко сопровождаются сильными взрывами от соприкосновения расплавленного чугуна с водой поврежденных холодильников или с сырыми местами возле горна печи.

Прорывы чугуна чаще наблюдаются возле чугунной летки и значительно реже через лещадь и стенки горна.

Большое значение для устранения опасности прорыва чугуна имеет надлежащее устройство фундамента печи, качество огнеупоров, способ кладки и толщина кладки лещади и стенок горна, способ охлаждения и крепления горна, а также своевременный и доброкачественный ремонт выпускного отверстия при эксплуатации печей.

Благодаря улучшению конструкции отечественных доменных печей прорывы чугуна почти прекратились. Однако это не дает оснований для недооценки опасности прорыва чугуна.

Появление трещин в фундаменте может привести к прорыву чугуна. Поэтому размеры и способ армирования железобетонных фундаментов печей должны полностью исключать возможность возникновения трещин в фундаменте.

Кладку лещади и стенок горна необходимо выполнять из огнеупоров, соответствующих действующим стандартам. Углеродистые блоки, применяемые для кладки лещади и стенок горна, значительно увеличивают стойкость горна печи.

Опыт показывает, что удовлетворительное охлаждение горна печи достигается применением вертикальных холодильников в форме чугунных ребристых плит с залитыми в них трубками. В настоящее время крепление горна осуществляется сплошным стальным кожухом. Кожух и холодильники необходимо доводить до низа горна. Для защиты холодильников от прогаров в случае разгара кладки между холодильниками и огнеупорной кладкой горна должен быть слой из хромистого железняка.

Для увеличения стойкости лещади на современных печах иногда применяют воздушное охлаждение при помощи трубок. Такой способ охлаждения лещади заслуживает весьма положительной оценки.

На вновь сооружаемых печах применяют горн открытого типа, имеющий ряд преимуществ. Значительно облегчается осмотр горна и обеспечивается возможность дополнительного наружного охлаждения его водой. В случае прорыва чугун будет стекать под горновую площадку, что резко уменьшает опасность ожогов обслуживающего персонала печи.

За состоянием горна, выпускных отверстий и действием охлаждающих устройств необходимо вести постоянный, тщательный надзор. На отводах воды от каждой секции холодильников необходимо устанавливать термометры с централизацией их показаний и автоматически действующей сигнализацией в случае превышения допустимой температуры. Надзор за состоянием кладки горна целесообразно вести по термометрам, заложенным в кладку стенок горна и лещади, или при помощи радиоактивных изотопов.

В случае возникновения опасности прорыва чугуна необходимо принять следующие меры по его предотвращению: отключение фурм, расположенных вблизи места предполагаемого прорыва чугуна; перевод печи на другие шлаки; усиление охлаждения горна и т. п. При возрастании опасности прорыва чугуна печь необходимо остановить для ремонта.