Литейный дом доменной печи и его эксплуатация

Литейный цех доменной печи и его работа

  Литейный цех доменной печи (ДП) представляет собой рабочую зону, где горячий металл и жидкий шлак сливаются из доменной печи и либо сливаются в ковши (торпедный вагон или ковш с открытым верхом), либо направляются на отверждение (разливка чушек и грануляция шлака) или очистка (десульфурация литейного двора).

Хорошая безотказная работа литейного двора является важным требованием для высокопроизводительной доменной печи, обеспечивающей низкозатратную эксплуатацию. Функциональный дизайн литейного двора, практика эксплуатации, огнеупорная технология, автоматизация и экологические требования являются важными вопросами, которые необходимо учитывать для удовлетворения требований по повышению надежности и производительности литейного двора. В любой доменной печи литейный цех является наиболее трудоемким участком во всей работе доменной печи. Его конструкция должна быть полностью интегрирована с ожидаемым производством чугуна, объемом пода и практикой выпуска, сводя при этом к минимуму использование рабочей силы, техническое обслуживание, материалы и улучшая условия труда. Основная цель состоит в том, чтобы удалить жидкий чугун из доменной печи со скоростью разливки и путем количества разливок в день, которое определяется скоростью плавки, эффективным объемом горна и желанием поддерживать горн в «сухом» состоянии. а не наличием литейных желобов, желобов и литейного оборудования. Типичная планировка литейного двора доменной печи показана на рис. 1

.

Рис. 1. Типичная планировка литейного двора доменной печи

Конструкция и работа литейного двора должны повышать эффективность работы доменной печи по следующим параметрам.

• Улучшение условий труда рабочих, занятых на выпуске чугуна и жидкого шлака
• Уменьшение потерь тепла от горячего металла за счет поддержания его температуры
• Уменьшение потерь чугуна с жидким шлаком.
• Значительно уменьшить объем загрязняющих веществ, образующихся при розливе.

Литейный дом должен иметь определенное количество входов, проходов и выходов, через которые рабочие могут эвакуироваться с участка в аварийных ситуациях. Она должна быть спроектирована и расположена таким образом, чтобы рабочие всегда могли выйти из любой зоны литейного двора, не проходя перед летками и не перешагивая через желоба.

Размер литейного двора зависит от производственной мощности печи, но также важно, чтобы в нем было достаточно места для размещения как рабочих, так и оборудования. В частности, должно быть как можно больше свободного пространства рядом с топкой и по бокам от летки. В идеале планировка должна быть такой, чтобы полозья были как можно короче. Благодаря наклоняющимся или качающимся желобам и ковшам большой вместимости условия работы в литейном цехе могут быть улучшены, а выпуск плавки может быть облегчен. Дальнейшее аккуратное открытие и закрытие летки является ключевым фактором успеха доменной печи.

Для эффективного удаления пыли и дыма в литейном цехе необходимо накрыть чугунные желоба. Однако процесс выпуска и обслуживание летки требуют беспрепятственного доступа к передней части желоба. Различные конструкции манипуляторов крышки желоба обеспечивают гибкие решения в литейном цехе.

Полы литейного двора с металлической и шлаковой сторон должны иметь гладкие поверхности, а в некоторых местах иметь небольшой уклон. Угол наклона не следует выбирать просто для облегчения удаления шлака и горячего металла. Если склон слишком крутой, работа в литейном дворе будет излишне утомительной, а риск падений повысится.

Глубина желобов должна быть достаточно большой, чтобы выдержать максимально возможный поток горячего металла с учетом наличия огнеупорной футеровки.

Особое внимание следует уделить выбору системы, используемой для соединения летки с основным желобом, чтобы не было разрыва между доменной печью и леточным полом.

Отверстия в сливном полу для отвода сливаемой жидкости и шлака необходимо экранировать, чтобы рабочие не могли через них провалиться.

Взрыв ковша для шлака — редкое, но не невозможное явление, и для каждого типа установки должны быть приняты наиболее подходящие меры для защиты рабочих от брызг шлака.

Другой опасностью является разбрызгивание или утечка горячего металла из металлургических ковшей на рельсы и окружающее пространство. Если земля влажная, может произойти взрыв. Должны быть приняты соответствующие меры, чтобы вода (грунтовые воды, дождевая вода или вода из доменной печи) не просачивалась или не стекала в зону. Должны быть предусмотрены средства для отвода воды, которая может скапливаться между рельсами.

Литейный цех должен быть спроектирован и оборудован таким образом, чтобы рабочие могли без риска несчастного случая контролировать заливку чугуна и шлаковых ковшей.

Следует проявлять осторожность при выборе и расположении установки для грануляции шлака, чтобы исключить попадание пара из охлаждающей воды в литейный двор. Должна быть установлена ​​какая-то система для защиты рабочих и оборудования от взрывов, которые могут произойти при случайном попадании горячего металла в шлак.

Транспортное и погрузочно-разгрузочное оборудование, используемое в литейном цехе, должно быть тщательно выбрано, так как ручное перемещение должно быть сведено к абсолютному минимуму, и каждая часть разливочного пола должна быть доступна. Машины должны включать один или несколько мостовых кранов или других подъемных устройств, а также вилочных погрузчиков и других погрузочно-разгрузочных машин. Для работы с грузовиками необходимо предусмотреть пандус и пространство для маневрирования на разливочном полу.

Опасности, которым подвергаются рабочие литейного цеха во время врезки, приведены ниже.

• Высокая температура материалов и тепло, излучаемое жидким металлом и расплавленным шлаком.
• Взрывы и брызги горячего металла и шлака.
• Перелив и разлив
• Разборка печи
• Дым, пыль, газ и пар
• Использование кислорода для прокалывания леток
• Использование такого оборудования, как леточные пистолеты и буровые установки, пневматическое, гидравлическое и электрическое оборудование и т. д.
• Использование ручных инструментов
• Обращение с материалами, отходами и т. д.
• Использование горючего газа для сушки полозьев
• Использование рисовой шелухи для сохранения тепла и песка
• Шум.

Современные доменные печи имеют в литейном цехе следующее оборудование, инструмент и расходные материалы

• Сверло для летки
• Устройство смены буровых штанг
• Глиняный пистолет с леткой
• Загрузчик глины с леткой
• Крышка желоба и манипулятор крышки желоба
• Система измерения уровня для автомобилей-торпед
• Наклонная направляющая
• Пробуривание плотины
• Кабины управления
• Измерение температуры и отбор проб
• Расходные материалы для огнеупоров
• Другие расходные материалы, такие как песок, рисовая шелуха, прокалывающая трубка, прокалывающий стержень и т. д.
• Кислород для прокалывания и горючий газ для сушки желобов

Некоторые из них подробно описаны ниже.

Сверла для летки

Для экономичной врезки требуется высокопроизводительный канал летки. В дополнение к выбору подходящей леточной глины и оптимальной стратегии открытия важны оптимальные настройки параметров выпуска, а также их воспроизводимость. Сверла для летки должны сочетать максимальную гибкость с хорошо зарекомендовавшими себя высокопроизводительными буровыми молотками для обеспечения эффективного бурения. Ниже приведены основные требования к конструкции и установке сверл для летки.

• Дрель должна быть достаточно мощной и жесткой для точного сверления летки
• Должна быть возможность блокировки дрели в определенных положениях.
• Все движения и маневры дрели должны контролироваться дистанционно
• Должна быть возможность остановить их в любой момент
• Станок должен быть оснащен предупреждающей сиреной или зуммером, которые должны срабатывать автоматически до того, как дрель начнет движение.
• Дрель должна быть установлена ​​таким образом, чтобы, когда она не используется, рабочие могли свободно передвигаться вокруг нее и выполнять на ней ремонт. Между машиной и любым препятствием должно быть достаточно места для прохода одного человека.
• Для персонала, работающего вокруг машины, должны быть предусмотрены соответствующие средства защиты, и он тоже должен быть защищен
• Линии электропередач должны быть защищены от перегрева и прорывов, а также иметь хорошую механическую прочность.
• Если используется электричество, рекомендуется обеспечить подачу по крайней мере через две независимые цепи, одна из которых должна быть цепью безопасности.
• Если управление гидравлическое или пневматическое, необходимо установить аккумулятор соответствующего размера.

Глиняные пистолеты с леткой

  Закрытие печи при любых условиях является ключевым требованием безопасности. Это требует чрезвычайно высокой надежности и прочности от леточных пистолетов для глины. Основные требования к конструкции и установке леточного пистолета следующие.

• Пистолет должен быть достаточно мощным, чтобы выдавливать леточную глину в летку против полной силы внутреннего давления доменной печи, даже когда давление превышает нормальное.
• Машина должна быть способна правильно поместить устье пистолета в летку, несмотря на любые препятствия из-за шлака или другого материала
• Машина должна быть спроектирована так, чтобы выдавливать всю глину, необходимую для пробки.
• Должна быть предусмотрена возможность блокировки пистолета в различных положениях.
• Все движения и маневры оружия должны контролироваться дистанционно; должна быть возможность остановить их в любой момент
• Машина должна быть оснащена предупреждающей сиреной или зуммером, которые должны срабатывать автоматически до того, как пистолет будет приведен в действие.
• Пистолет должен быть установлен таким образом, чтобы, когда он не используется, рабочие могли свободно передвигаться вокруг него и производить на нем ремонт; между машиной и любым препятствием должно быть достаточно места для прохода одного человека
• Для персонала, работающего рядом с машиной, должны быть предусмотрены соответствующие средства защиты, и он тоже должен быть защищен
• Линии электропередач должны быть защищены от перегрева и прорывов, а также иметь хорошую механическую прочность.
• Если используется электричество, рекомендуется обеспечить подачу по крайней мере через две независимые цепи, одна из которых должна быть цепью безопасности.
• Если управление гидравлическое, следует установить гидроаккумулятор подходящего размера.

Кабины управления  

Кабины управления леточными пистолетами и буровыми установками должны быть расположены, защищены и оборудованы таким образом, чтобы можно было работать даже в аварийных ситуациях. Соответственно, они должны иметь следующие основные характеристики.

• Расположение кабины управления должно быть таким, чтобы персонал был полностью защищен от риска прорывов или взрывов и мог в совершенстве наблюдать за операциями.
• В конструкции не должны использоваться горючие материалы.
• Должны быть предусмотрены как минимум два разных и независимых входа, один из которых должен обеспечивать доступ к платформе аварийной эвакуации снаружи, которая всегда должна быть свободна.
• Не должно быть дверей, ведущих из кабин на полозья
• Смотровое окно, выходящее на место врезки, должно (i) быть как можно меньше, но давать оператору полный обзор зоны операций и местоположения пистолета и/или дрели, (ii) быть оснащено триплексом стеклянные панели на открывающейся наружу раме, защищенной решеткой; (iii) органы управления должны быть расположены рядом с окнами, чтобы оператор мог легко управлять ими, следя за ходом операций. Должны быть приняты меры для предотвращения случайного срабатывания органов управления, и (iv) связь между кабиной и другими местами, где выполняются работы, связанные с работой доменной печи, должна быть обеспечена, по крайней мере, двумя отдельными системами устной связи (внутренний телефон, домофон, радиотелефон и т. д.).
• Кабина должна быть оборудована системой вентиляции, которая забирает воздух из зоны, не загрязненной дымом или газом.
• Если кабину нельзя разместить в зоне, защищенной от возможных брызг или взрывов, необходимо усилить меры безопасности. В частности, двери должны быть установлены так, чтобы любой взрыв стремился закрыть их, а не открыть, а стены, двери и крыша должны быть покрыты огнеупорными и термостойкими материалами.

Прокалывание летки кислородом

Оборудование для пробивки летки состоит из гибких трубопроводов для подачи кислорода, держателя фурмы и кислородных фурм. Кислородные фурмы состоят из одной или нескольких стальных труб. Важно следить за тем, чтобы оператор всегда находился на достаточном расстоянии от летки, чтобы избежать искр и брызг. Поэтому рекомендуется не позволять фурмам прогорать слишком далеко по их длине, а скорее восстанавливать несгоревшие участки, чтобы сформировать трубы исходной длины. Следует проявлять большую осторожность при соединении таких труб, чтобы предотвратить утечку кислорода через сварные швы. Трубы в плохом состоянии следует отбраковывать. Трубы уже должны быть обезжирены при доставке в литейный цех. Не следует использовать жирные трубки. Трубки следует хранить в местах, защищенных от масла, жира, пыли и погодных условий. Только те участки трубок, которые соответствуют минимальным требованиям безопасности, должны быть восстановлены для повторного использования.

Расходные материалы для литейного производства

  Для летки доменной печи, куда периодически сливается железо и шлак, используются готовые к использованию леточные смеси (также называемые леточной глиной) для закупоривания отверстия в конце отливки. Эти термофиксирующие материалы затем сверлят для следующего литья. Для желобов и желобов, где происходит разделение железа и шлака, а железо направляется в ковш, в качестве основной футеровки и торкрет-материалов для ремонта используются гидросвязанные бетоны.

Леточная глина

  Леточная глина - это материал, используемый для закупоривания летки после выпуска, чтобы материал не мог вытечь, и чтобы она оставалась закупоренной до тех пор, пока летка не будет открыта в следующий раз. Сегодня выбор и использование леточной глины зависит от многих факторов, которые приведены ниже.

• Условия работы доменной печи, которые в основном зависят от размера и эксплуатации - глины участвуют в процессе в качестве ключевых элементов для обеспечения надежности и безопасности, чтобы не нарушать производительность доменной печи.
• Особое расположение зоны летки и управление ею – для этого требуется, чтобы глины не только двигались и сопротивлялись воздействию расплавленного металла, но и чтобы они также оказывали положительное влияние на дренирование горна и на периферийный поток чугуна по длине отверстия .
• Экологические аспекты рассматриваются как политические в плане улучшения условий труда человека на уровне литейного цеха, так и в качестве общей защиты окружающей среды.
• Экономические аспекты, чтобы предложить оптимальную удельную стоимость на тонну произведенного жидкого чугуна, поскольку остающиеся затраты на леточную глину являются одной из существенных затрат в работе литейного цеха.

Леточная глина должна иметь свойства стабильно и безопасно выполнять следующие функции.

• Поток, толкаемый глиняным пистолетом, чтобы закрыть летку. Леточная глина должна быть достаточно податливой, чтобы ее можно было правильно вводить.
• Отверждение в леточном отверстии во время от заглушки до выпуска, но без усадки для обеспечения герметичности.
• Затвердевает достаточно быстро, чтобы выдерживать давление изнутри печи.
• Пройти обучение в приемлемое время.
• Обеспечить стабильный контролируемый поток расплава при выпуске без разбрызгивания.
• Выдерживать эрозию и химическое воздействие горячего металла и шлака во время выпуска.
• Создайте стабильную основу для следующей пробки.
• Обеспечить стабильную и контролируемую длину летки.
• Достаточно пористый, чтобы газы перегонки могли выходить.
• В некоторых случаях он также должен быть пригоден для обслуживания летки и восстановления ее нормального состояния, если она испортилась.

Требования к леточной глине следующие.

• Улучшенная пластичность — для повышения удобства работы.
• Высокая стойкость к коррозии и истиранию — обеспечивает постоянный диаметр и длину летки
• Хорошая спекаемость — обеспечивает хорошую прочность
• Адгезионная прочность — необходима для правильного сцепления новой леточной смеси со старой.
• Хорошая газоотводящая способность — для снижения давления газа внутри.
• Легко нарезать резьбу или сверлить.

Безводные глины более износостойкие, чем те, которые содержат воду. Последние нельзя использовать для современных доменных печей, и при их использовании необходимо соблюдать особые меры предосторожности. Сырьем, используемым для изготовления леточной глины, являются плавленый глинозем, кальцинированный боксит, шамот, шамот, глинистые минералы, пирофиллит, кремнезем, мелкий песок, кианит, мелкий кальцинированный глинозем, микрокремнезем, цирконий, хромиты, карбид кремния, углерод, нитрид кремния, металлические порошки, кокс, сверхтонкий углерод, смола, смола и специальные масла.