ОБОРУДОВАНИЕ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Доменный цех — один из важнейших структур металлургического производства. Здесь производят чугун, из которого выплавляют сталь.

Для того, чтобы получить исходный материал (шихту) используют железную руду, агломерат, окатыши и добавки, которые содержат железо, а также известняк и доломиты.

Весь технологический процесс других цехов в значительной мере зависит от того, какого сорта и марки чугун был выпущен в доменном цехе.

Оборудование доменного производства тесно взаимосвязано между собой и включает следующие единицы:

1. Печи.
2. Отсек приемных резервуаров.
3. Система загрузки исходного сырья.
4. Литейный двор.
5. Воздухонагреватели.
6. Система газоочистки.
7. Отсек разлива чугуна.
8. Склад холодного чугуна.
9. Система гранулирования шлака.
10. Отделения изготовления огнеупорных смесей и ремонта чугуновозных ковшей.

ПЛАНЫ ДОМЕННЫХ ЦЕХОВ

Самое важное, что нужно учитывать при планировании – удобное расположение оборудование доменного производства, чтобы обеспечить бесперебойный процесс работы.

Выделяют 3 вида планировки:

1. Блочное размещение доменных печей. Доменный цех получается компактным, но при этом обслуживание чугунных и шлаковых леток становится затруднительным в общем литейном дворе.
2. Островной метод расстановки. Доменные печи располагают в линию, а блок воздухонагревателей, литейный двор и пути чугуновозов и шлаковозов для каждой печи – под углом к этой линии.
3. Конвейерная система загрузки печей. Литейный двор имеет форму круга. Пути для чугуновозов и шлаковозов располагаются по обе стороны, а блоки воздухонагревателей – под углом относительно линии печей.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ.

Рисунок 1. Схема доменной печи.

1 – колошник; 2 – шахта; 3 – распар; 4 – заплечики; 5 – горн; 6 – фурмы для вдувания воздуха; 7 – чугунная летка для выхода жидкого чугуна; 8 – шлаковая летка для выпуска шлака; 9 – загрузочная площадка; 10 – колокол для загрузки сырых материалов в доменную печь; 11 – отверстие для вывода колошниковых газов.

По наклонному пути шихту для плавки доставляют наверх и засыпают в печь через систему подачи.

Чтобы процесс горения кокса был интенсивным требуется большое количество воздуха. Его подогревают в специальных воздухонагревателях до 600 – 800 ⁰С и подают через щели в нижней части печи под давлением.

Получившийся чугун опускается вниз и выходит через чугунные летки. После этого чугун переправляют в специальных ковшах в сталеплавильный цех для дальнейшей переработки.

Жидкий шлак, который образуется в процессе выплавки над чугуном удаляют из доменной печи через шлаковую летку и используют в качестве материала для строительной сферы или в шлаковый отвал.

Доменная печь работает без перерыва. Снаружи она покрыта стальной оболочкой (кожухом), а с внутренней выложена специальной кладкой из высокопрочного кирпича, которая должна выдерживать высокие температуры и сопротивляться износу, вызванным постоянным трением.

ОБОРУДОВАНИЕ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА. ДОМЕННЫЕ КОЛОШНИКОВЫЕ ПОДЪЕМНИКИ

Этот вид оборудования доменного производства подает шихту в доменную печь. Они должны быть надежными и иметь высокую производительность.

Существует 2 основных способа подачи шихтовых материалов:

1. Скиповый.

Рисунок 2. Схема скипового подъемника.

1 – скип; 2 – камера; 4 – клапан-щит; 5 – стационарный шарнир; 6, 7, 9 – рычаг; 8 — противовес; 10 – направляющий элемент; 12 – стационарный шарнир; 13 – упор.

Материал подают скипами из ямы бункерной эстакады. Каждый скиповый подъемник вмещает до 20 м³ шихты, а скиповая лебедка может поднять до 39 т.

2. Конвейерный.

Рисунок 3. Схема конвейерного подъемника.

1 – барабан, который разгружает шихту в приемную воронку; 2 – приемная воронка; 3 – отклоняющий барабан; 4 – лента; 5, 6 – вращающиеся барабаны; 7 – приводная станция; 8 – хвостовой барабан; 9 – натяжная тележка; 10, 11, 12 – система блоков; 13 – лебедка; 14 – натяжная станция; 15 – канат.

Шихту загружают из распределительных бункеров на ленту, которая постоянно движется и перемещает груз на колошник доменной печи.

 Этот способ имеет ряд преимуществ:

• проще обслуживать и ремонтировать машины, механизмы и агрегаты;
• нагрузки на несущие конструкции становятся меньше;
• стоимость строительства ниже, чем при использовании скипового метода;
• увеличивается производительная площадь вокруг доменной печи;
• доменную печь и систему загрузки шихты можно построить отдельно;
• период эксплуатации больше.

Конвейерная лента движется со скоростью 2 м/с. Производительность достигает 30 000 + т/сутки.

ОБОРУДОВАНИЕ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА. ЛИТЕЙНЫЙ ДВОР

Литейным двором называют строение с площадкой, которая примыкает к доменной печи и находится ниже леток. На площадке размещены желоба. По ним чугун и шлак перемещаются из печи для плавки чугуна в ковши чугуновозов и шлаковозов, либо к машинам для грануляции.

На площадке литейного двора находятся машины для обслуживания шлаковых и чугунных леток, желобов, фурменных приборов, а также пульты управления, запасы песка, глины и огнеупорных смесей.

Здание литейного двора выполнено в форме несущего металлического каркаса, который стоит на фундаменте и обшит железобетонными плитами. В крыше здания находится аэроционный фонарь.

План литейного двора исчисляется количеством леток и желобов, их расположением, типом, числом, а также местом локации мостовых кранов.

Бывают литейные дворы, где оборудование расположено в виде прямоугольника — чугунные летки расположены с одной или с двух сторон; и литейные дворы круглой формы.

Рисунок 4. Схемы литейных дворов.

а – одностороннее или двустороннее расположение литейных леток; б – литейный двор круглой формы.

Оборудование доменного производства также включает в себя машины и механизмы литейного двора:

• Механизмы для вскрытия чугунной летки. Их располагают на площадке, которая примыкает к горну доменной печи. Прямое назначение этого механизма – делать отверстия в леточной массе для того, чтобы чугун выходил наружу. По типу движения их разделяют на вращательные, ударные и ударно-вращательные.
  
  
• Машины для забивки чугунной летки. Их еще называют пушками. Принцип действия пушки следующий: машина поворачивается, прижимает носок к летке и выталкивает огнеупорную массу из своего цилиндра в летку. Машины для забивки бывают электрические и гидравлические.
  
  
• Машины для разливки чугуна и шлака. Механизм состоит из подвижных желобов и движущихся тележечных толкателей.
  
  
• Специальные краны литейного двора. Мостовые электрические краны – основные агрегаты обслуживания доменной печи на литейном дворе. Грузоподъемность 20/5 и 30/5 т, пролет до 37 м. Они снабжены съемными грейфером (моторным или одноканатным) и электромагнитом.

Для уборки и переработки жидких продуктов доменной плавки также предусмотрено оборудование доменного производства – специальные машины и устройства:

• Чугуновозы. Чугуновозы перемещают жидкий чугун от доменной печи в сталеплавильный цех и в место разлива чугуна в чушки. По форме выделяют 3 разновидности чугуновозных ковшей: конические, грушевидные и сигарообразные. Конический вмещает 60 – 80 т, а грушевидный 100 – 140 т, отчего последний пользуется большей популярностью в металлургических цехах.

Рисунок 5. Чугуновоз.

• Шлаковозы. Шлаковозы перевозят жидкий шлак к агрегату грануляции или шлаковому отвалу.

Рисунок 6. Шлаковоз.

• Разливочная машина конвейерного типа. Предназначена для разливки жидкого чугуна.

Рисунок 7. Разливочная машина конвейерного типа.

• Агрегат грануляции чугуна. Жидкий чугун выливается из ковша и орошается струями воды, преобразовываясь таким образом в гранулы.

Рисунок 8. Схема механизма для гранулирования чугуна.

1 – ковш; 2 – наклонный разводной желоб; 3 – брызгалы; 4 – воронкообразный резервуар для гранул; 5 – наклонные конвейеры; 6 – место погрузки в железнодорожные вагоны.

• Устройство для грануляции шлака. Шлак перерабатывают сухой, полусухой и мокрой грануляцией.

Рисунок 9. Схема установки мокрой грануляции.

1 – камера; 2 – бункер-отстойник; 3 – поток воды гранулятора; 4 – желоб; 5 – эрлифт; 6 – напорный бак; 7 – труба для отвода пара; 8 – обезвоживатель карусельного типа; 9 – бункер сушки; 10 – водосборник отфильтрованной воды; 11 – конвейер для транспортировки шлака; 12 – труба подачи воздуха; 13 – эрлифт; 14 – колодец.

Рисунок 10. Схема установки сухой грануляции.

1 – шлаковый ковш; 2 – промежуточный ковш; 3 – воздушный раструб и поддон; 4 – устройство для сбора шлаковаты; 5 – отбойная плита; 6 – плоские воздухопроводы; 7 – воздушный сепаратор; 8 – батарейный циклон; 9 – отсасывающий вентилятор; 10 и 12 – электродвигатели вентиляторов; 11 – вентилятор, который подает воздух на грануляцию; 13 и 15 – желоба для выброса шлака и его остатков; 14 – эрлифт; 15 – участок, где перерабатывают остатки шлака из промежуточного ковша; 16 – бункер; 17 – пульт управления; 18 – компрессорная; 19 – помещение для электрооборудования; 20 – градирня; 21 – водяной насос.

ОБОРУДОВАНИЕ ДОМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ПОДАЧИ ДУТЬЯ В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ И ОЧИСТКИ ОТ ПЫЛИ

В процессе работы печей важно, чтобы топливо горело постоянно. Для этого необходим непрерывный и равномерный приток раскаленного воздуха, прогретого до 1000 – 1400 ⁰С и подаваемого под давлением 0,2 – 0,5 МПа.

Воздух нагревают воздухонагреватели. Это агрегаты периодического действия регенеративного типа с внутренней или наружной камерой горения. Воздух в них нагревается от тепла, которое образуется в процессе сгорания газообразного топлива.

Рисунок 11. Воздухонагреватель с наружной камерой горения.

1 – насадочная камера; 2 – насадка; 3 – купол; 4 – камера горения.

Холодный воздух сюда нагоняют воздуходувными машинами. После нагрева горячее дутье подают по воздуховоду через фурменные приборы. Их еще называют воздушными фурмами.

Газовые горелки подают воздух и газ в камеру горения, смешивают там газы и проталкивают продукты сгорания через насадку воздухонагревателя.

Дроссельный клапан для газа и воздуха нужен для того, чтобы регулировать расход газа, который поступает в газовую горелку воздухонагревателя.

Перепускные клапаны тарельчатого типа применяют для того, чтобы снижать давление в воздухонагревателе перед тем как переключить с режима «нагрев» на режим «дутье» и обратно.

Дымовые клапаны тарельчатого типа отключают воздухонагреватель доменной печи от дымохода.

ОЧИСТКА ДОМЕННОГО ГАЗА

Доменный газ широко используют в виде горючего в разных аппаратах металлургического производства. Перед этим его тщательно очищают от пыли. Для этого применяют пылеуловители.

Для грубой очистки применяют аппараты в виде закрытых вертикальных резервуаров с коническими торцами, которые отделаны с внутренней стороны огнеупорным материалом.

Для полутонкой очистки используют скрубберы и трубы-распылители, которые функционируют по принципу улавливания пыли при смачивании ее водой.

Рисунок 12. Скруббер.

Для тонкой очистки газа применяют электрофильтры.

Атмосферные клапаны удаляют газ из печи и пылеуловителя в атмосферу.

Отсекающий клапан отделяет пылеуловитель от доменной печи.

Задвижки отключают агрегат газоочистки от общей газовой сети.

Сухую колошниковую пыль, охлажденную в пылеуловителе, удаляют при помощи транспортирующего конвейера, который одновременно увлажняет ее.

У компании ООО ЛипецкТехноЛит есть собственный цех литья, где мы применяем современные технологии в области изготовления стали, оборудования для металлообрабатывающей промышленности и запасных частей к нему.

У нас вы можете приобрести готовые дробеметные установки или заказать изготовление нестандартного оборудования по чертежам. Если нет чертежей – наши специалисты проведут исследование и предоставят присоединительные размеры перед изготовлением.