/
Автор: Черноусов П.И. Даньшин В.В.
Теги: металлургия черных металлов железо, чугун и сталь справочник металлургия металлы чугун учебное пособие черная металлургия доменной процесс
ISBN: 5-229-00054-6
Год: 1989
Текст
.
,
.:.
'.'
). . .
..
Н
.:.:
IL
.
>
Е:
'!!
.
1.:
....
..
." ,
,. ·
.:
: i
' nr;'. f1
\.
);, J'1
....:c.J" :.,
t;;
.. ":
.::':"'
:f,
--
.;,;iJt.... J\ . ....
. .;
-'
l>!
't\
;:
"'
O' o..:
:=,
' '.
'>
t!
,.;!'
..
.......................
.....
. - . ..
:
,. :
..
" -
-, r t,
. . ... .. !\
..
. ,
.. . ..
.. . .. .... .. . ")
О' : ':.
":.
, .
.: ..
.j
.'
:, .,"
.
..... \.;..
.
'.
('. ,..
1..
.iA'= i
!'_ ,О. ""-... ..
. .
.r
'о
, .:
......... # \
О'.::.
....
..
.. . . ...:; " "<f OS:-:.... , "
QDЧ; :'''' ;:
::
i t .
"
....s
.. ""'.сУ..
"'" .....
:
.. ,.
,
....';:'" ""':..... i..
.
&..
.... .:. J
. . r . .:..
.. .. .
. .. ...
-
":
.. .... r
.,З,
-jo
1;
.'
==.
;
'
J
.
.'
_ . ..........,;, _. .. _ ..._....:"'.. .:
_ J
. . "
. .
О О
...
...... .....
. а:" .... ...
...... .. fI#" . ...
.
.
..
.
.
'\0
" .
....
t
{!'.
t '
,.
".!
"
.: :
i.
'
:;; ;' .
.!'-
В. В. ДАНЬШИН, п. и. ЧЕрноусое
РАБОЧЕrо
AOMEHHOrO
ЦЕХА
.
о
ЧЕЛЯБИНСК «МЕт"ллурrия»
ЧЕЛЯБИНСКОЕ ОТ ДЕЛЕНИЕ "
1989 '
УДК 669.162.2.038
р е Ц е н з е н т: канд, техн. наук В. М. Федчен"о
УПК 669.162.2.038
Справочник" рабочеrо доменноrо цеха: Справ. изд.
В. В. Даньшин, П. И. ЧеРНОУСОБ Челябинск: Метал
лурrия, Челябинское отде.л.ение, 1989. 320 с.
Освещены . основы доменн rо производства. Особое
внимание уделено вопросам орrанизации работы персо
w u
нала доменнои печи при различных режимах доменнои
., V
пла ки, на литеином дворе, в сырьевом .хозяистве, при
обслуживании системы ох.лаждения печи и воздухона
rревателей, Рассмотрены влияние различмЫ,х факторов
..
на интенсивность доменнои плавки, реrулирование HOp
мальноrо хода печи и ликвидация неполадок.
Для мастеров и рабочих доменных цехов металлур
rических предприятий. Ил. 42. Табл. 45. Библиоrр: спи
сок: "7 назв.
д
2602000000 019
51 88
040{OI) 89
ISBN 5 229 ОО054 6@l-lздательство «Металлурrия», 1989.
оrЛАВЛЕНИЕ
Предисловие " .
rлава 1
" .
Структура и работа AOMeHHoro цеха." . .
r л а в а 11
Шихтовые материалы доменной плавки .
1. Ж елезные руды .
2. Подrотовка руд к !lдавке .
3. Металлсодержащие добавки в шихте доменной-
печи
4. Флюсы доменной плавки . . ".. .
5. Каменноуrольный кокс и ero заменители .
6. Подrотовка шихтовых материалов к плавке в yc
ловиях доменноrо цеха .
о 7. Прием, складирование и усреднение шихтовых
.
материалов .
8. Система. подачи шихтовых материалов к ДOMeHHO
му подъемнику и оборудование для выполнения
операций с шихтовыми материалам"u .
9. Материальный и тепловой балансы доменной
плавки
. .
.
r л а в а 111
Доменный процесс .
1. Удаление влаrи, летучих и разложение плавиль
ных материалов .
2. Процессы восстановления в доменной печи .
З Процессы в ropHe доменной печи .
4. Чуrун
о 5. Доменные шлаки . .
6. Движ ние шихты и rазов в доменной печи, opra
низация rазовоrо потока
7. Движение шихтовых материалов . ' .
1*
5
6
16
16
28
49
53
58
77
80
84
111
116
116
119
130
136
143
155
161
3
r л а в а IV
Интенсификация AoMeHHoro процесс&:. Технико
.
9kономические показатели доменнои плавки .
....
"
[лава V
Конструкция доменной печи .
1. Профиль доменной печи .
2. Фундамент и кожух.. .
З. Оrнеупорная кладка доменной печи _
4. Футеровка доменных печеЙ..
5. Охлаждение доменных печей _
rлава VI
Операции с дутьем и r oM .
1. Подача и HarpeB дутья _
2. rазоочистные устройства доменной печи .
r л .а в а УН
Операции с чуryном и шлаком
"'r л а в а VIII
Автоматизация AOMeHHoro производства .
r л а в а IX
. .
Охрана ТРУАа и техника безопасности .
Приложение 1
Сокращенные наименования металлурrических
предприятий СССР
Приложение. 2
Перечень ПОК8зателей контрольно измерительных
приборов доменной печи .
Приложение 3
Пример калькуляци себестоимости чуrуна на еди
ницу продукции '. . 314
Рекомендательный библиоrрафический СПИСОf< . 318
. 165
194
194
197
. 202
. 215
. 233
246
246
. 267
275
. 297
. 302
309
310
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Черная металлурrия СССР является BЫCOKO
.развитой . отраслью тяжелой ПРОМ Iшленности
и оснащена мощными современными arpera
тами для выплавки чуrуна, стали и производ
ства проката.
. XXVII съезд" КПСС перед металлурrами
страны поставил ,задачу УСJ:{орения развития
производства экономичных видов металлопро
дукции. Необходимо довести в 1990 . выпуск
rOToBoro проката до 1 1 6 119 МЛН. т без po
ста ПРОИЗводст а чуrуна и при yiЦecTBeHHoM
снижении расхода' кокса.
Вместе с тем, в современных условиях по
стоянно усложняется технолоrия производст
ва, металла, качественные характеристики
KOToporo непрерывно повыша тся. .В связи с
ЭТИМ в настоящее время недостаточно одноrо
практическоrо опыта, а нужны rлубокие спе
циальные знания.
В Основных направлениях экономическоrо
и социальноrо развития СССР на период до
2000 r. выдвинута задача развития системы
профессионально техническоrо образования,
улучшения подrотовки квалифицированных
рабочих непосредственно на произ"водстве в
соответствии с требованиями. научно"техниче
CKoro проrресса. В этом должно пом"очь И Ha
стоящее справочное пособие.
..
r-
rлава I
СТРУКТУРА И РАБОТА
ДОМЕнноrо ЦЕХ'А
Доменный цех является ОДНИМ из основных
. цехов метал.пурrическоrо предприятия. Bы
u
.плав ои чуrуна в доменных печах начин ется
металлурrическое.производство. .
Полный цикл мета.плурrическоrо производ
ства включает выплавку чуrуна в доменных
печах; передел чуrуна в сталь в сталепла
вильных arperaTax; прокат стальных заrото
' BOK на прокатных станах. При меньшем чис
ле звеньев цикл .является непОЛНblМ.
Различают амкнутый и неззмкнутый ме..
таллурrические циклы. При замкнутом цикле
каждое предыдущее звено передает свою ПрО
дукц'Ию полностью 'следующему и каждое по
следующее звено потребляет исключительно
продукцию предыдущеrо. При незаМКНУТDМ
цикле мощность отдеЛЬНЬ-IХ звеньев не совсем
соответствует мощн сти остальных, поэтому
завод отпускает часть продукции на сторону,
либо приобретает ее у друrих предприятий.
Доменный цех характеризуется непрерыв
ностью производства и занимает ведущее по
-. .
ложение в системе завода с замкнутым цик
лом, так как помимо чуrуна вырабатывает
6
u . u
. доменныи rаз, используемы и друrими цехами
как топливо. В связи с этим. перебои в рабо
те доменноrо цеха отражаются не только на
про из водс тв е сталеплавильных цехов, но и на
работе Bcero завода. В свою 'очередь ДOMeH
ный цех обслуживают ряд производств: KOKCO
вое, аrломерационное, rазовое, воздуходувное,
электромеханическое, оrнеупорное, водоснаб
. u
жения, железнодорожныи транспорт.
Схема доменноrо производствз, учитываю
щая . ero связи с' друrими производствам.и Me
таллурrическоrо цикла, представлена на
рис. 1.
Ра60та домеННО20 цеха
Работа доменноrо цеха складывается из
, u
нескольких комплексов операции.
Операции с шихтой. Этот комплекс опера..
ций является наиболее трудоемким и включа..
ет в себя такие процессы, как разrрузка при
бывших в цех шихтовых материалов; сорти
ровка, складирование и усреднение их . на
рудном дворе; заrрузка бунк ров доменной
печи; подача материалов на колошник; CBO
евременная . и рациональная заrрузка шихть
в- доменную печь. .
Операции с дутьем u дутьевыми дo6aвKa
М,иобеспечивают подачу в печь необходимоrо
количества дутья заданных температуры,' co
7
S3
::s ...........
IlJlрD/lОРО//I//JШ.9Jt1
7l/71/qШОJl/J
......;.... .
.
...
' Q:5
-:,..
....
,
.....
J{JIl/dJ
t ·
э.:>
93
8
.
.
t:::
I
I
I .7YO
шпJ:JPI/J 1I2 V
. .
.
!.'S
.-:,..
I
93
.
.,
-:,.. .
,
... ..
tI)
[
I::S
.
............ .
..
1....,..... 'i;::s
I
.
::s
93
:/IlШЛ{J
!I/JH{lOVOX
[
'i;::s
.
...' ..
.
T
............
.
,/
.
S:S 9'i
.
-
S::;
.
::::, . .
.
';S
...
l'ot? !7lqHH kOIl {J/IlНNзI1lЛI1/} ilлшв-пd..р.;t!и
КЛNdР'd#t'DojJOU
/JЛt?Лф Л иYJI C..l
..rз.IJ /qНШD.JIОо'u
d/'1l1q//Лj1Dl/и //ош.J
C\"3 Л аи pONN/lIf'IJ/l
Оj1Ш.7(JоиШ.7/i .
t90NАОl"лtt?о{' C';J
:I:!
...
DJlлqоtblJ//2V ....,
......
о
qU/qи ilОj10JlЛNтоuоу ::!
:s:
о
. ,...
:::
.
. о
'1Ш.:JОННd//m/f1/t'оtlи L.
О
1I0нqUiJшnоt! ш .J ....
(l.I
::;;:
....
r::::
t':J
'SJ . ;.<'
u
5;:)
.
u
....
а..
иЛШllлtНI/lзt1и
::::;: ,(I/qllql/ ШЛlJtlШ.7tJнnтои л
t9Л.JI.7t9hЛ2t1/iuu.рш.9И 0/1
. ::S:.
t::t
.;-
DJ' IJ
/qh'qI/ЛRОl/и3I/DШ.J .J
ч
держания кислорода, лриродноrо rаза и дру"
rих ТQПЛИВНЫХ добавок при минимальном
влажности.
Ведение доменной плавки включает в 'себя
реrулирование режимов заrрузки печи, дуть..
eBoro и шлаковоrо путем. .изм нения техноло..
rических параметров проц сса.
Операции с чуеуном включают в себя раз..
делку и' забивку чуrунной' летки; уход за же..
лобами литейноrо двора; наполнение чуrуно"
возов жидким чуrуном, транспортировку ero
в сталеП.павильные цехи и на разливочную
машину; работу на складе холодноrо чуrуна.
К операциям со шлако'м' относятся выпуск
u .
шлака из Доменнои печи, заполнение им ков..
, u
шеи, транспортировка их на rр.ануляцию или
в отвал, а также работа на установках при..
u
доменнои rрануляции шлака.
. Операции с 2азо'м" включают в себя pery..
лирование давления rаза в. печи, уборку пыли
из аппаратов rрубой очистки,доменноrо rаза
. u
и контроль за rаЗQпроводами в rазовыц цех
завода.
К операциям по обслу иванию оборудова..
ния домеНН,О20 цеха относятся наблюдение за
. u
состоянием и. охлаждением доменных печен,
u
своевременныи ремонт и смена износившихся
детал й, а также наблюдение за состоянием
и работой оборудования Ii сооружений и сво"
. и'
евременныи их ремонт..
10
Ремонт доменной,печu
Доменная печь непрерывно действую
u
щии arperaT, кампания KOToporo продолжает-:-
ся более 15 лет. Ее останавливают для про
ведения следующих видов плановых ремонтов.
. Капитальный ремон I разряда в конце
кампании печи продолжительностью 50 70
...
сут для смены всеи кладки и лещади печи;
во время этоrо ремонта проводят peKOHCTpYK
u
цию печи и ее вспомоrательных устроиств:
Об:ьем пе "
" з'
ЧИ М...
1 ooo
1240
1300
1600
1719
2300
2700 " 500
3200
11,0 10,0 9,0 8,0 5,5
IIOOO 13000 15500 21500 27500
13600 16000 20700 25500
Капитальный ремонт 11 разряда продолжи..
тельностью' 2 40 сут для'в сстановления
кладки шахты печи; заплечиков, ropHa, peMOH
та шихтоподачи, оборудования литейноrо ДB9
u
ра, воздухонаrревателеи.
Капитальный ремонт' III разряда продол
жительностью 3 7 СУТ для смены засыпноrо
ап арата и защитных плит колошника
( т а бл . 1).
Кроме Toro, 1 2 раза в rод осуществля
ют текущий, профилактический ремонт про
должительностью до 12 ч для восстаНОВЛ.ения
и cMeH 1 наиболее износившихся оборудова
u
ния, узлов И деталеи.
Выплавка
чуrуна:
тыс. т/м З ...
тыс. Т...
1 1
.......
,.....
..... =
.",
f---
о::
:s:
:::1
;:а:::
:s:
w8-
:s:
u
u
12'
<i.I
...
-
v
с:
><
::ё
:с
:r:
v
:Е
О
се
О
fo-
:с
с
..
,е.
v
с.
><
3
:r:
:s:
r:::
....
."
;:а:::
....
.....
tc
О
t--
:о:
О
)!
Q)
с..
.....
.....
2!
t::{
go:
с..
('I)
m
о..
2i
....
CJ
r=;
(т\
<:J
Z
с:>
х
....
:а::
>.
с..
....
u
...
....
о
:а::
CJ
2!
а:
О
=-
u
О
Е--
= :с.
I О
= .с :е
C'\I Q)
::c o.
Q)
:е ....:1=
:S
('I') :z:
I
'--
о
:е
о
t::
U
со
=
со
Е--
= (.)
::r:::s:
Q) о
со..
Е--
f-c U
х>'
Q)
:е
..o
. 1::{ :z:
::::: ..о
>. .
.э
со
О
х:
=
:r
. . Q,)
Х :I: r=;:
>-'0.. С
::Е о
о '--
;::G'
:s:
r=;:
::s:
:з::
::r
:з:: ::s: :с
t::t
о
:rCl')
а..
CIj
C::
U
о..
::s:::
I
О
а..
с::
о
CI')
'--
=
= :о
::S:
:>-.о..Q)
Cl.f-c::r
:S: Е-- Q)
::r (.) а::1
Q) ::C.:I= (.)
СО О
со ::s:
jSOQ)
[... ::r се
х r=;: ..о о
C'\I 1::{
Е--'О О
3 Q) ::с со
I
CI')
D::
:с
::r
::S:
Е-- C'\I
(.) :I:
Q)
:Т
I
::r
:s: :с
Е--- Q)
u
::I: с'!')
r=;:
о
1::
= с;:::
C'\I
= :I:
I I I
О
r=;: х: :Е
:>-.
Q) Е--
r=;: U ::s:
:S (r)
С::.
Cl.
C\I Q) :::с
t \о ::I:
О \о :с
:Е :>-. OJ
Cl.
О х: о
(... U t::1
о q:o
::с:: о L.
::::: Q) ::: о
о t:; :с.
Q) :I::
::.:: Е-- ..
cv ::s: :о ::s::
=a::I1::{3
I I
I = Q)
C\lco..
CI'»
D:: ::.::
::С
:r
::s:
Е-- ro
с:.; х
Q)
:Т
.'
0.......
t::
О :с
:х: о
><
>.
..1::(
с::: м
::s: о
:I: CQ
Q)
r=;:
Q)
r::{
f---
О
,
::S:'::S:
:S
:с
..о Е---
:::
о
Е-- :Е
I Q)
C\I ::l!
'-- :с
о
:е t::1
о>'
t::
(.)
со се
Е-- '..
::s:U
,:S:
о
::s:o..
::r Е-о
Q) (.)
t::>.
C\I
r:;
о
t::
:>-.
x::I=
Q)
t:; .. Х
:S: Q) Q) :S
Е-- :S: :с
:3: :r ..о
:r со о
Q) Q) cl. Q)
t:: О. r::: Е--
'.
,
с..
:r::
>.
'"
:а
CQ
с
(,)
с
..
с...........
.
- о..
:=J::::(
>.
:s:
.
м
1.
,
u::
:r::
::r
::s:
Е- со
.(,) ::
со aJ
::r::g
1
I
Ж
:r
t:;
J::
(tS
('f')
..
:а
:r::
о
('1")
:s:
::S:::ё
:s: о Е-
Х :r:: ><
..Q :r:: (tS
со 3
J::::( :с o..:s:
oc..
o t:O
О t.. О
>< ::.::
I
::.::
Ж:I::S::
:а
(tS:БЕ-
:с :I:
с
Е-
(tS ::S:: aJ
Мсо.
:с
aJ
:Е
М
I I :S:: IX:
::( r::: ....
):S: ...
;2!aJS2
:S: ::е r::: t:;
aJ (1)
f- CCI
IX: (,) CCI ..
:S:: aJ CCI
:с (,) о.. Е-
.о t.. u
t:; tI:: (tS :s: .
aJ (tS :r:: о
Е-Хос..
:C O ><
ж>'
t:;::r :а
>< O><q:
о "" CCI :S:: о
ОЖ' t..CQ
t::1: . е; .. >. t::1:
о :s:: о.. о
CO:c::rJ::::(t::
... :s:
е-Е-
..... (,)
о
:s:
J::::(
О
:с
(1)><
'8
(1)
М::с
:r:
с)
:Е
М
:а
.Е-
:I:
Q)
::е
t...
Qj
(,)
(1)
:а
:r::
f-o
:s:
S
«J
М
I
ro
:с
aJ
::е
м
:I:
с1)
::е
м
х
с1)
М
Е-
(tS
с..
.
t:
t:
ro
:I::S;:
'0
:с
r:::
:s
(,)
(tS
:v;
IX: «s
:r::
:r:: aJ
:r :Е
:s:
Е- ('f')
(,)
:r.
IX: со
(tS ::с
:с aJ
t:; ::е
о со
t::""
со
'"
о
r:::
(1)
:Е
aJ
2!
CCI
о
со
t:;
3
:s::
с1)
:ZI
:r::
:I:
>,
t..
>.
:r
13
.....
.
t;
t-
QJ
:s::
:с
QJ
:Е
t;
о
t:{
о
о..
t::
14
.....
.....
.....
=
о
...
=
о
:1
Q"I
с..
:и
I!:{
g::
с..
('1)
со
с..
:I!I
:с
4.1
:IE
4.1
4.1
:!
:с
се
::1:
...
>-
Q.
V
:z:
О
:.с
CIJ
:I!I
:с
ID
о
:с
tJ
О
:1:
t;
::1=
:l!
=
.с
t;
t-
=tм=
QJ:s:O
:E=:s
"" QJ
м:'::с.
.....
....
==
Q)
:е
м
....
со
==
Q)
:е
со
("fj
::S:: D::
)::::S::
f"" :t:
Qj
С::Ш
j5
D::Q.
= :.;:
:I:t-
CQ о
r:a
:S:: D::
'Ое:::
м
jS
D:: .
t;Ct)
::
:t:
со
::G >< :S::
3(1):.;:
E--
t::s::
аЖ
2
=
..с
t;
са Е-
tм ::с
:1: о
=:2
са Q)
o..
Ж
е:::
:s:: =.
:а
::z::
.с
t;
. са f-o
::1:: f-o :r::
QJ :s:: о
:1 1:: :Е
со со Q) о
('Ij ::G о.. f--o
I
Q)
t:;
Q.I
:Е
COtJ:
= :
QJ (!') :S::
:2 :1: ::G
СОШt:{
,..,...Q)Q)
"') с...",
С'О
:с
Q)
:Е
М
;ё
1::
:с
::G
U
:s::
.
о
:l! ::G
:Е
Q,O:::
>.:S::
-е-;.
:с
..: '" о..
..с "....
. :z:: со t; .....
сос..со..
'c:>.O
u:r::
t:; ..
::G :е ::а :Е
Q.Q,;
iC'O>,C'O
0..D::rt'J::.:::s::
Q)coC'O
-'- с.. Qj
:с >. '" '" u
а
:s::
:s::
::.::
t;
Q)
с..
о
r...
:а
ш
:s::
::.::
3
..
:2!
о..
:s::
u
::с
t:;
со
t.O
со :s::
=::.::<'OS
Q) 1::{ :z:
2С'Ос..
.СО
==
Q)
:Е
""
М
:s::
1:{
со
::r
Q)
t:;
С'О
::G
t=t:
t:;
::.::
D:: :S::.
C'O::r
:cQ)
0..1::
О со
= ::t:
>'0..
Q) О
:c
'-
Ох
.
со
(1')'
D::
са
:с
:1'
.:S::
, f-o со
и:с
со Qj
::Т'2
со
::с
Q)
::Е
,СО
М
I
со
r...
О
::Е
о
=
u
=
:S: а:)
f-o
:s:: u
::r':S::
Q) о
t::Q.
f-o
(.)
>.
СО
::.::
a:I>(
о j5
Q.:;c
Q) .с
f"" &:::
>->а,)
ef""
Планировка доменных цехов
rлавный arperaT цеха {Jоменная печь
представляет собой печь шахт.ноrо типа" BЫ
ложенную изнутри оrнеупорным кирпичом.
Основными составляющи'ми частями ДOMeH
u
нои печи являются: к()лошник, шахта, распар,
заплечики и ropH. Снаруж доменная печь
. со
заключена в сварнои кожух из "листовоrо же..
леза. Важнейшим процессом, протекающим в
рабочем: пространстве печи, являет я BoёCTa
новлеl:l, е железа из ero оксидов. При этом Ha
встречу .опускающимся шихтовым материалам
движется поток восстановительных rазов, по..
. . u
этому доменныи процесс является 80CCTaHOBи
тельным противоточны,М, процессом.
В составе цеха доменные печи как прави
ло раСПQложены в одну линию, что облеrча
ет обслуживание их железнодорожным TpaH
спортом. Различают блочное'и островное рас..
положение доменных печей., При блочном рр,с...
положении две печи имеют общий литейный
двор, при OCTpOBHOJJ! каждая доменная печь
располаrается отдельно, имея при себе' все
необходимые обслуживающие. сооружения.
К H ДOCTaTKaM блочноrо расположениЯ от..
носятся малое расстояние между печами, что
. u
создает трудности при установке ковшеи; 'не..
обходимость устройства ТУПИКОБоrо пути для
чуrуновозов, а также отсутствие связи между
путями ДЛЯ. транспортировки чуrуна и шлака.
15
Достоинством блочноrо ра положения пе
u .
чеи является компактность.
I РасположеН'не печей по островному типу
облеrчает работу желеЗНОДОРОЖl.lоrЬ транспор
та внутри цеха с крупными доменными печа "
ми. Характерным для этоrо плана является
u '
соединение путен для чуrУНОБОЗОВ и шлаково
зов между собой.
В обоих вариантах планировки доменноrо
цеха постановочные пути для шлаковозных
.. .
ковшеи расположены со TOpOHЫ с иповоrо
подъемника, а соответствующие. пути для чу
rуновозов . со CTOpOHЫ пылеуловителей. Пре
имуществом .BToporo варианта явЛяется связь
между путями, находящимися по обеим CTOpO
нам линии расположения печей, что обеспечи
вает бо ы. ую маневренность в работе желе
знодорожноrо транспорта внутри цеха.
Островное расположение принято для дo
менных цехов с. печами полезным объемом
1000 м з и более.
r л а в а 11
ШИХТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДОМЕННОЯ
ПЛАВКИ
_ 1. Железные руды
. .
Железными рудами наЗI;>Iвают ropHbIe породы,
l1ереработка KOTOpbIX <; извлечением железа
16
u
экономически выrодна на даннои. стадии раз .
вития техники.
Железные РУДЫ 'относятся к rруппе rop
v
ных ПОРОД, так как состоят из устоичивых
u
сочетании минералов, а не являются каким
либо одним образованием. Составляющие ру..
ду минералы подразделяются на рудные (не..
сущие в себе основную массу железа), пус
тую породу (содержащую незначительное
количество железа) и примеси.
Железные руды классифицируют по rеоло..
rическим условиям образования; . по типу
u
рудноrо минерала;. по характеру пустои по..
роды.
По rеолоrическим, условиям. обраЗОJ;:\ания
различают руды: осадочные отложившиеся
в водных бассейнах; маzматuчес"uе образо..
взвшиеся при' остывании MarMbI; метаморфu..
ческие обрззовавшиеся при постепенном
перерождении осадочных и маrматических
пород.
РУДЫ осадочноrо происхождения наиболее
распространены в природе. В настоящее Bpe .
мя из них выполняется >900/0 BcerO получае
Moro в мире чуrуна. .
Классификация железных руд по типу руд..
Horo минерала представлена в табл. 2.
Кроме перечисленных ,разновидностей же..
лезных руд, железо в значительно.м количест..
ве (46;60/0) содержится в серном колчедане
2 Зак. 3463
17
.
Классификация железных руд
Разновидность
железных руд
Рудный
минерал
Цвет
Химическая
формула
Маrнетит
вые (Mar
нитные же..
лезняки)
Маrнетит
reз О .
Черный
CI.I
Z
::
.ь 3Е о
t; Q.C'"-
CIII
at:t
:1:0 са
yY
=
:c9E
72,4
Полумар Титано Черный
титовые м аrнетит
и марти
товые
Маrнетит reзО 4, Ч рный 71,0
Н rематит re 2 Оз и TeMHO
, красный
.
.
rемати" reMa .- re 2 Оз Серо.. -
..
товые тит стальнои
( крас..
ные же .
лезняки)
rидро... Fe 2 О з Н 2 О ЯРКО ' 69,0
. reM атит п<О,5 красный
Турьит 2Fe 2 О з -Н 2 О Темно.. 66,1
бурый
.'
18
Таблица 2
по типу PYAНoro .инерала
обенности физических и металлурrических СВОЙСТВ
Ярко выражены маrиитиые свойс ва, используемые
при :маrнитиом ООоrащении. Плотное кристаллическое
. . ..
строение затру ДH eT' bocC"-:ановление в доменнои
печи. Пустая порода содержит повышенные КOJIичест
Ba извести и маrнеэии. Чаще друrих. заrрязнены ce
рой, цинком и фосфором.
При обоrащении выдляютT FеТiО з ильмент, исполь
зуемый в титановой промыщленности. Доменная плавка
титано маFНетитов отличается сущ твенными технолоrи
ческими особенностями. '
Явл"ются продуктами низкотемпературноrо окисления
маrнетита в естественных условиях земной коры. При
FеобutFеО =:: 3,57 7,0 продукт окисления. называется полу
мартитом, при Fобщ.lFеО> 7,О мартитом
Наиболее распространенная железная руда, xapaKTe
ризующаяся высокими металлурrическими свойствами
Пустая порода состоит преимущественно из кремнезе
ма. Вредные при меси присутствуют в малом количе
стве. ОтличаЮТСJl высокой восстановимостью и преоб
ладанием мелких фракций при большом разнообразии
имических свойств
2*
19
t Q,I
О
Co = Q,I
= >< . Рудиый Химическая .c=
1:; = о
:!! мJtиерал формула ивет с'о
:Е с'о
1:0= :s::E
0(1')
=CU tJ со cu
CI):; :':CUt;
ast:{cu
iIE B!E
.
Бурые rетит re20з .н 20 т ем HO 62,9
желез ; rидро 3Fе20з 4Н 2 О бурый 60,8
няки rетит
I ЛИМОНИ'т 2Fe 2 О з .зн 2 о Черный . 59,8
KcaHTO F е 2 0 з .2Н 2 О Желто 56,!
сидерит вато бу
... . . ,
рыи
: ЛИМНИТ Fе 2 Оз- 3Н 2 О Желто 52,2
Шпато Сидерит СОз BaTO
u (желез бурый' 48,3
выи
желез .... ...
НЫИ
НЯК . шпат)
Шамози Шамо Fe.AI (SiзАIО1оJ Оливко 38,0
товые и зит. (ОН) 6-пtI20 во зеле
..
ТЮрИН ныи
"
fитовые . F.€i3',5!(AI, F e),t.E,X Тюрин 37,0
. . Х [Sit2,51 A1 },5 U lol Х I rит
:
Х (ОН) .ПН20 I I
.
.
..
20
Продолжение табл. 2
I
Особенностн физических н металлурrических свойств
Отличаются рыхлым, землистым строением, порошко
ваТОСТЬЮ t высокой пористостью. Имеют 'повышенное
содержание марrанцз, а также серы и фосфора
(кроме Бакальскоrо месторождения). I!устая порода
характеризуется повышенным соде.ржанием r,ли.нозема
и извести. Восстановимость значительно выше,. чем у
маrнетита и rем тита.
Плотное кристаллическое строение с примесями СаО у
Mg МпО. _
Незначительное количе тво вредных примесей при BЫ
сокой восстановимости
Рудный минерал относится' к rруппе смолоподобных
силикатов зеленоrо цвета хлоритов
21
или пирите (FeS ). Ero используют в качест
_ u
ве сырья ,в сернокислотнои промышленности,
а ОТХОДЫ в виде окисленноrо железа (пирит
ные оrарки) можно применять при производ
стве аrломерата.
К элементам пустой породы относятся
Si0 2 (кварц), Аl 2 О з (rлинозем), СаО (из
весть), MgO (маrнезия).
. Расширяется применение бедных железных
руд (содержащих 30 400/0 Fe): маrнетитовых
и rематитовых кварцитов, содержащих до
45<?/о SiO . в виде свободноrо кварца. I\Bap
ЦИТЫ обоrащают, получая елезорудный KOH
центрат, сод ржащий. >60% Fe.
По характеру пустой породы железные py
v u
ды делятся на rруппы с кремнистои пустои
u u u v '-
породои; rлиноземистои пус ои. породои; oc
новной (чаще маrнезиальной) пустой по
u
родои.
Руды с кремнистой пустой породой. Пустая
порода п.редставлена в основном кварцем и
ero соединениями. Поскольку. достаточную
подвижность доменных шлаков достиrают при
CaO/Si0 2 ==O,9 1,1; то при аrломерации к
этим рудам в качестве флюса 'добавляют из
вестняк.
Руды с zлиноземистой пустой породой. Пу
стая порода представлена алюмосиликатами
кальция, маrния, калия 'и т.д. По условиям
u
технолоrии доменнои плавки шлаки e долж
22
ны сод.ержать > I-O 12%. Аl 2 О з при ыплавке
передельноrо чуrуна и . 18 20010 Аl 2 О з при
выплавке литейноrо чуrуна. В связи с этим
высокое содержание rлинозема в руде требу
ет добавки в. шихту руды С кремнистой 'пус
той породой (кварцита).
. Руды с М,аzнезuальной пустой породой. Пу
стая порода этих руд представлена оливином
(MgFeSi04), маrнезиоферритом .(МgО.Fе20з),
шпинелями (MgO. А120з). .
.' Железные РУДЫ' содержат, к'ак .полезные,
так и вредные с .точки зрения доменноrо про
цесса примеси.
. Мареанец является наиболее частым спут
ником железа в рудных минералах.. В. макси..
мальном количестве он присутствует обычно
в бурых железняках. В зависимости от усло..
u . v .
вии' доменнои плавки переходит .' в чуrун от
50 до 800/0 Мп.. Марrанец зн ачительно' улуч
u .
шает мехаНJlческие с оиства, чуrуна и стали,
а. также способствует десульфурации ж дкоrо
металла.
Хром и' НUlCель повышают коррозионную
стойкость' стали, ее свариваемость и физико'
механические свойства. Степень восстановле
ния хрома и никеля достиrает 80 и 950/0" co
ответственно. В СССР хром и никель в зна-
чительных количествах содержатся рудах
Орско-Халиловскоrо месторождения.
ВаНl!д й содержится в качканарских и Kep
'23
ченских рудах. При доменной плавке в чуrун
переходит до 750/0 У. Конвертерные шлаки, co
u
держащие ванадии, впоследствии используют
u
ся для ero дальнеишеrо извлечения по специ
u
альнои технолоrии.
Титан является одним из основных элемен..
тов титано"маrнетитовьiх руд Урала. Большие
количества титана в- руде затрудняют ведение
доменной плавки в' связи с образованием ту..
rоплавкоrо шлака.
Сера сообщает, металлу хрупкость при BЫ
соких температурах (KpaCHOJI0MKOCTb), поэто
u
МУ ВО всех случаях является вреднои при
месью. В передельном чуrуне должно нахо..
диться <0,050/0 S. Основное количество серы
поступает в доменную печь вместе с коксом,
однако часть' ее вносится и рудой. В рудах
сера входит в состав. пирита (FeS 2), пирро..
тина (FeS), барита (BaS04) и rипса (CaS04 Х
х2Н 2 О). '
Поступающая в доменную печь сера рас..
пределяется между rазом, чуrуном и шлаком,
но OCHO Hoe ее количество переходит в шлак.
Фосфор снижает ударную вязкость стаOl И,
особенно при низких температурах (хладно..
ломкость). В рудах фосФор содержится в ВИ
де фосфатов железа и кальция (Fез.Р208 и
Саз.Р20g). в ходе аrломерации и доменноЙ
плавки он полностью переходит в аrло ерат
и чуrун. Наиболее заrрязнены фосфором, бу..
24
рые железняки (в рудах керченскоrо MeCTO
рождения ero содержание достиrает 1,1 о/о) .
в передельном чуrуне содержание ф осфора
допускается дО О, 15 O,300/0 в зависимости ОТ
классности. .
Полезной примесью фосфор считается
. u
только в. специальном литеином чуrуне, KOTO
рому он придает хорошую жидкотекучесть.
Мышьяк в металле повышает хладнолом
. . .. .
кость, ПQни:щает свариваемость и фи икомеха
нические св'оиства. Кроме Toro, он является
сильным ядом, следы KOToporo недопустимы
в металлоизделиях, применяемых в пищевой
промыIIленности.. В' место рождениях . СССР
мышьяк одержится в керченских руда:х (до
0,15%) В виде арсенопирита (FeAsS). При 'ar
л6 ерации он не удаляется и почти полностью
v
переходит в чуrун в ходе доменнои плавки.
ЦИНК руд rарной Шории содержится в co
ставе. сфалерита (ZпS) в доменной печи он
полностью восстанавливается, переходя при
1 ooo 1200 ос в rазообразное состояние, про..
никает в IllBbI. кирпичной футеровки шахты
печи. Последующая кристаллизация металли
ческоrо цинка и цинкита (ZпО) в кладке
приводит к увеличению ее объема (росту) и
u
разрыву кожуха доменнои п чи.
Свинец присутствует в железных рудах в
виде rаленита (PbS). В доменной плавке ВОС--
станавливается ПОЛНОСТЬЮ,. скапливаясь в
25
ropHe печи. Некоторая часть свинца подоб
но цинку возrоняется и конденсируется в швах
кладки верхних rОРИЗ0НТОВ печи.
Медь в большинстве случаев ЯВJ1яется Bpeд
u .
нои примесью, которая понижает сваривре
мость метаЛЛq и придает ему красноломкость.
В железных рудах она вст речается peДKO в
состав.е халькопирита (CuFe.S.2)' .н В чуrун
большей частью поступает с металлодобавка
ми. Полезной примесью медь является при про.."
. u u
изводстве коррозионноетоикои стали и специ..
u
альноrо литеиноrо чуrуна.
Металлурzuческая оценка железных руд
Критериями оценки железных руд являются
содержание. железа, тип OCHoBHoro железосо
u
держащеrо минерала, состав и своиства пу
u u
СТОИ породы, соде жан е вредных. примесеи,
стабильность химическоrо состава, BOCCTaHO
вимость, кусковатость, пористость н прочность.
В настоящее время > 900/0 добываемых
u-
руд перед заrрузкои в доменные печи подвер
rают специальной обработке, в процессе KO
u
торои перечисленные характерист ки, .сущест
u
венно влияющие на качество' и своиства П,олу
чаемоrо продукта, претерп вают значите ьные
изменения.
Если теоретически доменная плавка. B03
можна при любом содержании железа в' py
26
де, то экономически целесообразной она CTa
новится лишь при ero определенном содержа
нии. По содержанию железа руды. делятся на
боrатые и бедные. К боrатым рудам относят
руды, содержащие 50 700/0 Fe, к бедным зо
500/0 Fe.. РУДЫ с содержанием < 400/0 Fe подвер
rают обоrащению. Кусковатые руды с BЫCO
ким содержанием железа MorYT поступать в
доме.нную печь сразу же после -: дробления и
rрохочения.
Состав и св йства . пустой породы имеют
очень важное значение в шлакообразовании.
Для получения жидкоподвижноrо шлака с xo
рошей сеРОI:Iоrлотительной слосрбностью
(CaO+MgO) / (SiО2'+ 120з) === 0,971,1. Эт-о
соотношение называют основностью шлака.. .
Наиболее выrодно переплавлять железные py
ды, у которых основность пустой nородыI близ..
ка к 1. Такую пустую ПОРОДУ называют ca.мo
nлаВКl?Й т.е. для ее расплавления не требует
ся флюса. В связи с. тем, что подавляющее
большинство руд имеют пустую породу с пре
обладанием кремнезема, ценность руды опре..
u
деляется содержанием в неи основных окси
дов СаО и MgO. .
Восстановимость, кусковатость, прочность,
пористость, вла ность имеют значение для
незначительноrо количества рУД, переплавля..
eM ЫX в доменных печах в сыром виде.
Высок я кусковатость руд. обеспечивает
..27
хорошую rазопроницаемость столба шихты,
поэтому из руд отсеивают. руду фракцией
O IO ММ.
Вла ность влияет на смерзаемость руд в
зимний период. Ее пределы в зависимости от
размеров кусков руды представлены ниже:
Руды...
Бурые rематито Маrнетито
железняки вые и Map вые
титовые
Куски фраК
цией, ММ...
Содержани
влаrи в ЗИМ
.. 0 /
ни . период, о..,
IO 60
i O 40
1 o 35
6.
5
4
2. Подrотовка руд к плавке'
Добываемые в настоящее время железные ру,,:
ДЬ[, как правило, не' Mor)rT быть сразу же
использованы в металлурrическом прqизвод
стве. Они проходят сложный цикл последова
u u
тельных опеоации подrотовки к доменнои плав
. ,
ке,' включающий дробление, разделение по
крупности, обоrащение, усреднение, OKYCKO
ванне.
Подrотовка руд к доменной плавке позво
ляет улучшить технико экономические показа
тели работы доменной печи и использовать
для получения чуrуна бедные железные PYJthl,
ранее не использовавшиеся в метаJIлурrиче
...
скои промышленности.
28
. Дробление заключается в раЗРУUlении KY
сков руды раздавливанием, раскалыванием,
ударом, истиранием или различными комби
нациями этих видов дробления. .
Различают крупное дробление (размер.ку
сков IOO 300 мм), среднее (40 80 мм), мел
кое .(8 25 мм) и измельчение ( .1 мм). Д Я
крупноrо и среднеrо дробления применяют
щековые и KOHycH"i.>le дробилки, для мелкоrо
rрибовидные и валковые. Мяrкие и хрупкие
материалы дробят на молотковых дробилках.
Для измельчения руды служат шаровые и
с--rержневые мельницы. .
После первичноrо дробления боrатую Ma
лосернистую .руду фракцией >8 .ММ исполь
зуют В доменных цехах, <8 мм, называемую
.
аrлорудои, подверrают окускованию на аrло
мерационных фабриках.
Разделение или COpT POBKY материалов по
крупности на механических ситах называют
zрохочениеМ J а разделение материалов при
...
падении в воде или в воздухе воздушнои
или rидравлической классификацией. rpoxo
чением разделяют материалы крупностью до
1 3 мм, а более мелкие классификацией..
,Для рассева материалов применяются
u
rpoxoTbI различных конструкции: неподвиж"
u u U v
ныи колосниковыи; плоскии качающиися; ви
брационные и др.
Обоzащенuем на ывают П-роцесс разделе
29
u
ния р'удноr минер.ала и ПУСТОН породы С цe
лью повышения содержания металла в руде
...
и уменьшения содержания пустои породы, а
также вредных примесей. В результате обо
rащения получают OHцeHTpaT продукт, в
котором содержи!ся большая часть извлека
eMoro металла; хвое.ты отходы при обоrаще
нии руды, в которых содер.жится незначитель
...
ное количество металла; промежуточныu пpo
дYICT в котором содержание .металла больше,
чем в хвостах и меньше, 'чем в концентрате.
Промежуточный продукт подверrают повтор
номУ обоrащению. Иноrда о промежуточный
продукт не выделяют, а получают только KOH
центрат и хвосты.
Все способы обоrащения основаны на раз
личин физических' свойст'в рудных минералов
и пустой породы. Известны следующие TeXHO
лоrические процессы обоrащения руд.
Промывка заключается в перетирании
комьев и отмывке rлин истых частиц. Приме
...
няется для rлинистых разновидностеи руд.
Травuтационное 060zащенuе о'сновано на
...
разделении минерало по плотности в какои
либо среде (воде, воздухе, тяжелых суспен
зиях, жидкостях):
MaZHUTHoe обоzащенuе основано на разли
u
чии маrнитных своиств разделяемых компо
нентов.
06жu преобразование немаrнитноrо OK
30
u
,сида железа в маrнитныи с одновременным.
частичным удалением мышьяка и серы.
Флотация ФИЗ':lко химический процесс,
v v
основанныи _ на различнои смачиваемости по
v
верхностеи. извлекаемоrо оксида металла и
v
пустои породы.
. Обоrащение позволяет существенно повы
сить содерж ние железа в шихте доменных
v
печеи, улучшить условия восстановления же
лезз, уменьшить ВЫХ9Д. шлака, улучшая тем
самым ХОД печи и снижая расход кокса при
возрастающей производительно<;rи. Установ..
лено, чт(> в современных условиях плавки по
вышение содержания железа в щихте Н'а 1 О/о
позволяет. увеличить qроизводительность печи
на 1, 7 2,40/0' при снижении удельноrо pacxo
да кокса на 1 ,o 1 ,40/0.
Процесс обоrащения характеризуется co
u
держанием извлекае!\'fоr(} металла висходнои
руде,' концентрате и хвостах, а ero :зффектив
ность степенью извлечения полезноrо Me
талла.
СУ с.реднение железорудных .материалов
,
,Усреднением цазывается. перемешивание
железоруднь х материаЛQВ с целью выравни
ания их химическоrо и rранулометрическоrо
состава.
. Железные руды по условиям залеrания и
.31
добычи всеrда имеют непостоянный химиче
ский состав. Неизбежные колебания содержа..
u
ния железа и пустои 'породы в рудах MorYT
вызывать нарушение тепловоrо состояния до..
менной печи и шлаковоrо режима плавки. Это
приводит к нарушению pOBH ro хода печи и
сопровождается повышением расхода кокса,
снижением производительности печи и yxyд
шением качества выплавляемоrо чуrуна.
Практикой работы, установлено, что pOB
ный ход доменной печи обеспечивают в том
случае, коrда колебания в содержании же е
u
за и пустои породы В руде или окускованном
материале не превышает + 0,2 -7- 0,50/0' . Ела...
rодаря усреднению колебания по железу MO
rYT быть доведены до + О, 1 О/о.
ПокззатеЛI1 усреднения зависят 'от диапа
зона крупности и пределов колебаний железа
и' пустой породы в исходных рудах. Степень
усреднения. определяется отношением колеба..
u U
нии содержания железа в исходнои и ycpeд
ненной руде, т. е. К уср == 01/ 02, rде 01 и 02 Be..
u
личины стандартных отклонении до и после
усреднения. Среднеквадратичное отклонение cr
содержания железа в разовой пробе а может
быть вычислено по среднему арифметическому
аСР из n проб по формуле:
(J == ..; [ (а ср а) 2] I п.
32
. Усредняют руды на рУДНЫХ складах при
доменных или ar ломерацианных цехах MeTO
дом послойной укладки. в штабеля..
Наряду с усреднением на рудных складах
применяют усреднение в бункерах аrломера
. ционных фабрик и доменных цехов, состоящее
U U . 4
В послаином заrрузке материалов и выдаче их
из нескольких бункеров илц rрупп бункеров.
Окускование железных руд и концентратов
Окускованием железных руд называют
процессы превращения мелких руд и KOHцeH
траТОБ в кусковые материалы с целью улу ..
шенин х.ода металлурrических процессов в
печах различноrо типа для получения метал
ла из руд.
В . 'доменном производстве окускованием
железорудноrо сырья достиrают уменьшеНI1Я
выноса rазовым потоком :мелких фракций py
u .
ды ИЗ ДОI\f ННОИ печи; повышения rазопрони
цаемости сто.лба шихтовых материалов; час..
. u
тичноrо удаления вредных примесеи; улучше..
ния протекаНИЯ,процессов шлакообразования.
Известны три' метода окускования руд и
концентратов: аrломерация, окаты ание и бри..
кетирование.
Брикетирование прессование руд и кон..
центратов в куски одинаковой формы с по
следующей термической ИJIИ химической об..
3 3ак, 3463
33
работк iУикетов, что улучшает их метал
лурrические свойства, rлавным ,образом,
прочность. По способу подrотовки шихты .к
прессованию различают брикетирование без
добавок и брикетирование с орrаническими
или неорrаническими добавками. Низкая про..
изводительность процесса, снижение coдep a
ния железа из..за связующих, невозможность
. U
удаления вредных примесеи и невысокая проч
ность брикетов препятствуюr широкому при..
'менению брикетирования. .
А ломерацuей называют процесс спекания
мелких руд и концентратов путем сжиrания
тоцлив в слое спекаемоrо материала или под...
BOД ; . ысокотемпературноrо тепла извне. В
настоящее. время важную роль иrрает метод
аrломерации просасыванием, при KOTopoM.ro..
. .
рение топлива, в слое спекаемоrо материала
осуществляется за счет непрерывно "роса..
,
cblBaeMoro воздуха.
Спекание состоит в том" что смесь руды и
концентрата с добавкой измельченноrо топли
ва, возврата и друrих компонентов шихты CMe
шивают, увлажняют до образования ко оч
ков и заrружают на колосниковую решетку,
под которой создается разрежение б 10 кПа.
Для начала процесса спекания ШИХту Harp'e
Ba T до '1200 1300 ОС, при которой rорючее
шихты воспламеняется и rорит за счет про::-
caCbIBaeMoro атмосферноrо воздуха. . При ['о--
34
ре ии топлива рудные зерна наrр ваются, а
при охлаждении спекаются' в куски.
Аrломерационный процесс протекает на
. ленте, представляющей собой набор спекатель
ных теле'жек с днищем из колосников. Спека
тельные тележки движутся над камерами, в
.. .
которых с помощью эксrаустера. создается
разрежение.
.
. При производстве офлюсованноrо аrло..
мерата в шихту вводят известняк, доломити
зированный известняк или 'Iiзвесть фракцией
O 3 мм. Топливом для спекания служит KOK
совая . мелочь или антрацитовый штыб. Рас..
ход топлива' в заВИСИМf?СТИ от кимико минера"
. . U
лоrических своиств спекаемых материалов
составляет 4 8 Q / o .
В настоящее время ПРОИЗВ9ДЯТ только оф..
люсованный аrломерат. При этом процесс
разложения флюса - пере носится из доменной.
печи на аrломерационную ленту, что. nозво
u
ляет снизить расход кокса в доменнои печи.
qсобенностью аrломерационноrо процесса
явля тся возможность удаления вредных при
U
месеи, прежде Bcero, серы:
Степень улетучивания серы при аrломера..
ции составляет 0,7 0,98. Обычно содержание
ее в ar ЛQмерате не превышает 0,080/0. при са..
мых неблаrоприятных условиях.
Удаление мышьяка, цинка, свинца при про..
изводстве офлюсованноrо аrломерата почти'
3*
35
Химическиii состав,
мелочи в аrломе
Ar лофабрнка Fеобш FeO Мл Si0 2 АI 2 О з СаО
..
ММК:
Фабрика N2 1 50, I 11,8 10,5 1,8 13,9
Фабрика N2 2 53,2 8,8 1 ,7 11,3
Фабрика N 3 532 8,3 1,7 11,8
,
Фабрика N2 4. 54,8 10,8 7,8 1,6 ).) 1
,
НТМК:
rороблаrо 54,8 14,9 7,9 8,3
датская
BblcOKorop 51,8 13,8 9,5 11,1
екая
Лебяжин 53,4 18,9 9,3 11,8
екая -
КМК:
Мундыбаш 54,2 13,3 0,9 8,5 2,8
екая
Абаrурская 54,3 12,9 9,2 10,1
N2 1
Абаrурская 58, I 14,6 9,2 6,4
N2 2
ОХМК 50,4 12,4 ' 9,5 С4 16,0
ЗСМК 56-1 .15,4 0,6 6,6 2,6 7,5
,
ЧерМК 583' 15,3 6,5 1,1 7,9
,
НЛМК 51,2 156. 0,7 9,2 2,2 12 7
, ,
ЧусМЗ 52,8 34,1 2,3 7,5 2,0 7,9
НПО «Тула
-
чермет» 46,8 1 6,0 12,0 2,1 17 Б-
,
36
(О/о), прочность и содержание
рате (198.5 r.)
т а б л и ц а 3.
..
C',I I Содержание .
О О/ .
. .... Барабанная.проба по . мело!-lИ, о:
сп
MgO S ........... rOCT 15137 77, О/О
О на фаб
фракиин +5/ 5 мм , под бyt
C'\:I рике керами
U
.
. .
23' 0,058 1,32 " 14,8
,
2,1 0,047 1,34 . 15,7
2,1 0,046 1,34 15,6
2,0 0,033 1,33' 14,9
'. ..
0,050 1,13 58,4/7,5 12,6 20,0
!
0,088 1,23 64,5/6,1 10,1" 13,5
0,084 1 27 : 63J/6,9 10,0 18,2
I ,
I .-
, I
I 2,0 0,039 1 , 11 I 21,2
, 54,5/6,4 19,6
I
.13 0.033 I , 10 53,5/6,7 15,2 20,2
,
.
5.5 0,012 0,70 72,3/5,2 10 4 :. . 15,4 .
, .
08 0,053 1,68 66,0/5,0 18,4
. 13,3
29 0,020 1,14 70,7/3,3 18,1
'\ 20,5
2,5 0,013 1,22
3,3 1,38 ; 11 , I
1.3 0,21 О I 05 58,6/9,8 12,0 18,6
,
2.5 0,06 1 1,46' . 58,5/1 0,3 18,2
37
,
,
Аrлuфабрик F еоб щ FeO . Мп Si0 2 АizОз СаО
I
.
'.
л.\зс 50 4 12,7 10 О . 14 6
,
.ЧМК 49J 18,5 .0,3 13,3 1,8 11,6
РN\З 53 8 7,1 1 03 9.6 2,0 10,0
,
« КМА руда» 57,6 17,8 8.8 0,9 9,5
Качканарекая 56,7 13,1 5,2 6,6
Бакальекая 41,8 13,7 1,5 13,2 4,2 12,7
Златоустов 16,1
ская 56,2 22,3 1,8 1,2
ДМК:
Фабрика N 1 51,6 9,1 . 10,4 13,0
Фабрика NQ 2 51,1 8,8 10,7 13.4
КСт 53,0 13.2 0,8 9.4 1 , 1 12.1
ЗСт 50,2 10,3 0.1 9,8 1 , 1 16.6
МакМК 50,7 14,9 0,2 11 , 1 1,0 14,7
«Азовет ал ь» 48, J 14, 1 0,2 9,2 0,9 17,0
Jf 1\.1, Ильича 52.6 10.6 0,4 1 O 3 J,O 12 3
50,8 13,9 0.8 9..9 1,6 .15 8
.
КомМК 48.4 9,6 0,2 10,2 1.5 17, 1
юrок 54,4 14,2 - 9,5 11 ,3
HKrOK:
Фабрика NQ ] 51,6 12,2 0,6 ..9,6 13,3
Фабрика ,N'Q 2 52,2 10,6 0,6 9,4 12,9
-
38 '
. п рОДО..f] )I{ е н н е т а б.тJ. :3
, ..
Содержание
мелочи, О/О
'" Барабанная проба ,ПО
MgO. Is i. О
; I [ОСТ 15137 17, О/о
I ; . (Jj i на фаб под бун
I .......... фракuии +5/ 5 мм
О рикс керами
t';2 .
u
.,.
О, 108 1,4б 55,4/12,4
1,7 0,062 0,87 13, I 20,9
0,4 . 0,288 .1 04 82,0/ .. 92.
, ,
0,4 0,028 1,08 24,0 , .
1,27 70,3/7,6 13 2 .
. ,
8,2 О. 1 00 .096 69,8/9,5 13 О'
, ,
:
1,2 0.031 O, 7 : 61 , 1/9,6 . 20,3
i
1,5 .1,25 : 72,3/7,6 13,6
1,5 1, 5 ;' 77,3/7.,6 10,5
1,0 1,29 . 64,2/6,0 23,3
1,4 0,080 1 69 ; 68,0/8,8 15,2
, .
1,6 1,32 ,; 64,9/7,7 '16 9
,
3,1 0,124 1,85 1 70,3/6,0 19,9
1,6 - 66,1/5,2 14,1
...
1,0 0,069 1,60 '63,9/6,8 14,0
'1 8 0,085 1,68 1 10,6
,
0,8 I 19 ' 22
i ,
1,2 1,38 i 65,2/7,6 18,3
1,2 1,38 69,2/ ,o 8,6
39
не имеет места. Фосфор же при любых усло
виях спекания целиком переходит в аrломе
1It-....................
рат.
.Химический состав аzломерата определя
ется составом компонентов шихты и режимом
спекания. В аrломерате н рмируется содержа
нне железа, ero .оксида, марrанца, кремнезе"
ма, оксида кальция, а в отдельных случаях
и друrих составляющих. Химические составы
и ПОК8зате.ПИ качества аrломератов аrлофаб
рик СССР представлены в табл. 3.
П рочность аZЛDмерата. Механической про..
. .
чностью материала называют сопротивление
ero дроблению и истиранию. Для испытания
. u
железных руд, аrломерата и окатышен на Me
ханичес.кую црочность применяют барабан,
изображенный" на рис. 2 (rOCT 15137 77).
510
500
1. I
I I I I
I I
.....J
If.
Рис. 2. Барабан для определения механической
. прочности железорудных материалов (rOCT 15131
11): l. барабан; 2 уrолкн 50х50Х5; 3 заrру
зочный люк; 4 счетчик оборотов; 5 крышка люка
40
. В. Hero заrружают специально обработанную
пробу материала массой 15 Kr при крупности
железной руды lO 40 мм., аrломерата 5
40 мм и окатышей 5 25 ММ. Ба рабан рав"
'номерно вращают со скоростью 25 об/ми.н в
течение 8 мин. Разрушенную пробу расс ива..
ют, на ситах с размером ячейки 5,0. и 0,5 ММ.
Масса руды фракцйей >5,0. мм, выIаженнаяя
в . процентах от массы всей - пробы, является
показателем прочности материала на др'обле
ние, а масса фракции 0 0',5 MM . показате
лем прочности на истирание. Первый показа
тель чаще Bc ro применяют к аrломерату, а
u
второи К окатышам. .
Испытание сбрасыванием проводится по
.rOCT 25471 82 (СТ СЭВ 2842 81) и за..
ключается в сбрасывании пробьi аrломерата
(окатышей или' железной руды) в специаль
ном устройстве с высоты. 2 м. Количество
сбрасываний пробы составляет 3 раза.
Показатель прочности на сбрасывание оп..
ределяется после рассева пробы 'на сите
с размером ячейки 5,0 мм по формуле:
Х. ==' 100т/ (т + ml), О/о,
rде т ' масса класса свыше 5,0 мм после
. u
испытания пробы в сбрасывающем устроист..
ве, r; ml.,..........Macca класса' <5,0 мм' после. ис..
пытания проб'ы в сбрасывающем устройстве, r.
ТОРЯ,чую прочность аrломератов, окатышей
41
и .железных руд при восстановлении опреде..
ляют во вращающемся барабане (rOCT
19575 84, СТ' СЭВ 4081 83). Масса пробы
составляет 500 r, фракция 10 15 ММ, внут"
рен ий диаметр барабана 145 ММ, длина
500 мм, толщина стенок 5 7 ММ;" на BHYTpeH
u
неи . поверхности радиально установлены
4 полки со стороной 20 ММ. Барабан вращает..
ся внутри электропечи с частотой I О мин 1 .
Температура повышается ДО 600 ос в течение
40 мин и далее до 800 ос в течение 140 мин.
Во время опыта в барабан подаётся восста..
но ительный rаз (15 л/мин) состава, о/о: З2
34СО; 62 63 N 2 ; 3 5C02. По окончании опы..
о'.
та печь охлаждается ,до комнатнои темпера..
туры.
Мерой rорячей прочности материала с.лУ
жит содержание в пробе "усков фракцией
> 10 мм после испытания. Показателями раз..
рушаемости и истираемости материала при .a..
rpeBe в восстановите ьной атмосфере служат
соответственно содержания в пробе после ис..
пытания кусков фракцией 0,5 5,O и O O,5 мм.
BOCCTaHoви OCTb а2ло.м.ерата это спо..
собность'. С большей или меньшей скоростью
. v
отдавать связанныи с железом .кислород ra..
зу"восстановителю. Повышение восстановимо..
сти о.железосодержащих шихтовых материалов
способствует лучшеl\1У использованию хими..
42-
u
ческои энерrии rаза осстановителя и сниже
нию расхода кокса.
Восстановление аrломератов и окатышей
по rOCT 17212...:.......84 ведется в вертикальной
реакционной трубке электропечи восстанови
тельным rазом состава, О/о : 33 + 0,5 0 / 0 СО,
65 + 0,5 0 / o N 2 (допускаемые примеси 0,50/0
Н2, 0,5% СО 2 , 0,10/0 02, 0,20/0 Н 2 О). Расход
восстановительноrо rаза в реакционн х KaMe
рах составляет 30 + 1 дм 3 /мин; масса пробы
500 r' при крупности' 12,5 + 10 ММ.
Проба наrревается до 600 ос в течение
40 мин со скоростью 15 ОС/мин и до 1100 ос
в пqследующие 175 мин со скоростью
2,86 ОС/мин. Потеря массы кислорода при
восстан<?влен и реrистрируется первые 40 мин
испытания через каждые 5 мин, а в после у:'"
ющие 175 мин чер з каждые 1 О мин или
непрерывно с помощью самопишущеrо aBTO
матическоrо устройства. rIo окончании испы
тания реакционную камеру выводят из зоны
u
HarpeBa и охлаждают неитральным rазом.
После определения абсолютной и фактической
i степен восстановления (по rOCT 172 2 84)
строят rрафик зависимости фактич ской CTe
пени восстановления от времени восстановле
ния.
Восстановимость аrломер:ата зависит от по
, .
ристости минералоrическоrо состава и крупно
сти. Из опыта, работь доменных печей следует,
43
что оптимальная крупность аrломерата Haxo
ДИТСЯ в пределах 5 50 мм.' Особенно неже
лательна фракция <5 ММ.
РаЗМЯ2чаемость а2лом.ерата это свойст
u -
во переходить при определеннои температуре
из' твердоrо состояния в жидкое. Размяrчае
мость определяют в uечи, с силитовыми Harpe
вательными стержнями. Пробу руды аrломе..
u . .
рата или окатышеи, измельченную до крупно
сти 1 2 ММ, помещают в CTaKaH . цилиндр
с -rлухим дном. На поверхность рУДЫ давит
поршень, шток KOToporo' шарf{ИрНО прикреплен
к рычаrу. Вес rруза, подвешеннрrо J{ рычаrу,
подбирают таким образом, что бы давление на
1 см 2 поверхности поршня составляло
196 кПа. Har,peB пробы осуществляют' со
СI\ОРОСТЬЮ 1 О ОС/мин.
Началом размяrчения (Т н) условно приня
. ,
то считать температуру, при которой начина..
ется интенсивное уменьшение высоты слоя.
Концом' размяrчения. (Т К ) считается момент,
коrда первоначальная высота' слоя материа
лов уменьшилась на 400/0; (Т к Т н) называ..
ется интервалом размяrчения ( Т).
В .доменной печи проход rазuв через слой
размяrченных, леrко деформирующихся и уп..
лотняющихся материалов затруднен, поэтому
u
хорошии аrломерат должен размяrчаться при
более высокой температуре и иметь КОРQТКИЙ
интервал размяrчения, чтобы толщина слоя
44
тестообразной массы была минимальной и соз
давала минимальное сопротивление проходу
rазов. Этим условиям удовлетворяет леrковос
u u
становимыи и ровныи по химическому и rpa
нулометрическому составу аrломерат (рис. 3).
t J
t' н
н t 2
Н,
t' t J
/( t 2 1(
/(
1
2
.3
....
Рис. З, Положение зоны тестообразных масс повышенной вязкости R
Доменной печи при различных характеРИС1мках раЗМЯfчаемости железо
рудных материалов _
/', повышенная температура начала размяrчt'НИЯ при коротком I-штер
вале размяrчения; 2 то же при широком интервале размяrчения;
3 низкая температура начала размяrчения при широком интервале
. размяrчения
п роuзводство окатышей
Производство окатышей вызвано необходи
мастью окусковаыия тонконзмельченных KOH
центратов, аrломерация которых вызывае
45
Химический состав (О/о).
в обожженных
'.
Окомковательные
фабрики F еобщ FeO Мл Si0 2 Д'] 20з
Качканарский 3,19
rOK... 58,88 3,70
Лебидинский [ОК 65,41 0,99 5,72 0,32
CCrOK.... 63, О 1 1,18 3,85 ] ,09
Михайловский [ОК 59,05 1,25 1 0,09 0,15
Костомукшский 61,46
[ОК 1,83 8,19
ОЭМI( 67,23 0,36 3,26 0,18
Центральный rOK 60,25 3,02 7,40 0,53
Северный [ОК 59,61 8,67 0,24
Полтавский [ОК 60, 1 О 12,21
резкое снижение производительности аrлома
..
шин из за малои азопроницаемости шихты.
Процесс состоит из двух стадий: формирова .
ния самих окатышей (производство сырых
окатышей) и их упрочнения высокотемпера..
турным обжиrом.
Сырые окатыши получают из увлажненноrо
концентрата в барабанных или тарельчатых
окомкователях.Кроме- концентрата, в OKOMKO
ватель подают добавки, повышающие KOMKY
емкость бентонит, известь и др.
Для упрочнения окатыши подверrают об
46
т а' б л и ц а 4
ПрОЧНОСТЬ и содержание мелочи
окатышах (1985 r.)
,
- ,:..
C-.I ::.:: ::J
О' oS? := о
..........
..... Барабанная про- ::: Q
..........
...... 1.. с';]
Са О MgC?- S (j) t::.:: ба. О/о по rOCT *
3:
........... О - 151.З7. . 77 фР2КЦИt'Й Cl.::r
О ..... ..... а..>Оо
::;-с..> +51 5(MM)
C'Q 03
с ""
u 2- u U")
, : -
. 464 10,25 89,72/6,35 .290
, ,
0,24 .0,34 0,003- ;"0,04 .22,1 92,70/5,40 3,40
.
3,65 0.96 0,059: 'о 95 .22,5 92,35/6, 15 2,37
. ,
-4,79 - 0,0 12 0,47 310
0,39 93,96/4,90 3,84
1
i
i 3,28 . .._ . 0.4:0 247 . 94,90/3,79 3,04
,
0,14 0,30 . 9,04 . 97,18/1,53 ; 0,87
-
4,73 1,07 0,030 0,64 145 81,70/16,00 ;6,20
.. 14,83 0,84 0.03 I 0,56 2Qб i 90,40/9,00 . 5,40
037 0,80 i(j,03 \231 . . 2.78
.' , I 9 ,91/1,16 -'
,
.
.
жиrу при 1200 1300 ос на 'конвейерных об
жиrовых машинах, в' шахтных печах или в
комбинированных установках.
Качество окатышей определяют их riрочно
стью, rранулометрическим. и химическим со-=-
ставом (табл. 4).
П рочность окатышей. Обожженные OKaTЫ
I11И должны сохранять свою ПРОЧНОСТI. вплоть
до заrрузки. их в д менную печь. Обычно 9на
оценивается двумя показателями: уси ием на
раздавливание (Н/Qкатыш) и 'выходом мелкой
фракции «5 мм) после испытания на 'ИСТИ
47
рание в барабане. Ilрочность на раздавлива..
иие должна составлять> 1 ,8 2,O КН/ОК8ТЫШ,
а выход мелочи <.80/0_ В окатышах, посту
, u
пающих на металлурrическии завод, должно
быть <60/0 фракции '>5 мм.
П рочность окатышей при восстановлении
существенно снижается. В верхней части шах...
ты печи она уменьшается в 2 4 раза; а на
середине высоты шахты составляет 15
200/0 от исходной. Резкое разупрочнение OKa
u .
тышеи при восстановлении может приводить .
к их разрушению в печи, образованию мелочи
с уменьшение rазопрон цаемости столба
шихты и увеличением выноса пыли из печи.
Прочность окатышей при восстаНОВJlении
наиболее часто определяют по методу Линде..
ра: 500 r ок'атыш.ей и 200 r KOK a крупностью
10 12 мм помещают в трубу из коррозион..
настойкой стали (внутренний диаметр 140 ММ,
длина.650 мм), вращаIОЩУЮСЯ с частотой 9
9,5 мин 1. HarpeB материалов осуществляют
со скоростью 350 0 С/ч дО 70О О С и со скоро..
стью 100 ОС/мин до 1000 ос. Время испытания
составляет 5 ч. Расход rаза, содержащеrо
кроме l'J 2 , 30 380/0 СО и IQ 2o/0 СО 2 , COCTaB
ляет 15 л/мин. О качестве окатышей судят
по вьiходу фракции < 3. мм (должен быть
< 15 о/о). Способ является сложным для TeKY
щеrо контроля.
Росту rорячей прочности окатышей способ
48
стuуют все теХНОJIоrические мероприятия, ooe
спечивающие получение окатышей с более
u U
плотнои структурои.
Содержание железа в окатышах зависит от
боrатства концентратов и обычно составляет
()О б70 /0.
ВосстановИ.l1tОСТЬ окатышей меняется в за
висимости от их структуры и состава, что в
свою очередь определяется режимом обжиrа.
Основным преимуществом окатышей перед
аrломератом является их.. высокая транспор
табельность, недостатком относительно
меньшая. rорячая прочность.
3. Метадлсодержащие добавки
v
в шихте доменнои печи
Мар2анцевые руды. и'спользуют в составе
аrлошихты или, реже, в качестве добавки к
доменной ш'ихте. Основными месторождениями
1Vlарrанцевых руд на территории СССР явля
ются Чиатурское, Никопольское и примыкаю
щее к нему Больше То'кмакское. Содержание
MapraHua в рудах находится в пределах 10
470/0, фосфора от 0,1 дО O,30/0 Особенность
чиатурских руд низкое содержание железа,
что позволяет использовать их для выплавки
боrатых сортов ферромарrанца (табл. 5).
Утилизация отходов металлурzuчеСКО20
. производства в дОАfенных печах
На различных этапах металлурrическоrо
4 3ак, 3463 49
'С
\:;
с
с
с.
;1(
j3
u
Q
<.;
:::
::
::.::
u
:r
::
::I!:
::
х
50
'II'UU
cl.
.."
.
.
C'I
О
.
f---
О
с'о
се
О
bIO
..,.
... '
aJ
...
::1:
....
....
с.
о
с'о
U
се
....
....
.....
.....,
::-.
...-:
с-.1
О
.
rЛ
'g
с
с
о
CJ
LJ..
;".
00 C'-J
Lf:) t-.....
.
аО
Lf:) tO
tO <D
00
1.0 Ф
ФОО
.
......,
....... .........
ф......
:JC
.
::::> о
Х,...,....
'"::t"C"")
-..rф
.....
.
......
C'-J О
ФМ
cj') r-.....
00 00
C'J С"'),
. .
ФОО
'"::t" C'J
......,
с; L.Q
.
......
о::
с'о
::G
(.) --т
0.......
>..
Е--
:s:
r:
,...
....,
....
.....
,...
.....
Q.. с.. ....
,.... ,....
'-' .....,.....
:r -:.J ......i........ :...J
I
,.,
......
oo::t"
......
C'J
.........
.......
00
C'-J
.........
.......
О
.,..,
....."
С
........
.........
oo::t"
00
C'-J
........
........
00
.
tO
с
-.:::t'
....
r:
,....
.... .....
..... .....
о::
cl. :т
......
C'J
.
о
Ф
C'-J
О
.
О
......
'0
о
1.f)
-
.....
",
I
q\1J
"""о
о;х::
t.Q':..)
a:I
o
Cl.=
t-.....
00
.
......,
........
.........
.........
oo:::t'
t-..... OJ
t-..... Ф
. .
.....
о
о
.
tQ
......
.........
C'.J
I
,....
.....,
\0=:::
o... "'"
::>3 ::\]
:;:с; :.:
О С
oo:::t' t-.....
C'J .....
. .
о О
C'J
C'J
.
о
tQ
.
C'J
Q
:х:,
ф
о
tO
.
C'J
C'J
.-т
00
C'J
:t:
о::
с'о
с
с
.
......
..........
О
00
.
с
а
'"::t"
t-.....
Ф
(....
C'J
О
.........
........
ф
C'J
C'I
<D
..Q
r.;;
.....
.....
t.Q
:::t: :в
::\]
':..)
:s:::
:v ==
>:>
Ф
О OC'.J
. .ф
о Ф .
...... ...... М
OC'Q)=-
C'J....."I:'j"
000
. .
се о
C'J Q
М ('Ij tQ
о
.
......... .........
.........
t-.....
...... .....
О
........
.......
c"j
:'f)
......, .......
........ .........
LC
t-.....
'......
......
'"'1'"
.
.........
::Ю
I'"r\ С
. .
.....: .
,,.....
.......,
t-.....
"
r-..... "oo:::t'.
. О
.....: .....
с 0.=
<D o(j.
ФОФ
...... ......
Ll")CV)C")
ФtO'"::t"
. .
LQФ.....
С"") C'J С'.!
O:::=:
r-..... t-..... .
.
<DtQ
о::
....
...
...
::t::
о:: .'J
:\1
:;:
:7
:s: ......,
са м
o.GJ
а.; :Е
=.....-f
r-;
':..)
.. :: о:::
о:: :s:::
X
':..)
. .
"'
передела. образуются побочные продукты и OT
ходы производства, с держащи Fe, Мп, СаО,
MgO, АI 2 О з , CaF 2 , которые эконом чески B I
rодно переплавлять в доменных печах.
К подобным материалам относятся MapTe
новскuе и конвертерные шлакu содержащие
до 25°/ Q Fe, до 10% Р, до. 10% Мп до 2,50/0 Р,
50 600/0 5аО, 2 40/0 M O, дО 30% АI 2 О з ,
до. 5 u / o C F2. Их можно рассматривать' как
'" u
заменители железнои руды, марrанцевои py
ды и флюса одновремеl!НО. В, послеДНJ:lе rоды
использование конвертерных шлаков непосред
cT-венно в доменной шихте возрастает (табл. 6).
Доменные шлаки получают при В Iплавке
ферромарrанца -и ферросилиция,. в сост'ав KO
торых часто входит CaF 2 (до '3%). '
Сварочный шлак образуется в HarpeBaTe.Tib
. U U
ных печах при взаимодеиствии :железнои ока..
лины .. с футеровкой печи. Он содержит 50
550/0 Fe. и 15 200/0 5i0 2 , блаrодаря высокой
плотности 'опускается в доменной печи быст
рее друrих м териалов и используется обыч
но для промывки ropHa (см. табл. 6).
Окалина J как и сварочный шлак, является
отходом прокатноrо производства,' содержит
до 70% Fe и используется в основном в' Ka
честве добавки к аrлошихте (табл. 7). ..
Пиритные' и колчедаff,ные 02apKU получае
u
мые в ВИДе отходов сернокиелотнои промыш
ленности при обжиrе cepHoro колчедана
4*
51
-
Химическ"й состав сварочноrо
Материал Fе о 6щ МПобщ Робщ Sобщ
Сва роч.ный шлак: ,
.КМК 53,96 0,91 0,13 0,03
ЕМЗ 47,70 0 77 0,11 0,60
ЧуеМЗ 50,00 Нет ев 0,03 0.06
Конвертерный шлак:
HJINll( 17,17 5,80 O 87 0,20
ЗСN\К I 6,20 5,75. 0,46 0,14
.
(FeS2), содержат окисленное железо в виде
Fе20з и .FеЗО4 в ко.пичестве 48 51 о/о. Co .
держание серы в orapKax достиrает 3,50/0, по ,.
'и
TOMY их можно использова!ь в доменнои
. шихте, предварительно подверrнув аr.помера
ции с целью уда.пения серы.
Колошнuковq,я пыль по.пучается при очист-
ке доменноrо rаза и. содержит от 40 до 500/0,
Fe в зависимости от ero содержания в исход
ной шихте. .к.роме Toro, в ко.пошниковой пы \
ли содержится. до 12°/ о С, что позво.пяет ис
пользовать ее в аrломерации в качестве заме
ните.пя как железнqй руды, так и частично
топлива.
ШлаМbt конвертерНО20 u ферросплавн.D20
проuзвDдств содержащие MapraHeu, хром,
ванадий, фтор и друrие ценные элементы, ис
52
Таблица 6
и OHBepTepHoro шлаков, \0/0
FeO Fе20з Si0 2 Аl 2 О з СаО MgO
50,73 20,85 9,80 4,87 4,40 7,80
61,33 .33,82 1,59 0,36 0,23
.62,55 -з 1 ,00 2,00 Еледы Следы
15,00 5,00 13,80 0,50 51,70 2,0
14,09 7 48 15,20 2,17 51 ,32 1 87'
'. .
пользуют . аrломерации и в качеств'е пери
одических добавок непосредственно В ДOMeH
HYI9 шихту при выплавке специальных видов
чуrунов.
К еталлодобавкам относят прежде Bcero
,мета.плическую стружку и чуrунны.й скрап, об
о u
разующиися на литеином дворе доменных пе
u .
чеи и на разливочных машинах.
4. Флюсы доменной плавки
Флюсами называют '. мgт р.иал,ы, . вводимые
в шихту для понижения тем пературы .плавле
u .
ния .-пустои породы, ошлакования золы кокса,
ПРJ! Аа J Я доменному шлаку необходИ:моrо хи
мическоrо .С"остава и фц чес и св<?йств, qбе
спечивающих ero высокую жидкоподвижность,
серопоrлотительную спос'обность И 'CJlelJ.OBa
. '9:
. tJ" U
тельно, ровныи ход доменнои печи.
53
Химический состав окалин некоторых
fIредприяти F (' обш FeO МпО СаО
-
.
Аз С т:' ,
блюминr ,68,б(j 61 ,60 1,09 068
стан 3600 ,
7З,8 , 64, I 7 1,0.8 0,90
ДМ К 71,80 61,13 0,21
димз ,. 73,82 58,80 0,5,9 0,70
ЕМЗ 78.57 0,52 0,09 J
ЖМК:
отвал 66,82. 54,32 1,07. 1 ? 5
листопрокатный 7 0,58 60,73 1,02 0,27 :
ЗСт: .
обжимной 60 O 48,36 1,45 0,40
листопрокаТНЬIЙ 74,70 70.34 0,40
,
КомМК 70,00 61,30 0.91 0,57
КСт 72,96 64,80 0,84 0,43
ММК 70.70 73,50 0,66 0,24
НТМК 68,9.0 28,90 0 86
НЛМК: -
.. 72.42 68,33 0.28 060
прокатныи ,
оrневая зачистка 84,36 33,00 .
-
ЧерМК: . .
.. 56 70 49,00 0,50 I 1 ,5О
прокатныи I
< 84,37 .0,70
оrневая зачистка
i
, .
I1ри реакции флюса с пустой породой об
разуются леrкоплавкие соединения, позво.пя
ющие образовать первичный шлак. В зави
. .. U U
с имости ОТ состава вносимои в печь пустои
u .
породы различают OCHbB}Jble, кис.пые. и неи..
54
Таблиц 7
. . .
металлурrических предприя.тий, О/О
'MgO Si0 2 : АI 2 О з С S Р , П. .п,
0,10 3 70 0,86 0,058 0.026 0,90 .
,
О, 10' 0,45 0,47 0,39
2,20 0,016
1,22 0,56 0,23
0,24 0,75 0,04.6 0,015 .
0,44 5' 61 1,33 0,091 ' 0,033
,
, 2,26 0,31 . 0,34
6 18 0,10 0,008
,
. 6,1 О 0,10 O 008
,
0,25 2,48 0,79 0,11 О 0,046
0,19 2,20 0,56 0,37 0,053 0,012 0,55
0,24 1,24 0.20 0,036 0,019
0,22 -
4,07 . 0,15
-
3,14 0,11 ,
, - ,
1,00 3,20 I...! I О 0,045 0,018
1,22 0,10 0,015 О', О 1 О О 60
,
.
. тральные (rлиноземныI)) флюсы. Поскольку
пустая порода железных руд преимуществен
но кремнеземистая (кислая), то роль флюса
обычно выполняют основные оксиды кальция
и маrния.
'55
Химический. состав
д
д
Месторождение СаО MgO Si0 2
l\KKep м а нове кое 53,25 0,66 0,79
д.rаповское 52,77 3 20 0,80
,
БаРСУКОRское 54,77 0,58 0,20
Балаклавское 54,60 0,58 0,79
I'ypbeBcKoe 54,50 0,50 0,70
окучаевекое 55,75 0,54. ,
окучаевское доломитизиро
ванное 35,88 . 17,40
Е.пеновское 54,60 0,54 0,97
Еленовекое до.помитизиро
ванное 37,50 1 4,50
Каракубекое - 54,32 0,97 0,76
Новостроеве кое 53,35 0.98 0,66
НОВОСТ роеве кое ДОЛОМИТИ
зированное 38,10 13,72 0,93
НОВОТрОИ цкое 41,67 11 ,46
Турrоякекое 54,40 0,40 1,00
Южно Топарекое 76,33 0,49 0,78
-
f
ОКСИД кальция ВХОДИТ в состав минерала
кальцита (СаСО з ),. называемоrо известняком.
В чистом виде известняк содержит 560/0 СаО
и 440/0 СО 2 . Доломитизированный известняк co
стоит из С lеси кальцита и доломита (СаСО з Х
Х МgСО з ), содержание MgO в Helv1 достиrает
14%. Доломитизированный известняк исполь
зуют для. повышения жидкоподви}кности дo
56 .
Таблица 8
известняка, о/о
Ft.':.tОз МпО Р S 11 П,JI.
..... I
2 71 . 0,016 41,14
,
0,31 0,015 0,080 42,83
.1 0,57 006 0,033 44,1 О
,
0,21 0,01 0,026 43,75
f 0.60 J).O 15 0,0 1 О 4 1 ,60
I
I 0,36 - 0,059 4 2, 1 1.
i
, 0.1 б 0.03 0,016 47.20
\ ..
.
, 0.17 0,0 I () 0,140 43.51
I
0,01 И ' . 44 32
018 004 0,005 O,f)55 43,40 .
, .
0,37 0.001 0,040 I 42,50
i , п.О4 0.005 0,060 45,00
i 43,84
1 I
I 0,27 O,08U 0..016 41,14
0,46 0.010 ' 0,030 31,00
I .
M€HHOrO шлака, ДОВОДЯ с ero помощью coдep
жанне MgO Б шлаке ДО 8 IO /o.
Важне u.lИМ тре.бованием, предъявляемым
к основным флюсам, является низкое coдep
жанне .Б них кремнезема и rлинозема, а TaK
же вредных примесей серы и фосфора..
Кремнезем и r..пинозем нежелательны в OCIfOB
НОМ 'флюсе, так как снижают в нем СО:t{:ржа
57
нне СВQбодных оксидов кальция, и маrн я, а
кремнезем, кроме Toro,' требует дополнитель
Horo расхода оксида кальция на ошлакование
(табл. 8 lO).
Предварительная обработка известняка
включает в се я дробление, сортировку и иноr
да промывку для удаления rлинистых соедине
v
нии. I
Кислые фЛЮСbl (кварциты) применяют очень
v
редко, в случае использования в доменнои
шихте руд с высоким содержанием....rлинозема.
r лuнозе.мuстые флюсы. используют реже,
чем кислые, как правило, для получения TY
rоплавких шлаков при выплавке BЫCOKOKpeM
нистоrо чуrуна.
5. Каменноуrольный кокс и ero заменители
Кокс 'является ОСНОВНЫМ' видом 'топлива ДО"
меннрй плавки. Характерной особенностью
является то, что он сохраняет, форму куска
на всем..- пути движ ния от коло ника' к rop
ну печи. Блаrодаря этому кокс разрыхляет
столб шихты в печи,. улучшает ее rазопрони
цаемость. и обеспечивает прохождение rазо
u
потока через C OI:f жидких, полужидких И TBep
дых шихтовых материалов. В нижней части
доменной печи (в заплечиках и ropHe) толь
КО кокс остается. в твердом состоянии, обра
зуя своеобразную подвижную дренажную pe
58
Т а б .11 И It а 9
Химический состав доломитов
некоторых месторождений, О/о'
, .
МеСТQрожден не СаО , 'MgO' S 120з Fе 2 Оз МП з О4 п.п,п,
,
,
, ,
... .
, I ' I . ....
Елецкое 32,77 17,82 0,94 Ю,5 i 0,32' 0,01 46,43
Златоустов
i
ское 55,0 38,40 3 10. ' ;I '18,40
35,94 16,75' l' . t :0 44 45,68
K.( A ,0,97.
, .
НQвотроицкое 30,94 20,88 10,50 0,28: 0,50; .0,08' 47,00
Саткинское 30,66 21,73 10,20 '025; 'О 43' 0,01, 46,74
, . ,
Череповецкое ..39,00 30,50 ;3,40 '0,70 .1,80. 12,20
Никитовское 28,96 18,8Т 4,69 1,021 1 43- 0,72 44,43
,
Ямское 29,55 '19,76' 13,36' '1,40. 0,54 0,70 44,70
I
. , ,
,
шетку (коксовую насадку), через которую. в
ropH стекают жидки продукты плавки. При
этом он воспринимает значите,nьную часть ве..
са столба ШИХТОВЫХ материалов, поэтому oc
новным требованием, предъявляемым K коксу,
является высокая механическая прочность как
в холодном, так и в HarpeTOM состоянии.
Сrорая перед фурмами доменнqй печи в Ha
rpeToM дутье, кокс обеспечивает плаВI5У. теп
лом. Создаваемая при этом в зоне rо рения
кокса температура (1.800 2400°C) обеспечи
u .
вает нормальныи ХОД процессов восстановле
ния в рабочем простр нстве печи.
Важная роль к<:?кса в доменной . шихте
предъявляет к ero .качеству. жесткие требова
ния . (т а бл . 11 ). .
59
Т а () :1 11 н <1 I ()
Х u .. 0"/
имическии состав извести некоторых предприятии, /0
,
Предприятие Са О MgO Si0 2 S П.fJ,П.
«АЗО8СТ ал ь» 84,00 8,0 2,0 U,05 5,0
3СМК 85,22 5,0 0,5 0,06 10,1 .
То же, д ол о
МИТИЗИРО8ан
ная 78,50 8,5 0,03 10,4
«3апорож
стал ь» 72,33 0,6 1 ,5 0,01 22,7
КарМК 85,41 0,8 1,2 0,04 10,0
КомМК 88,10 1,2 1,2 0,02 11 , 1
«Криворож:
сталь» 85,75 , 0,9 0,01 1 О, I
НЛМК 90,95 1,0 1,8 . 0,01 5,0
НТМК 81,10 1,4 0,04. 17,0
ЧерМК 66,80 4,9
2,З- 2,80 8,1
.
Влажность кокса ,зависит от режима. ero
тушения. Она не должна превышать 50/0. В
св зи С тем, что расход кокса в печи KOHTpO
лируют по массе, содержание' влаrи должно
поддерживаться постоянным для. сохранения
заданноrо тепловоrо режима печи. Минималь
ную влажность (O,1 O,50/0). получают при
сухом тушении .J{oKca, коrда BMeCrO заливки
u
водои охлаждение ведется в токе азота.
Зольность кокса оказывает влияние на BЫ
ход доменноrо' шлака и прочность кокса.Счи
, u
тается, что каждыи процент увеличения ЗОЛЫ
60
приводит К снижению. производительности
доменной печи на 1,30/0 и повышает удельный
расход кокса также на 1,30/0.
30ла кокса имеет существенно кислотный
характер, присоединяясь к шлаку в ropHe дo
меннои печи, понижает ero основность. Cb
держание золы в коксе не должно превышать
10,5% (табл. 12).
Содержание. летучих в коксе зависит от про
должительности периода коксования и конеч
нои температуры коксования. Чем выше эти
показатели, тем меньше в коксе летучих Be
ществ. Нормальным содержанием летучих Be
ществ в коксе считается O,8 1,2%. В OCHOB
ном летучие вещества состоят из 85 900/0 СО
м Н2, оста.пьное СО2', СН 4 и N2.
.
Повышенное содержание летучих в коксе
свидетельствует о незавершенности процесса
коксования и .отрицательно влияет на ero Ka
чество. ТакоЙ кокс (недопал) характеризует
ся более темны'м' цветом и пониженнои Mexa
u .
ническои проч остью.
Уменьшение' выхода летучих веществ ниж
0,50/0 свидетельствует об увеличенном периоде
коксования и приводит К уменьшению проч
ности кокса вследствие ero пережоrа и YBe
личения трещиноватости.
Содержание серы в коксе зависит от coдep
жания ее в уrлях, поступающих на KOKCOBa
61
Качественные характеристики
д
rранулометрнческнй состав.
За воды н I N ба- О/о. по классам крупности, мм
комбинаты <OJ тарей
ш 40 25
:Z; +80 80 60 60 40 25 O
BдeeB 1 4 15,4 32,4 39,0 11 ,1 2,1
.. 5 6 2,5 15,7 49 у 9 28,1 3,8
скии
7 8 3,4 17J 49,1 26,6 3,8
9 1'58 53,5 28,2 2,5
,
-
Баrлей 1 4 12,7 31, I 41,5 11,8 2,9
.. . 5 8 14,5 30,4 41 у2 11,0 2,9
скии
rорловский 1 1 4 '6J .22,6 47,8 20,4 3,1
Днепро 12,6 33,0 38,5 12 y 3 3,3
дзержин
.. . I
скии
Донецкий 1 уч. f
1 4 4,0 21,4 49 22,4 2,7
Днепропет 1
..
ровскии J 5 7,4 25,0 47,3 .17 2 3,1
,
.. 2 1 2 6,8 26,9 50,2 13,2 2,9
онецкии
Жданов
.. -1 .0 1 4 5,6 26, 1 " 50,7 14,8 2 у 8
скии
5 8 6,9 32,0 45,6 13,3 2,2
3апорож -
.. 1 1 «Бис» 8,3 28,2 47,5 13,3 2,7
скии
2 «Бис»
. l, 2, 5, 6
KOMMYHap 1 1 4 5 у 8 18,6 58,5 15,2 . 1,9
u 2 . 5 8 7,9 27,1 46,1 15,2 3 у 7
скии
3 9 12 10,1 32,5 46,6 7,6 3,2
А
62
Т а () :1 If It а I I
доменноrо кокса (19 5 r.)
i f10каз.пели технич('скоrо Механическая
. анализа KOKC<t. о/о ПрОЧflОСТЬ. О/О
...'
., ил а r а :Ю.13 ..1t'ТV'IИ{' cep<J М25 MIO
,
3,9 10 7 0,8 1,49 85,6 8,0
,
3,6 10,6 0,9 1,68 87,9 6,9
I 2.3 10,5 0,8 1,68 87,9 6,8
I . 0,4 10,6 0,8 1,67 88,2 6,6
I
43 10,1 1,14 1,74 86,6 7,0
, ,
4,3 10, I 1,14 1,74 86.6 7,0
I ,
4,0 1 О, I Нет СВ. 1,63 87, Нет св.
I 4,0 11,0 1 . 1 1,29 83,7 8,7
1
3,8 9,9 0,8 1,6 87,6 6,9
I 3.9 10,3 НЕ'т св. 1.42 86.8 7,1
3.8 ., 8,9 0.9 1,33 87,6 6.8
i
I - -
I 3,9 10,8 1,0, 1,66 87,6 6,8
I 3,9 10,8 1,0 1,66 87,6 6.8
I
,
4, I 10,51 O, 1,54 , 87,4 6,7
,
I
I 2 б' 10,2
I 0,95 1,69 89'0 6,9
, ,
t 3,5 1 О, 1 0,95 1,72 88,6 6,9
I
4 1 10,2 0,95 , 1,7 88,4 6,9
,
. .
4
63
; rранулометрический состав,
--
Заводы и "fQ NQ ба ' О/о.' по .кд ассам крупности, мм
.
комбинаты .Ilехов тарей +80 80. БО 60 .40 40 .. 25 25 О
КРИВОРОЖ 1 1 4 84' 26,0 15,7 3,0
u 46,9
скиИ ,
1 5 6 11,0 24,9 45,7 15,4 3,0
7 IO 6,4 , 2,9
2 27,2 47,5 16,0
MaKeeB 21,0 52,8 19,2 : 26
.., l' 1 4 4,4
екии ,
Яеиновскии 1 1 4 5,1 34,6 42,7 14,1 3,5
5 6 7,3 34,6. 40,0 15,0 3,1
Руставский 34,7 20,3 34 7 7,5 2,8
Алтайский ,
1 1" 2 103 20,6 41,6 23,8 3,7
, ,
2 3;4 7,5 20,3 42,6 25,8 3,8
Западно 1 1 4 ; 13,0 34,6 ' 42 1 7,6 2,7
Сибирский . ,
2 5 7 '12 О 41,2 38,6 6,3 1,9
,
KaparaH
1 4
u 1 9,7
динскии 387 36,3 12,1 3,2
5 7 ,
2 5,7 31,5 45,1 14,9 2,8
Кузнецкий 1 2 2, ,. 5, 7,2 127,0 48,1 14,9 2,8
7, 8
Маrнито
.. 1 5. 6 16,0 44,4 334 3,5 2,7
rорекии ,
- 7 «Бис» . .
8« Бис»
2 1 4 339 35,1 23,2 3,8 3,0
,
3 9 10 30,0 33.8, 29,4 3,2 3,6
Нижнета 1 1 4 20,2 37,5 34 5: 5,7 2,1
,
.. 2 5 8 24,2 ,46,2 23,6, 3,9 2,1
rильскии
64
I Ip{).-lf).I/I,t'iIIН' T !()"l, 11
. Показате и ТР НИ4еСКоrо МехаШf1lеская
анализа кокса. o прочность. O/p
8.;lara зол а летучие сера М25 .М.10
,.
4,0 10 7. 1,1 1,68 88,5 6,4
,
4,0 10,7 1,1 1,68 . 88,5 6,4
4,0 10.,7 1,1 1,68 88,5 6,4
3,9 10,7 1 , 1 1,67 88,5 6,4
3,8 11,0 Нет СВ. 1,4 87,0 6,6
3,5 10,85 Нет СВ. ' 1 41 83,8 7,7
,
3,5 I 0.85 » 1 ,41 86,8 7,3
3,2 14,2 1,04 1 ,28 82,9 11,3
7,9 12,2 1,2 0,39 88,7 9.,0
0,5 2 3 1,2 ' 0,39 84,5 8,8
,
1,9 1 О, 1 I , 1 0,86 88,0 7,4
0,65 10,0 1 ,1 0,36 88,0 74'
,
4,2 13,1 1,0 0,61 85,5 7,9
4,0 1 3., 1 1,1 0,62 85,5 79
,
4,0 10,8 1,0 . 0,4 86,8 8,1
.
347 11,9 0,6 0,59 87,1 8,6
,
..
.
4,64 12,35 0,75 0,52 87, I 8,6
. 4,06 12,0 0,8 0,58 87,1 8,6
35 11,4 1,2 0'44 86,1 8,9
, t
3,0 11,3 1,2 0,45 86,1 8,9
5 Зак. 34БЗ
65
. rрзнулометрический состав,
Заводы и , О/о. по классам крупности, мм
CJ со .х
комбинаты ::r -
",с:..
а:; Q.
S +80 80 БО 60 40 40 25 25 O
,
Нрволн
.. 1 1 4 28J 44,5 19,3 5,8 2,3
пецкии .1
с) 5 8 19,2 37,9 30,5 9,5 2,9
L.
OpCKo Xa 1 1 4 13,1 28,7 42,9 12,0 33
,
u 2 5 6 19,8 30,1 40,0 6,4 37
ЛИ..ТIовскии
,
Черепо 1 2 16,6 54,9 20,1 5,2 3,2
вецкий .
1 3 4 16,5 55,9 203 4,5 2,8
,
5 6 25,9 54,1 15,0 2,5 2,5
7 8 7,2 52,4 30,4 I 75 .25 .
, ,
2 9 10 11,1 59,0 . 23,2 I 4,9 1,8
ние. Перевод серы в шлак требует дополни
тельной затраты флюса и кокса, снижая про
изводите.JIЬНОСТЬ доменной печи. Под.считано,
что увеличение содержания в кок.се на 0,1 °foS
вызывает увеличение расхода'. кокса на 0,30/0
и уменьшение выплавки чуrуна на 0130/0. Зна
чение содержания серы в коксе возрастает в
связи с осуществлением r лубокоrо обоrаще
ния желеЗНbIХ руд И, следовательно, сниже
ния выхода шлака, а также повышения Tpe
бований к качеству чуrуна.
Физико механические свойства кокса опре
u u
деляются ero прочностью, термическои стои
КОСТЬЮ, rазопроницаемостью, пор ист остью,
66
IIpo;LO:I/I\l'IIIrl' T;!!").J. I1
Показатели теХНИtjескOI'О Механическая
ЭНЭ.'IНза кокса. О/О прочвость. О/О
I1Л а r а ЗО.1l а летучис сера М25 MIO
--
4,2 11,39 0,84 1,28 87,7 6,4
0,5 1 i ,97 О 84 062 97,5 6,
, ,
3,0 11,8 1,0 0,8 84,5 .8,7
2,4 12 3 1..0 0,7 . 84,5 8,7
,
3,2 11,1 0,9 0,47 87,9 8,1
:
3,2 11 , 1 0,9 0,47 87,9 8, I
2,8 11,0 0,9 0,48 87,9 8,1
О 10,6 0,9 0,48 87,9 8,1
I о ] 0,6 0,9 0,48 97,9 8 I
,
.
u
rранулометрическим составом и насыпном
u
массои.
Под пРОЧНОСТЬ,t() кокса lIонимается. способ '
насть кокса противостоять разрушающим
усилиям всех видов. Прочность опреде.пяют в
барабане ДИ3iv1етром 1 м и ВbIСОТОЙ 1 М, BHYT
ри KOToporo приварены'4.уrолка со стороны
100 М.М. Пробу массой 50 Kf заrружают в ба
рабан, делающий 100 об -за 4 мин после чеrо
рассеивают на [рохоте е ситами 80/< 80;
60Х60; 40Х40; 25Х2Б и IOX 10 мм. Выход
класса' < 10. мм характеризует истираемость
кокса ВЫХОД класса > 25 1\'11'\'1 количество
кокса товарной крупности (рис. 4).
5*
67
Химический состав
. '\еталлурrИllеско(' преДП.РJfятие (комбинат)
}--Iижне Т аrильский
Челябинский
Маrнитоrорский
Орско Халиловский
Кузнецкий
Западно Сиб рский
Караrандинский .
Череповецкий
Новолипецкии: батареи N 1 4 .
. . бат арен NQ 5.. б
)Кдановский ИМ. Ильича
Коммунарский
«3апорожсталь» .
Кемеровский коксохимический
завод
алининrрадский коксохимический
завод
Авдеевский коксохимический завод
Баrлейский коксохимический завод
rорловский коксохимический завод
Ясиновский коксохимический завод
Днепропетровский ИМ. Дзержин
CKoro ..
Донецкий металлурrический завод
Енакиевскии металлурrический
завод - о
68
I SiO,
53,4
50.5
47,0
48,7
49,6
51 ,8' I
50,0
58,0
43,6
53,36
38,7
42,0
394
,
54,3
52,5
38,5
40,0
38,9
39,7
42,2
38,7
36,1
А 120з
26,6
2!" 6
,
26,5
25,8
24,1
25,5
30, О ' 1
22,6 .
24,3
23,37
23.2
23,4
21,7
21,1
24,0
23,0
21,1
20,6
22,4
24,2
22,3
21,5
Т а б л Ii 11 а 12
золы кокса, О/О
N З 2 0 +
Ti0 2 Fе 2 Оз СаО MgO P2Qs
+К 2 О
1,4 8,7 6,2 1,4 2,0 0,35
1 , 1 11,6 6,0 0,5 8,1 0,65
1,5 9,5 5,5 1,8 2,0 1,00
1, 1 10,0 4,4 1,0 -83 070 ..
, ,
1,0 7,9 4,9 2,2 9,0 1,10
1,2 8,5 3,5 2,9 6,0 0.65
,
1,5 9,0 3,8 0,8 2,5 0,75
1,5 4,2 4,3 1,9 '25 0,25
,
22,2 2,3 0,9 1,5 0,60
13.} 3",1 0,9 . 1,5 0,60
,
28,7 2.8 1,8 1 6 . 0,70
,
24,6 3,6 0,5 4,2 0,30
27,8 3,3 2,0 1,7 . 0'70
,
1,0 4,5 7,3 2,6 8,8 0,31
:
} ,4 5,4 2,3 2,0 2,0 0:55
29,6 2,7 1,8 1,7 0,78
27,5 3,3 1,9 1,4 0,77
28,7 3,3 1.9 v 1,5 0-85
.
27,4 3,0 1,9 1,9 1,00
21,8 3,0 1,9 2,1 О 79
.
27,5 3.0 1,9 1,6 0,85
, . ,
32,5 ,O 1 7 .. 1,8 .0,70
,
69
FраНУЛОJ-",етрuческuй состав кокса 'это
распределение ero кусков по классам крупно
u
сти, выраженнои в процентах к массе исход
ной пробы. Показателем rранулометрическоrо
состава с.пужит выход классов (фракций)
крупности. >80; 60 40; 40 25 и <25 ММ..
. A
Е
h
I00О
Рис. 4. Малый (rOCT 8929 75) барабан для
испытания прочности металлурrическоrо
кокса
Выдаваемый из коксовых печей KO C сортиру
ют на 3 класса:. мелочь (O 15 мм), орешек
(15 25 мм) и металлурrический кокс
(> 25 мм). Выход металлурrическоrо кокса
составляет 90 920/0_ Как правило, в ДOMeH
ные' печи заrружают кокс крупнее 40 'мм.
Пористость отношение объема пор куска
к' объе !у Bcero куска, О/о- Пористость кокса
влияет на условия. ero rорения: чем более
"
70
Таблица 13
н асыпная масса
HeKOTOp x металлурrических материалов
Материал
Насыпная масса,
т/м 3
Железная' руда:
.. ..
маrнитныи и красныи
железняк
бурый железняк
мартит
Аrломерат офлюсованный
Окатыши
Известняк:
..
. крупныи
мелкий
Кокс каменноуrольный
Ко.ксовая мелочь
Окалина
Ш.т:i аки:
доменный в кусках средней
крупности
сварочный
конвертерный в кусках средней
крупности
арrанцевая руда
. (:тальная стружка
2,0 3,O
J,I 2,O
1 ,б 1 ,8
1,7 2,O
1 ,9 ,2, 1
1 ,6 2,2
1 ,2 1 ,5
0,43 O,48
О 50 O 53
, .'
1,7 2,O
l ,8 2,2
2,O 2,2
1 ,б 1,8
1,7 2,O
1,7 2,O
u
пористыи .КОКС, "тем интенсивнее ero rорение
и процесс rазификации в ropHe. Пористость
доменноrо кокса из уrлей донецкоrо бассейна
составляет 49 530/0, а из 'уrл й Кузнецкоrо,
бассейна только 37.0/0.' Пористость зависит
u u
ОТ своиств исходных уrлеи и режима KO CO"
вания.
71
Насыпная .Atacca кокса. Этот показатель не..
посредственно связан с работой доменной
печи. Установлено, что доменные пе и лучше
работают на коксе с меньшей насыпной мае..
u .
сои, которая зависит от соотношения мелких
и крупных кусков кокса (при прочих равных.
условиях). Чем однороднее кокс по rрануло
метричеСКОl'iIУ составу, тем: l'iIеньше ero насып..
нан масса и выше rазопроницаемость. Насып..
ТаБЛl1uа 14
Характеристика уrлеводородсодержащих добавок
Добавки
........
D::
Характеристика I C"J =:1: t:; =
c:::fC';: 3 c:::f::
O .......... (J
с. мазут о :::
::r:S: u u:=
с..3 :.:: м :.:: t"J
с:::::: O Ос.
:а::...... :.:: u
"
Содержание у О/о .
С 75 84 41,61 87'0
,
Н 25 12 20.42 0.4
ТеПJIота сrорания,
кДж/кr (м 3)
3600 40300 17000 28.000
, 41200 3150
Теплота rорения у
фурм. кДж/кr 1600 6150 710 8030
Коли ество фурмен но
ro rаза, м 3/ Kr . yr лерода 9, ] 7,25 12,8 5,36
Состав фурменноrо ra .
за, О/О:
со 20,5 - 26,8 18,7 34,2
Н 2 .41 I 22,9 52,3 - 1 l'
, ,
N 2 38,4 50,3 29,0 64.7
о
72
) Таблица 15
Состав и теплота.' СI'орания cyxoro природноrо rаза
в
с
О
с
С
с
содержание, О/о ,
.ft'\aCCOBoe m M
, o..
O.........
:!;ti:E
е:::;: t::f
Месторождение i:i
СН.. С 2 Н б , СзН н С 4 Н 10 C s HI2 СО2 N 2 :s: о
::t; е:::;: .
:s::t:::,
:E:(LI
.....=
...
о.пrоrрад
кое 98,5 0,6 О) О, I 0,7 35,76
ренбурr-
кое 82 1 3,7 1,5 1,4 2,2 0,5 7,5 38,26
.
apaTOB
кое:
rенераль
ское 83,5 43 1,9 1,0 .0",5 0,2 8,6 36,30
,
Степнов-
ское 95,5 1,9 0,7 0,4 0,8 0,2 0,5 37,70
Kp CHoдap
ское:
Челбас-
ское 89,8 5 1 1 , 1 0,2 0,3 0,6 2,9 37,09
,
Бейсуr
ское 99,0 0,8 0,2 35,97
Ставро-
польское 99,1 0,3 0,2 0,1 03 36,21
,
Тюменское:
Деминекое 83,0 0,5 2,5 14,0 30,06.
.Пахром
ское. 93,0 1,0 0,7 . 5,0 34,22
Уренrой- ..
ское 98,0 0,1 0,3 1,6 35, 17
Львовское 98,3 0,4 0,1 0,2 0,1 1,0 35, 73
Полтав- -
ское 87,0 O I - 12,9 31,23
73
Таблица 16
Состав и теплота сrорания некоторых жидких топлив
м
д
'Состав элемента. °k
о::
. . ж
.со:
Топливо (марка, , . "" е:; t;; = C'\I
........ "'С:с!..
завод) с " H r Sr Z :Fl o
А' :s: Е-- 5-0 :Е
+ =D;:U
С %c;:J=t:::(
....... :1: ...:Е
.
Мазут Ф5 0,05 86,92 ] ] ,09 0,33 059 . '41,93
,
l.азут Ф 12 0,10 87, 1 О 11,70 0,50 0,60 41,57
40, Саратовский 0,33 85,88 1 0,95 2 45 0:72 40,15
,
100, KpaCHO 0,06 87,25 10,81 0,43 1,51 40,28
.. .
арскии 0,50 84,86 9,98 38,78
Смола полукоксо. 5,16
вания торфа
Торфяная смола 76,00 19,00 1,50 ! 3,50 34,47
rазификации 87.05 8,86 0,30 1,70 38,74
Уrлемазутная
суспензия
,
м
м
..
со
ная масса доменноrо кокса для условии на..
шей страны не должна превышать 450
470 Kr/M 3 (табл. 13).
Температура воспламенения кокса Haxo
дится в пределах 600 750 ос, а удельное ко..
личество теплоты, выделяемое коксом, 28000
31500 кДж/кr (б700 7500 ккал/кr).
I1з--за непрерывно растущих потребностей
в спекающихся уrлях иноrда приходится .ис
. .
пользовать для коксования .плохо спекающи..
74
.
Таблина 17
Состав золы мазутов отложений
на поверхности HarpeBa
Состав Малосерни Высокосерни Малые Бол b
золы, О/о стый мазут стый мазут ОТ ло шие OT
жения дожения
Si0 2 12,74 2,75 22,0 7,0
А1 2 О з 17,08 " б,О 2,0
Fе20з 2 ', Об 3,28 47,0 7,0
СаО 20,28 16,21 4,0 5,0
MgO
13,02 4,65 7,0 3,0
NiO 7 64. 5,0 ' 3.0
У 2 О Б Следы 21,76 ,. Следы 18,0
Na20 49,18 2,0 2"5 О
,
SОз 3,0 30,0
еся rазовые уrли, которые MorYT давать про
чный кокс при условии быстроrо HarpeBa дО
350 400.0C) т.е. до температуры перехода
u .
спекаемои массы в пластическое состояние с
последующим ,прокаливанием. Формованный
кокс сохраняет в печи достаточно высокую
прочность.
В настоящее время в доменных печах в
БОЛЫIIИХ масштаб х используют и друrие ви"
ды топлива, вдуваемые вместе с HarpeTbIM
дутьем. К ИМ относятся природный И KOKCO
v
выи rазы, мазут, пылевидное уrольное топли
во и. у:rольно мазутныIe смеси. Использовани.е
75
этих заменителей кокса позволяет ократить
расход дороrостояuцеrо каменно уrольноrо
кокса на IO 20%. в настоящее время про
водят ИСС.педования и опытные испытания по
ПО ТIучению и подаче в доменную печь rорячих
u
восстановительных rазов и уrольно водянои
эмульсии (табл... 14 18) .
.
ТаБЛНIl3 IH
Состав и теплота сrорания сухих
КОКСОВЫХ rазов
Состав rаза. О/О (объемн.) . Минималь
Завод. ная теплота
КО:\fбннат С0 2 СО Н 2 N 2 02 сrорания.
СВ. С 2 Н 6 '\.Дж/м 3
.
ММК 2,4 7.5 57,5 23,2 2,1 6,2 1 , I 16,81
КарМК 2,5 7,0 60, } 25,2 2.5 2,9 0,8 1 7,64
ОХМК 2,4 7,1 58.0 25,9 2,4 3,8 0,5 17,97
КМК - 2,5 7,0 57.4 25.5 2,6 4,3 1,0 17,77
ЗСМК 2,8 б,8 57.1 24,4 2.9 4.8 1,2 17,61
НТМК 2.1 б.8 59,4 26.6 2,1 2,6 0,4 18,14
ЧерМК 2,6 6,9 59,4 24,8 2,4 3,5 0,4 17,70
HJIMK 2,3 7,8 49,6 30,7 1,7 6,3 i ,6 18,42
КСт 2,5 6,4 60 -в 25,1 2,2 2,0 1,0 t z, 77
,
АзСТ .} 9 7,2 603 25,7 1,7 2,6 0,6 17,71
, .
ЖЛ1К 2,0 7,0 '62 О 24,0 1,8 2,8 0,4 17,32
"
ЕМЗ .23 6.1 58,6 23,1 4,3 4,7 0,9 1 8,,) 1
,
ЗСт 2,7 6,5 58,0 25,4 2,3 4,0 1 , 1 17,65
KOMj\ K 2,3 6,3 60,0 25,2 2,5 2,9 0,8 17,89
ДОМ3 1,7 6, I 61.7 24.8 2,4 2,5 0,8 17,85
МакМК 2,2 6,6 56,8 24,6 4,2 4.91 0,7 18,46
Д N\ К 3,4 8,4 46,5 27,8 2,1 11 81 17,38
Р N\ 3 3,1 7,0 58,5 24.0 I 2,9 3:7 0,8 I "7,65
ЧМК. 3,2 7 O 57 О 25,3" 2,5 4,5 0,5 17,70
.
76
6. Подrотовка. шихтовых материалов
к пла ке 8 условиях доменноrо цex
Для получения высоких технико экономи..
ческих показат.елей доменной ллавки необхо..
дима, в первую очередь, чтобы столб шихто
вых ма ериа.пов об.па'дал высокой rазопрони"
цаемостью, которая . остиrается в процессе
подrотовки . шихтовых материалов к плавке.
.Шихта должна обладать достаточном пороз
u
ностью, на величину которои значительно вли"
яет ее усредненнасть, орrанизация заrрузки
шихты в печь и характер распределения на
поверхности засыпи. Последнее 'особенно
важно,. так .как с увеличением полезноrо объ
ем а ДО1\1еНН IХ печей и интенсифик ц и домен..
u u .
нои плавки, происшедшеи в последние rоды,
неравномерность распределения шихтовых
материалов и rаза на колошнике заrvfетно уси
ливается.
В процессе ДО lенной плавки. происходит'
изменение первоначальных параметров ших..
'u .
то ои смеси, ПОЛНО.е или частичное разруше..
нис кусков. н по тепенное накопление мелочи.
Разрушение кусков шихтовых материалов в
u u
верхнем и среднеи зонах печи. протекает по
. .
раЗНQМУ.
Окатыши в шихте почти не подверrаются
прямому физическому разрушению, н'о наблю
дается. возникновен.ие кольцеобра.зных трещин
77
"
и микрЬтрещин на их повер ности с последу
ющим разупрочнением, вызывающим большое
образование ТОНКОДИСП рСRЫХ частиц.
В кусках аrломерата появляются BHYTpeH
ние трещины, приводящие к разрушению об..
разца. .
. Разрушение рудных кусков з висит ОТ ВИ
да РУДЫ и на инается с появления на поверх..
u
ностном слое' сетки мельчаиших трещин и
,образования пыли, которое проrрессирует по
мере опускания в нижние rоризонты печи.
/"" U
Lреднии размер кусков кокса в шахте печи
изме'Rяется незначите.пьно, но' заметно умень"
шается при перемещении в самые нижние ro..
ризанты печи.
Все шихтовые материалы (руда, аrломерат,
окатыши, флюсы, топливо) , поступающие в
U
доменныи цех, должны соответствовать уста..
новленным техничеСКИ 1 УСЛОВИЯ l, что конт..
ролируется ОТК предприятия. В цеховых. .yc
ловиях невозможно оперативно пользоваться
данными, характеризующими все мета.плурrи
.ческие свойства шихтовых материалов. Желез
ную РУДУ, аrломерат и окатыши контролируют
по ситовому составу, содержанию железа и
вредных примесей (S и Р), основности, если
они поступают непосредственно на бункера.
При складировании на рудном дворе штабеля
материалов разбивают на квадраты, из KOTO
рых..при штабелировании отбирают пробы.
78
Если качество минеральноrо сырья, иl\tfею
щеrо определенную характеристику по хими
чес KOl\tfу, минера оrичеСКОl\tfУ и сито ому co
u
ставу, восстановительным своиствам и друrим
данным, сравнительно леrко поддаются KOHT
ролю, то наблюдение за качеством кокса ocy
ществ.1!ЯТЬ значительно сложнее, так как кокс
сам по себе" является rOToBbIM продуктом, на
u u
своиства KOToporo влияют: качество yr леи,
состав шихты для коксования, режим' помола
уrля, ero коксование и друrие факторы.
В. связи с этим, KpOr e реrулярноrо наруж
tloro осмотра кокса. (лучше Bcero на рампах
KOKcoBoro цеха), помощником начальника' цe
ха по шихте, а также в сменах начальни
ками смен, бриrадирами по разrрузке и pa
ботни.ками ОТК в коксовом производстве
контролируются:
U u
компонентныи состав уrрльнои шихты;
помол шихты и коэффициенты paBHOMep
ности по золе, сере, летучим;
соблюдение установленноrо вреl'vlени обо..
. u
рота коксовых печеи и теl\tfпературноrо режи
ма коксования;
реЖИl'v1 тушения кокса;
работа механизмов коксосортировки.
В. аrл-омерационном производстве KOHT
родируют:
усреднение железорудных составляющих
шихты на складах (формирование штабелей
и qбор из них материалов);
79
известкование руд и концентратов;
соотноrnе.ние руд и концентратов в шихте;
дробление извести, флюсов и топлива;
скорость аrломашин, высота слоя спека
ния, завершенность процесса; ,
состояние rpoxoToB на сортировке аrломе
рата.
7. Прием, складирование и усреднение
шихтовых материалов
в современных условиях. > 950/0 рудной
. u'
части ихты дo eHHЫX печеи состоит из пред
.
варительно подrотовленных к плавке матери
алов офлюсованноrо аrломерата и OKaTЫ
о
шеи, поэтому усредне.ние руды ведется, как
правило, на атломерационных фабриках. Все
виды железорудных материалов выrружают
непосредственно в бункера. Выrрузку их на
u
рудныи двор. проводят только при поступле
нии материалов, превышаlощем их расход в
шихту, и для создания необходимых запасов
(сезонных и на случаи плановых и непредви
денных остановок аrломашины). Задачи 'yc
реднеНI1Я материалов при складировании на
рудном дворе при этом не решают.ся. Для ra
рантированноrо обеспечения доменных печей
устанавливают необходимый текущий запас
материалов.
Прежде доля неподrотовленной руды в дo
80
u
меннои шихте составляла значительную часть.
По этой причине, а также для создания запа..
сов руды, на зимнее время доменные цехи
располаrали обширными РУДНbIМИ дворами.
Прибывающую руду разrружа.пи ваrоноопро
кидывателем .в рудную траНI.uею, откуда MO
стовым rрейферным краном укладывали в
штабель высотой до 17 м (рис. 5).
Расстояни.е между длинной. и короткой HO
тами MocTOBoro Рудноr'О кран.а, определяющее
'ширину штабеля, Jiостиrает 115 м.. По длине
рудный двор занимает весь фронт доменных
печей. Разrрузку шихтовых материалов ведут
по всему фронту с последовательным пере..
,., . ..
движением оашенноrо ваrоноопрокидывателя
на расстояние одноrо BarOHa от места раз..,
rрузки. При обратном движении разrрузку
производят на стыках м-зтериалов, из ранее
выrруженных . BarOHOB. При разrрузке с по..
мощью pOTop oro ваrоноопрокидывателя aHa
лоrичная с.хема разrрузки достиrается СООТ"
ветствующим порядком работы разrрузочно
сбрасывающих тележек (автостелами) . Фрон..
, .
ты разrрузки К8ждоrо материала постоянны.
Скл дированиев штабели на рудном ДBO
.ре ПРОБОДЯТ rрейферными кранами ПОСЛ9ЙНО
на всю ширину склада. Число кранов, как
правило, в два pa a меньше числа доменных
печей.' Машинист' крана должен .раСС Iпать
6 За К. 3463
81
82
I
, <:.1
=
хсао
<:.ICoq
:::f
D::
о:Х .".
L.:a
о=:
::::: о..:а
:::<:.1......
CJ-&
::Е:Х с..
0<:.1
r::t. о..
L.a.
О
0..';S;: \о
O°t--
с:::! О
qO
t--C':I
(,)=
О О
g ,...
q:X
>->
CJ...: ф
r::::
>->:.:
=
....
I:Q
iC
,.;.,
- :X
.... -.- CJ
о.. о:: =-
CJ<:.I...CJ
t--....O.:::
"""" t':'
=
<'::
>( со CJ
t--з
>':';::
c.. Q
Or::::!--
('1) >->
cl) а.::::
'"'
"'- I
G.J1:s:
;Е,..., а.
.." о
CJ с....
:;: ..о
....
C)
:::...t.e
Q .
QJ ID ..
c..-х Q
(,)....
*
:>с::"
11.) О ....
СоС)
U....i---
....0
....oz::
o..=:Q
0=
L. с..
C\:JG.J
:0-&
,....
,
...,
с.
руду по возможности более ТОНКиМ слоем на
всю длину штабеля, перемещая по мосту те..
. u
лежку со слеrка открытыми челюстями rреи--
фера. При эт м руда каждоrо эшелона со..
ставляет один из слоев формируемоrо штабе
ля. Руду следующеrо эшелона, по составу.
отличающуюся от пре.дшествующей, уклады
вают выше таким. же тонким rоризонтальным
слоем. Забор материалов из штабеля с помо--
щью .рудно rрейферноrо крана проводят
уступами сверху вниз по всей ширине штабе..
ля. Важным условием является соблюдение
строrой последовательности выборки матери..
алов из отдельных. уступов. Как правило,.фор--
мируются два штабеля, постоянно идущих в
шихту материалов, из которых один заполня"
u
ется, а друrои расходуется.
На аrломерационных фабриках нашей
. страны широкое распространение получила
схема.усреднительноru склада с формирова..
. нием штабелей CBepxy движущейся тележкой,
сбрасывающей руду с ленточноrо конвейера,
u u
монтируемоrо в крытом алерее, опирающеися
'на мачто ые опоры. Руду из штабеля в этом
случае забирают с помощью экскаватора по
перек продольных слоев.
.
. Разсрузка .материалов в бункера
Выr,рузку материалов в бункера' ПРОВОДЯТ
с учетом paBHoMepHoro использования . .всех
6*
83
бункеров. Недопустимо опускание уровня Ma
териалов в бункере ниже половины ero объ
ема.. При разrрузке нео хо.riимо следить, что
бы материалы не попада.ТIИ в смежные бунке
ра, предназначенные для друrоrо .вида сырья.
В случае необход»мости заполнения бун
Kep материалом друrоrо вида, l\lатериал, pa
нее находившийся в нем, полностью выбира
ется, а... бункер очищается.
Забор материалов из бункеров проводят
в порядке, обеспечивающем полное использо
u ·
вание возможностеи ero усреднения: при за
rрузке ваrон весами последовательно по
подачам из каЖДоrо бункера, занятоrо одним
. u U
видом материалов, при конвеиернои ШИХТQПО
даче пос.педовательным включением rрупп
бункеров, обеспечивающем равномерный забор
материалов из 'всех бу ров.
8. Системы ПQдачи' шихтовых материалов
к доменному по ъемнику и оборудование'
t:t
для выполне ия операции
с шихт выми материалами
В настоящее время разли ают две. , систе
мы пода и шихтовых материа ов на бункер
ную эстакаду и с эстакады к доменному п дъ
емни.ку машинами п-ериодическоrо и непре .
u
pbIBHoro деиствия.
Систему подачи шихтовых материалов Ma
84
O) I 1.:;:
ro
I I f <:J се.. ..
'....0
С): r::;
I :Еф .С;
I
I ..
= CJ:)x
(.Q ,... 0...0
. - .., L.. ro се
t;:: ...o
1::<) ,.CCI:s:U
="" С:'::
f-o а.:3: I С
C)3...:.::
r--" .х ::.: ::: О
.-......: CJ=.....)(
»oO:.::
\о м о. :s:
а >-.L.:::,
L..IQ.I
а L.. CJ
:..:: 1f:) Q,)::-r:>
(j а. ....
Q::J с) CI.I О
:J".C'.
::21 Q.C
., q':S::' с
о C';I 2! :.: :s:
:s::.::=>.:.::.
а.:'3 t::( (,)
с) ... >. I
;:: (j Q..:s:
:s: :1') I .;:?!
::s: 00
ro а.. :s:
... = = :.:: :r
...
}4 :s: 0..00 о
::1 с) L... :.:: с:;
:':: I с)
t";J = се
>. C'-J
10 х....:х
CCI 25 о
О ... .. се
r::;t--;:;;O
>'o (,)
':::;:s :rt:: :a:::.::
a. :!: »У о
C):2IQ.. :.::
t--.... cu ...:::L......
t--..... t:::: = .а CJ.....-oI с..с
::Е о. QJ
а CJ .. :.::
х (.1 t:: 'о :с .
IJ о>.
.x r::; \о
Ш:.:::3Q;1
g cc:E1J':)
)(10......
:s: U'::C
3 'I:t' .х ..
. ...Q :.::3С';1
.. Q:'::
х::С а =
:-E--!D::O
C';I >'r-- о.
C Ша
о ..C';I CCI
С CJ:Q.
:!о= D::
-1.."":) t";J CCL.C';I с'о
,; cro:c CCI
(,)а::! I с
с) u
r-- .:s: О с)
.U cuj!!.... m
::Со.
U I i
, C'O
Ч"J ф ccucc
ct:\ с.. Ш О
I c.u
u t::(=:c
:s: о с о
..;::t- '""'- О...... :::L..:'::
85
u
шинами периодическоrо,' деиствия использова
u
ли в типовых проектах для печен полезным
объемом до 1719 м. 3 (рис. 6). Ее недостатком
является оrраниченная производительно ть,
большая СТQИМОСТЬ оборудования, сложность
автоматизации и отсева мелких фракций же'
u U
л.езоруднои части шихты. перед заrрузкои в
скип. В связи с этим ДЛЯ. доменных печей
объемом 2000 м 3 И выше .'в нашей стране в
настоящее время. применяют систему подачи
шихтовых материалов машинами непрерыв
цоrо действия (рис. 7), при этом на эстакаде
размещают от. 3'до 5 ленточных конвейеров.
Снижение числа компонентов железосо
u
держащеи части шихты, увеличение наде)l\НО
сти работы оборудования позволили COKpa
тить число бункеров для шихты и осуществить
подачу основной части материала (аrломера
та, окатышей, кокса) из центральных бунке
ров непосредственно в скипы. Такая схема
ШИХТОПОД8ЧИ (рис. 8) была впервые примене
на для доменной печи полезным объемом
2700 м 3 на Череповецком металлурrичес ом
комбинате. При проектировании печи объемом
3200 м-З эта . истема ШИХТ9подачи была улуч
шена за счет установки скиповоrо подъемника
с раСЧJ!ененным. мостом и увеличения емкости
коксовых и' железорудных бункеров. При co
оружении доменных печей большоrо объема
наиболее .приемле fОЙ является непр рывная
86
система с применением ленточных ко вейеров
(рис. 9)
Васоноопрокuдывателц 'предназначены для
выrрузки сыпучих и кусковых. материалов из
открытых BaroHoB, для чеrо B rQ!Jbl повара..
чиваioт ,на определенный'" уfЬл. В доменных
цex x чаще применяют башенные (боковые)
передвижные ваrоноопрокидыватели; ротор..
HЫ (KpyroBble) стационарные ваrоноопроки"
ыватели используются rораздо реже (их в
основномприменяют на коксохимических I:f
аrломерационных предприятиях).
.Рудный кран представляет собой мостовой
u
переrружатель, предназначенныи для переда..
.u
чи руды, ИЭ,приемнои траншеи на скла руд..
Horo двора, усреднения ее при укладке в шта..
бели и поrрузки' хранящихся на складах
u
шихтовых материалов в. переrрузочныи взrон
для передачи в бункера эстакады. Одним из
основных рабочих механизмов рудноrо крана
является ерейфер. Он используется для a TO"
матическоrо зачерп.ывания и разrрузки MaTe
риалов.
пересрузочныle ваеонЬ! по своему назначе..
пию разделяются на рудные и OKcoBQle. Уст--
u ..
РОИСТВО тех и друrих принципиально одинако"
во, разница заключается лишь в' rрузоподъ..
емнqсти: у рудноrо взrона 65 т, у коксово..
o 30 T. Кроме Toro, коксовый переrрузоч..
87
я
А
А
А
А
А
д
д
J
5
Рис. 7. Схема шихтоподачн на доменной печи объемо'м 2700 м З ком
аrломерата; 5 J 6 питатели добавок; 7. 8 весовая воронка и ее
r.!epaTa; 12. 13 rpoxOTbl кокса; 14. 15 вссоц.ые воронки кокса; 16
бункера
Рис. 8. Схема шихтоподачи . 'Ha доменной печи объемом 2700 м з ЧерМ
и окатышей; 5. 6' конвейеры ar:noMe'paT..a;" окатыш"ей и до бавок;' i: 8.
рата; 11. 12 'BeCOBыe воронки .ll.обавок, 13, 14 питатели дo6 ВOK ,.
ЦА и БА' соответственно центральные и боков.ые б.ункера ar ,
88
бината с:Криворожсталь::.: 11 2 конвейеры аrломерата; 31 4 rpoxoTbl
затвор; 91 10 весовые воронки аrломерата; 1 I распределитель аrло-
17 отсев мелочи; А бункер аrломерата; К бункер кокса; Д
добавок .
6 8
/2 /4
10
К: J 1 2 ' весовые воронки кокса; 31 4 весовы.е воронки arnollepaTa
конвейеры мелочи ar.iIOMepaTa н окатышей; 91 10 rpoxoTbl аrломе
151 16 rpoxoTbl кокса; 17 отсев мелочи .кокса; К бункера кокса;
ломерата и окатышей; Д бункера добавок.
.
89
........:
./'1
. ..:.!&..
. ' I 'с5
:1
:1
:oq:.
t.(:).
.
C"'J
c'\..i
\
-,...., C'..J
....::t- t-....
"* N':> -,....,
.:
90
ный BaroH в отличие от Рудноrо снабжен ДBY
мя бункерами с выrрузкой в OДHY CTOPOHY от
оси железнодорожноrо пути. .
Б-ар 6аННblЙ затвор. nита ель. Барабан
ные затворы питатели приняты в качестве
типовых для .рудных бункеров при системе
шихтоподачи с использованием BarOH BeCOB.
Каждый бункер в этом случае оборудуют ДBY
мя затворами, расположенными под COOTBeT
, ствующими выпускны.ми отверстиями.
Ba20H вecы }'редставляют собой caMOXOД
u
ныи BBroH с двумя саморазrружающимися Kap
манами и взвешивающим 'механизмом, пер.е
двиrающийся по рельсовому пути под бунке
рами эстакады. BaroH B'ecbI . служат для
набора из бункеров, взвешивания, транспор
тировки и выrрузки в скипы железосодержа
. щих шихтовых материалов (рис. 10).
. .
Ленточный KOHBeuepJ снабженный aBTOMa
тическими разrрузочны.ми (сбрасывающими)
тележками, относится к разrрузочным маши..
-4111 Рис, 9. Система шнхтоподачи доменной печи объемом 5000 1'.13: 1
бункера (БА..:......... аrломерата. БО окатышей. БК кокса); 2 rpoxo
ты; 3 - весовые воронки (ВА. ВО. ВК); .4 питатели; 5 .rлавный
конвейер; . 6 .. доменная печь: 7. 8 заrрузочные конвейеры; 9 14
конвейеры' уборки r.,елочн в бункера (аrломерата БМА: кокса
БМК); 15. /6, 18 . пеРЕ>ключающие нiнберы; /7 . резервный сброс,
ный конвейер; /9 . ревероtввый конзеЙt:р: 20 ,,1{'НТОЧНЫЙ транспорт
ный конвейер; 2/ .. ЖЕ>лезнодорожtlыЙ Bar oH
91
92
нам непрерывноrо. действия. В зависимости
от те пературы транспортируемоrо материала
u u
применяют конвеиеры с прорезиненнои лен
той (температура материала до 100 ОС) и
пластинчатые (температура материала
> 100 0 С).
Перекuднь е лотки служат'для изменения
направления потока шихтовых материалов;
ссыпающихся с работающеrо. конвейера в' BO
pOHKy в-ecы одноrо ИЗ. скипов .[Iотки. YCTaHaB
u
ливают под разrрузочными участками конвеи
еров. Применяют. лотки передвижноrо и пово
pOTHoro типов.
rрохот пuтатель с элеКТрОМll2НUТНЫМ
приводом' применяют в систем.ах 'подачи ших
. а
товых матери лов с помощью конвеиеров для
отсева мелочи' и выдачи шихтовых материа
лов из бункера на конвейер. Ero производи
тельность. составляет 100 м 3 /ч, уrол наклона
колосник<;>в к' rоризонту 200, .'амплитуда коле
баний короба 0,9 мм (рис. 11).
"
Рнс. ]O Схема набора шихты автоматическими, BaroH BecaMH:
1 контактный циферблат; 2 шинный коммутатор; 3 реверсивный
маrнитнын контроллер; 4 маrнитная станция управления передвиже-
нием BaroH Bec9B;. 5 станция управлення вращением трансмиссии;
. б соленоиды воздушных цилиндров; 7 станция циклической з.аrруз-
ки it набора рабочих подач; 8 контакторы соленоидов; 9 двиrа-
тель; 10 бункер; 11 двиrатель трансмиссии; 12 барабаны бунке-
ров; 13 карман
93
1
lt
J 2
Рис. 11... Э.'Iектровнбрационный rрохот пнтатеЛБ:
1 сварной короб; 2, электромаrНИТtlЫЙ привод вибратора; :з. pe
зино-мета лическне амортизаторы; 4 выкатная тележка; 5 направ
ляющая течка
Самоцентрирующuйся двуiситовый 8ибра
. .
ционныи 2рОХОТ яв яется основным механ»з
мом в системе подачи кокса в скипы ДOMeH
Horo подъемника, которая включает также
коксовые бункера, весовые воронки и бункера
уборки мелочи (рис. 12)..
ВороНКа....Весы предназначена для приема,
взвешивания и выдачи жел.езорудных M.aTe
риалов, кокса и флюсов в скип доменноrо
подъемника.
Доменный подъемник. Конструкция узлов
u
И долrовечность .детален подъемника должны
отвечать требованиям длительной работы 'без
замены (до 5 лет), а в случае невозможности
выполнить это требование, например, .:для ски
94
пов И канатов быстрой замены их на «пол
u
ноте» ..печи, кратковременнои остановке, выз"
ванной, например, заменой воздушны фурм.
8
9
Рис. 12. Самоuентрнрующийся двухситовый вибрационный rpoxoT:
J электродвнrатель; 2 клиноременная передача; 3 маховик; 4
шкив; 5 вал; 6:""" бункер; 7 кулачковая завеса; 8 канат; 9
пружинный амортизатор; 10 стяжка; 11 короб; J 2 сито 'С. OTBep
. '''стяями 70 мм; 13 сито с отверстиями 25 40 мм '
[]од полнотой печи понимают время,. 'на КОТО..
рое .можно остановить подъемник, заблаrо..
\временно приняв соответствующие меры (на..
irрузив печь до возможноrо предела и. взяв
95
.на большой конус подачу) без снижения KO
личества дутья, подаваемоrо в ечь, и без
увеличения температуры колошниковоrо rаза
до ОПЗСНЫХ пределов. Набранная на большой
конус подача опускается в печь в период oc
тановки подъемника. .
Скиповые подъемник позволяют работать
на, бо.ПЬШОМ ко.пичестве компонентов шихты,
rорячем аrломерате, быстрее изменять коли
чество и вид материалов, подаваемых в печь,
, .
их применяют при строи.тельстве новых до..
u .
, менных печеи в существующих цехах. со ски
повоЙ подачей сырья на колошник (рис. 13).
Для. 'новых больших. доменных печей объ..
емом >3000 м 3 , расположенных на новых
u
ПЛОI.цаДI<ЗХ, применяют конвеиерные подъем..
ники.
Скип состоит Ц3 кузова, передних и зад..
них скатов и П..образноrо упряжноrо устрой..
ства. Кузов представляеJ:' собой коробку CBap
со . u
нои конструкции, окруrленную в хвостовои
ча<;ти, открытую и уширенную по высоте в
передней части. От износа шихтовыми 'мате..
.
риалами днище, и стенки кузова защищают
плитами из марrанцовистой стали, либо пли..
тами ячеи той конструкции. В верхней части
кузова предусмотрено отверстие для заrрузки
через Hero мусора и высыпания шихты He
u
посредственно из скиповои ямы.
ЗazРУЗ0чное .. устройство доменной печи.
96
i5
JLf
Рис, 13, СКIIПОВОЙ подъ мник ДОМ !lII()Й печи: 1.
13 скип; 2,'3 nt. совая воронка; 4 конвеЙ,
ер; 5 бункер; 6 опора; 7 скиповая .п('бед
ка; 8, 11 пи.'нш; 9 , мост; 10. рельсы; 12
приемная воронка зш'рузочноrо устройства дo
менноЙ печи; 14. 15 , . rO.1UBIfbJe б.l\ЖИ канатов;
16. 17. ка наты; 18 КОНСОJlЫЮ'ПОВОРОТНЫЙ
кран; /9. 20 направляющие блоки к.нштов;21
теЛСЖка для' замены скипов; 22 , лебедка yn
1 раllл("шtН конусш.ш; 23 . машинное зданис дo
Ф MCHHOfi печи
..
4-
1 /.
G
-
7 3ак. 3463
'97
Получuстыii
zаз
..................
'
.."
..
' 'x
'
'" .
r;s
'}
L
98
На БОЛЬШИНСl:ве доменных печей применяют
двухко.нусное заrрузочное устройство (рис. 14),
u
состоящее из приемнои воронки, распредели--:
теля шихты и засыпноrо аппарата.
В типовом заrрузочном устройстве малый
конус 'С воронкой распределителя и большой
u
конус с чашеи Также являются rазоуплотня
ющими орrанами, так как давление в межко
НУСНОМ пространстве' (между большим и Ma
лым конусами)' необходимо периодич ски
уравнивать с давлением в печи перед опу
сканием большоrо' конуса и с атмосферным
давлением перед опусканием малоrо крнуса
Вместимость воронки распределителя ших
ты обычно равна вместимости скипа. Пол.ез
ная вместимость межконусноrо' пространства
несколько больше вместимости одной подачи
(дозы одновременно O YCKaeMЫX в печь MaTe
риалов, . коrорая обычно составляет 4, реже
б, скипов).
в связи с этим маJIЫЙ конус опускают
после разrрузки каждоrо скипа (иноrда
двух), . а большой после набора полной
подачи. Окружное распределение материалов
реrулируют при помощи распреде"fJителя ших
..... Рис. 14. Типовое заrрузочное устройство доменной печи: / ко-:'!ошник
доменной печи; 2 засыпной аппарат; 3 измеритель уровня засыпн
'в доменной печи; 4 вращающийся распределитель шихты; 5 rазо
отводы; 6 клапан; 7 приемная воронка; 8 уравнительный кла
пан; 9 скип; 10 rазопровод; // подвеска; 12 направляюший
блок; J;j балансир конуса; 14 атмосферный клапан
7*
99 :
ты, а радиальное изменением уровня засы
пи, ПОР5JДКОМ набора материалов на большой
. u
конус, массои материалов в подаче, а также
. U
иноrда специально установленными устрои..
ствами. '
. Прuемная воронка предназначена для Ha
правления материала, высыпающеrося из ски
па, в распределитель шихты. В связи с тем,
u
что подъемник двухскиповои., приемная BOpOH
ка в верхней части "имеет вытянутую форму, а
внизу оканчивается Kpyr лым отверстиеJ\iI, что
обеспечивает подачу ШИХТbI к центральной ча
сти распределителя. Для обеспечения полноrо
схода 'материала уrол наклона боковых сте..
нок воронки к rоризонту составляет 450.
Распределитель шихты. Наиболее распро..
страненным является распределитель с Bpa
v' "'" . u
щающеися воронкои, закры!ои снизу малым
конусом. Шихта, ссыпающаяся из скипа че
рез приемную воронку в воронку распредели
u .
теля, располаrается в последнеи неравномерно
по объему (из за боковоrо расположения ски
пов) по rранулометрическому составу
(вследствие сеrреrации).
Для получения paBHOMepHO O распределе
ния шихт 'в печ.и воронку распределителя
u u
С материалом каждои последующеи .подачи
...
поворачивают относительно предыдущеи на
уrол а (обычно 600). Таким образом, за цикл
П9дач 360/а (обычно шесть) олучают практи
100
чески равномерное по сечению печи распреде
ление материала.
.3аСЬiпной аппарат. Пр!" помощи засыпноrо
аппарата осуществляют заrрузку и распреде
. u
ление материала по радиусу доменнои печи.
Основными технолоrичеекими параметрами
...
заrрузочноrо устроиства являются диаметр
большоrо конуса, уrол наклона образующей
большоrо конуса (обычно 530), который пре...
u
допределяет крутизну .траектории ссыпающеи..
ся ШИХТ I, и.' п<?лезный объем межконусноrо
пространства (объем,' заключенный между за..
крытым qольшим конусом, чаIIiей, rазовым.
затвором и' возможно более высокой поверх..
. ностью засыпи на.. бол шой конус). Обычно.
полезная вместимость засыпноrо аппарата .
равна. вместимости .четырех скипов материала
и составляет примерно 30/0 полезноrо объема
, печи. .
. &ажное значение имеет диаметр большоrо
K Hyca О кон , который вместе с внутренним
диаметром' колошника' о КО Л определяет колош '.
никовый зазор 8. == (Dкол О КОН ) /2 пара..
. метр, характеризующий правильно распреде..
. ление шихты., по радиусу колошника ' При ма..
.' "'"
лом зазоре создается центральныи ХОД rазов
в печи из за переrрузки периферии рудой
мелкой фракции. При большом зазоре к CTeH
кам печи попадает большое количество руды
крупной фракции, что способствует рбразова..
101
r--J
,
.J
'''''.1
.1--
-....;.,
, с;:)
........
102
7
L
I
...
I
I Ч.
I
i
5
...
«::::::>
!
9
10
Ф5000
нию периферийноrо r(jзовоrо потока.
. Основные теХНО.JIоrически{' 'па ра:vн тр ы ти--
....
П()ВЫХ заrрузочных устроиств приведены в
табл. 19.
За ыпной аппарат (рис. 15) состоит из
. u ..
чаши, установленнои на опорном коло нико
вом кольце печи через асбестовые прокладки,
CBapH0t:'0' rаЗОБоrо затвора, состоящеrо из ци
'лин'дрической .н конической частей и большоrо
конуса.
Наиболее УЯЗВИМblМ местом в КОНСТРУКllИИ
засыпноrо аппарата является узел контакта
большоrо конуса и чаши, который изнашивает
ся в результате продувов запыленным KO.,10Jlj
никовым rазом при раБОТ,е печи на повышен--
ном давлении rаза под КОЛОIUНИКОМ.
В настоящее время распространены следу
I9lцие меры по увеличению, плотности .и, сни
жению износа узла контакта конуса и чаши:
u
напл вка контактных поверхностеи конуса и
чаши твердыми сплавами; обработка с BЫCO
u
кои степенью чистоты контактных поверхно
u
стеи конуса и чаlНИ; уве.Jlичение. yr лов накло
на контактных поверхностей до 680; работа
u
заrрузочноrо устроиств с заполнением полу
.... Рис, 15,. З'<Н.'ЫllНОЙ аппарат ДО!\!СIIНОЙ печи: J... штанrа большоп) 1-\0'
flуса; 2, 4. КOfшчt'СК3Н И ШJ.1ИfСЧНlческая lfaCТlf cbaphOI-О r'а:Щlюrо
затвора; .1 -- защитный КОНУС S IlfHH-:.'lадка: 6 ОНЩНlоt." KO.101111Вf
. 'копое КО:IЫl,О; 7., кону..: жt' 'ТКЩ"ТН: 11 K.II111: У 'I:JlHa: '() БО.-1Ь-
шо.i 10:011\("
103
Основные технические харак
в МССПI !.1 ост Ь
Параметры
1033 1386 1513
Тип скипа,..
rеометрическая (по .
лезная) вмести
3
мость, М ...
База колес, м м...
Д'иаметр колес, мм
Колея, MM.. .
ТИП скиповой ле
бедки...
rРУЗ9подъемность, т
Макс'имальное CTa
тическое натяжение
в канате, кН...
Скорость К,аната,
М/МИН... .
Диа.метр барабана,
мм...
Диаметр каната,
1M...
Мощность э.пектро
ДБиrателя', кВт ...
Тип распредели
ТС.:1Я.,.
104
C 8 I
C 8 I
8,1 (6,5)
.,2400
500
1454
8,1(6,5}
2400
500
1454
.П с 15 I
15
ЛС 15 1
15
190
190
150/224
2000
150/224
2000
39
39
2. Х 190
2 Х 1 90
Скиповой
c 1 o 1
10(9)
2400
500
1660
ЛС 22,5 1
22,5 .
250
1 70/236
2000
43,5
2 Х 260
:Расnреде лu
I СЗ 31 7,51 СЗ 31 7,51 СЗ 32 iо I
Таблица 19
. а
теристики заrРУЗ0ЧНЫХ устроиств
печи, м 3 , '
1719 2002 2700 3000 3200
подъемник
с 1 o 1
c 13 2
C 20 2
C 20 2
C 20 2
10(9) 13,5 (12) 20 ( 1 7) 20 ( 1 7) 20 ( 1 7)
2400 3800 3100 3100 3100
500 600 700 700 700
1660 1660 2420 2420 2420
.П,С 22,5 I ЛС 29 II ЛС 39 II ЛС 39 II ЛС 39 II
22,5 29 39 39 39
250
423
625
625
625
170/236 210 240 240 240'
2000 2000 2400 2400 2400
43,5 47,5 52 52 52
2 х 260 2 Х 480 2 Х 550/710 2 Х 550/71 О 2 Х 550/71 О
тель UJИХТbl
I СЗ З2 1 О I СЗ 21 17 I СЗ 21 17 I СЗ 21 I71 РШВ I 22
105
ВмеСТИ\lОСТЬ
Параметры
1033 1386 1513
Полезный объем
v
вращающеися BO
ронки, 3 7,5 7,5 10
м ...
Диаметр Ma.J10rO KO
нуса, ММ... .2000 2000 2000
Мощность электро
двиrателя, кВт.. . 28 28 28
3 асыпн.ой
Тип засыпноrо аппа К31 4200 K33 4800 K33 4800
рата...
Полезный объем Haд 33,5 45 45
KOHycHoro простран ,
ства, м 3
Диаметр большоrо 4200 4800 4800
конуса, ММ...
Колошниковый за 800 850 900
зор, мм
Наибольшая М-асса 48 55 58
шихты на 60ЛЬШОМ'
конусе, Т...
Механ.u ж управ
Тип б.ал aHC,!fpa...
Ход 'конуса, мм:
большоrо...
малоrо...
КП 4 72
750
900
КП 4 72 КП 4 85
750 750
900 900
106
rIp();LO 'lf:,('IIII<.' T;lfi:J, 19
,
печи. м 3
1719 2002 2700 :3000 3200
10 12 17 17 22
2000 2000 2500 2500 3000
28 28 120 120 120
аппарат
,
K21 5000 K23 5400 K22 6200 K25 6500 A3KI 7000
45
70
70
70
90
5000
950
5400
950
100
6200
950
6500
7000
950
100
950
68
100
100
лепия конусами
. КП 3 105
КП 2 90 КП 1 165 КП 2 188 БКП l 210
750 750 750 590 600
900 900 900 800 750
107
8 меСПf\'ОСТt.
-
Пар<l tетры
1033 1386 ' 1513
Усилие в штанrе кН:
бол bUloro 720 720
конуса... 850'
малоrо конуса.... 280 280 365
Тип лебедки... ЛК 38 М ЛК 45 .ПК 45
, ,
Максимальное Ha
тяжение 'каната, кН I 380 450 450
Диаметр каната,
мм.,. 28, 29 37 43,5 37 43,5
Мощность электро
двиrателя, кВт. .. 150 180 200 ) 80 200
,
чистым rазом межконусноrо пространства
и Т.П.
БеСК,ОНУСНblе .за2рУЗОЧ1-tые. устроЙства. За
мена. конуса более простой детал'ЬЮ (враща
ющимся желобом) была предложена в 1959
rоду Е. Ф. BerMaHoM и А. А. Ваrиным. В
1965 rоду А. r. Коше;:Iевский предложил за..
сыпной аппаРаТ с. двумя шлюзовыми бунке
v
рами и находящеися. под ними распредели
тельной воронкой. и желобами различной
длины, что позволяет изменять .заrрузку по
радиусу печи. .
В последние [ОДЫ получило распростране
ине беСКQнусное заrрузочное устройство фир
108
IIРО:IО:I;Ф;.<:III1t' T<l():I. l )
ilt.'ЧИ. \t З
1
1719 2002 2700 эооо ' t ' 200
i
900 1033 1663 J880 2100
400 375 64З 690 900
Л К 45 .пK 45 /IK 70 .ПК 70 Л К 70
450 450 700 700 700 ,
.
37 43,5 37 43 5 52 , 55 52 55 . 52 55
,
180 200 180 ...-200 2 Х J 50 2 Х 150 2 Х 150
.
I
.\1Ы «IIоль Нюрт» (рис. 16). Оно состоит ИЗ'
rIОВОРОТНОЙ' 'прием ной воронки, которая на:-
правляет LllИХТУ, с"Сblпающуюся с конвейера
или скипа, в одну ИЗ ДBY шлюзовых камер.
Каждая шлюзовая камера имеет верхний и
i-IИЖ ИЙ ,"азоуплотнительные клапаны, - rрузо
u u
вои КJlаflан затвор и отсечное устроиство, OT
. ,l,СЛЯЮlцее IlIJ1 юзовую камеру от рабочеrо
- u
пространства' печи ДЛЯ, !lОЛНОИ. замены или
ремонта ,LНЛЮ30ВОЙ камеры на работающей
rIЕ:ЧИ. rlри открытых клапан ах шихта поступа
е.т в центральную течку, а из Hee B желоб,
которыЙ имеет незClВИСИМЫС IIРИВОДЫ враще
!ИЯ и' качан ия чере специальныЙ редуктор.
. 109
110
I .
Наличие независимых ПРИВОДОВ позволяет Be
сти кольцевую заrрузку шихты при различных
у-rлах' наклона желоба, спиральную и cocpe
доточенную. Устройство управ яется ЭВМ и
работает по проrрамме. Обычно заrрузку ar
ломерата ведут ближе к периферии . а KOKca
ближе к оси печи. Технолоrические показате
ли. работы доменных печей, оснащенных таким
...
. УСТРОИСТВОМ, улу щились_
9. Материальный 'и тепловой балансы
u
доменнои плавки
Рассчитать доменную ШИХТУ значит ПО
добрать соотношение между железосодержа
щими компонентами (руда, аrломерат, OKa
тыши)'- флюсом И топливом так, чтобы полу
чить шлак, обеспечивающий получение чуrу
v
на заданноrо химическоrо состава и ровныи
и... u
устоичивыи ХОД доменнои печи.
Исходными данными при расчете шихты
...
служат: химическии состав Н1ИХТОВЫХ матери
алов и чуrуна коэффициенты распределения
элементов между' чуrуном и шлаком. У дель
...
ныи расход кокса задают или определяют
расчетным путем.
Рис, 16, Бесконусное заrрузочно(' устройство фирмы «Пау.'1Ь Вюрт»:
1 , поворотная прне иая поронка; 2. 5 . ВСрХfiИЙ И нижний rаЗОУJl
.:10ТНltТСЛЫfЫ(' К.'lЗПёJНЫ; 3.. шлюзовая KClMt.'pa; 4, rрузовой К.:1апав
затвор; 6 отсечное устройство; 7 . . ре,дуктор; 8., желоб
111
Наиболее простым и распространен:ным в
практике работы является расчет, который
сводится к определению необходимоrо ко.ли
чества известняка для ошлакования KpeMHe
зема шихты' и золы -топлива, а расход кокса
или рудную наrрузку' задают. Существуют бо
лее точные методы расчета шихты, но они
трудоемки и требуют, больших затрат времени.
Мастер печи ежесменно проводит прове
u
рочныи расчет шихты с определением выхода
чуrуна из подачи, количества, состава шлака
и расхода кокса. .
Выполненные на основании фактических
анализов ко.мпонентов IllИХТЫ расчет., анализ
состояния печи по HarpeBY, использованию
'энерrии rазовоrо потока даlQТ основания для
корректировки шихты.
п риМ,ер краТКО20. цеХОВО20 расчета шихты
для печи 3000 М,З. ЗСМК
Исходные данные. Состав шихты, о/о: ar..
ломерат ЗСМК 79; аrломерат абаrурский
10; руда таштаrольская 20.
Химический состав компонентов шихты
(О/О) приведен ниже:
Fe FeO F е 2 Оз Si0 2 А 120з СаО MgO
Ar ЛQмерат:
ЗСМК 57,58 15,1 О 65,39 6,45 2.79 648 2,68
,
абаrур .
.> 53,40 15,91 60, 1 2 8,89 3,39 4 47 6,77
екиИ ,
112
Руда таш
таrоль
ская 49,40 22,23 43,22 11,20.2,80 7.58 1,61
Зола кокса 6.09 8,70 50,18 28,78 1,60 1,24
Известняк 0,13 0,18 1,00 0,40 54,42 0,56
Для расчета принимаем расход руды в по
дачу 50 т; расход кокса в подачу 14,3 T;PYД
ная наrрузка 3,5 TIT кокса; p cxoд железа 'на
1 т чуrуна 968 Kr: С9держание кремния в чу
rYHe 0,70/0, основность шлака 1,2.
. Состав шихты в подаче,. т: ar.JIOMepaT
ЗСМК..35, аrломерат. абаrурский' 5, руда
таштаrольская 10, кокс 14,3 т (при coдep
жании золы в коксе 9,9% расход золы кокса
составит 1,416 т).
. Расчет выхода ЧУ2уна из подачи
С одной подачи в печь вносится железа:
(57,58-35) + (53,40.5) + (49,40-10) + (1.416-6,13)
,100
27,85 т.
Выход чуrуна с подачи составит: 27,85/
0,968==28,77 т.
Расчет выхода u состава шлака
Кремнезем шихты восстанавливаеq"СЯ в KO
личестве: 28',77(0,7/100) .2,143==0,432 т (ос..
тальное переходит в IlIлак), rде O,70/oSi в
8 Зак. 3463
113
чуrуне; 2,143 коэффициент ресчета Si
SiO:2. .
Таким образом из шихты переходит в
шлак:
Si0 2 === (35 . б,45+ 5 .8,89 + 10 .11,20+
+ 1,41 б ,50,18) /1 OO O,432 ---: 4, 1 00 т;
, ,, .
Аl 2 О з == (35.2,79+5.3,39+.10.2,80+ ,"
+ 1 ,416 . 28,78) 1.100 == 1,834 т;
СаО == (35. б,48 +'5 .4,47 + 10.7,58+ 1,416х
х 1,60) / 1 00 == 3,273 т;
MgO == (35. 2,68+ 5 .'б,77 + 1,61 + 1,41б х
Х 1 ;24) /1 00 == 1,455 т.
При этом основность шлака составит:
(CaO+MgO)/Si0 2 === (3,273+-1,455)/4,100==
== 1, 153. .
ДtТIЯ Toro чтобы получить шлак заданной
основности (.. ,2), еобх д,:,мо в ш хту доба
вить известняка в количестве:
1,20 == (3,273 + 1,455 + СаQизв/) /4, 100
0,192 т CaOH3 или в пересчете на известняк:
. ,
Q,J /p !4. ==0,353 т; rде 54,420/0
1 00 _ . _
содержание СаО в известняке:
Принимаем расход известняка в подачу
350 Kr, тоrда в шлак переходи : ;
SiQ2==4,100+0,004:=:4,104 т; АI 2 О з == 1,834+
114
+ Q,OO 1 == 1,835 т;
СаО == 3,273 + 0,190 == 3,463 т;
MgO== 1,445+0,002=== 1,457 Т.
Состав Получ нноrо шлака (в числителе T,
в 3НCiменателе о/о) :
Si0 2
АI 2 О з
СвО
MgO
1 ,457
13,08
4.104 1;835 3,463
36,85 16,48 31,09
При этом (CaO+MgO)/Si0 2 == (31,09+
+ 13,08) /36,85 == 1 ,20.
Выход шлака на 1 т чуrуна сос авит:
11,137/28,77 ==387 Kr. ,,- .
Д,nя проверки правильности шихтовки до..
u
.меннои печи, количества дутья,- выхода домен..
Horo rаза, точности взвешивания чуrуна и
шихтовых материалов, расхода кокса, распре..
u
деления и. использования тепла в доменнои
'печи, определения ero потерь составляют .ми..
териаЛЫ-lЫЙ и тепловой баланс плавки.
. Расчет материальноrо баланса основан на
законе сохранения вещества. Зная химический
состав шихтовых материалов и продуктов
плавки, их массу,. рассчитывают приходную
и расходную 'части материальноrо баланса.
Расчет тепловоrо ба анса основан на за..
KOH сохранения энерrии. На основе предва
рительно составленноrо материальноrо балан..
са, определения температуры поступающих
8*
115
материалов, продуктов плавки, отходящей
БОДЫ, количества тепла, выДеляющеr'ося. в пе
чи и расходуемоrо на восстановительные про
цессы, составляют приходную и расходную
статьи тепловоrо баланса.
Анали приходной и расходной частей'ма
териальноrо и тепловоrо баланса. уrлубляет
представление о ходе доменноrо процесса и
позволяет вскрыть неиспользованные резервы.
rлава 111
О,
ДОМЕ.ННЫЯ ПРОЦЕСС
По мере поступления в доменную печь, JJачи
нается изменение физическоrо и химическоrо
составов шихтовы,Х материалов. При этом
протекают следующие основные процессы: BЫ
деление влаrи, летучих .веществ и разложение
карбонатов; восстановление оксидов железа
и друrих элементов; образование чуrуна и
шлака; десульфурация чуrуна; rapeH.He топ
лива.
1. Удаление влаrи, летучих
и разложение плавильных материалов
В шихтовых ма ериалах, аrружаеМblХ в
доменную печь, всеrда содержится влаrа: в
железных рудах от 1 до 60/0 (в бурых желез
1 J 6
няк х до 200/0); в марrанцевых 50/0; .в из .
вестняке 1 ,5 2,50/0, в коксе до 50/0; в ar o
мерате и окатышах в зависимости от клима
тических условий И времени rода ДО 2 o.
ТU2роскопuческая часть вла2U находится
в порах материалов. Ее испарени и связан
u u
ныи С этим дополнительным расход тепла
практически не сказывается на эффективности
тепловой работы печи и расходе топлив.а, так
как тепло на испарение влаrи обеспечивается
за' счет теплосодержания УХОДЯЩИХ из печи ra
зов (их температура в COBpeMeHHЫ УСЛОВИЯХ
работы доменной печи составляют 120 3500C).
Несмотря на то, что испарение влаrи не требу
ет дополнительноrо расхода топлива колеба
ния ее содержания в шихтовых материалах
способны вызывать расстройства хода печи
и выплавку некондиционноrо чуrуна в резуль
T Te колебаний отношения сухой массы желе
u
зоруднои шихты К уrлероду кокса.
fцдратная вла2а попадающая в доменную
печь с БУРЬ1МИ железняками или в составе
пустой породы, удаляется при .200 550 ос
(иноrда до 1000 ОС) в зависимости от круп
ности руды. Взаимодействие образующихся"
при этом паров БОДЫ с твердым уrлеродом
протекает с большими затратами тепла что
ведет к перерасходу кокса.
В настоящее время rидратная B.JIara пра
ктически не. влияет на тепловую работу печи,
117
так каК'.удаляется в процессе подrотовки же
лезорудных материалов К плавке (аrломера
ция, производство окатышей).
Удаление летучих кокса происходит пр»
800 IOOO ос. Содержание их в коксе COCTaB
ляет. 0,6 1,20/0, 'но может достиrать и 2,50/0.
В летучих кокса содержится в среднем 1 o
15% со 2 ; 20 300/0 со; до 400/0 Н 2 ; 20 300/0
N 2 ;, 1 O 200/0 СН 4 . Пер.еход летучих веществ
в rаз незначительно изменяет количество и
состав доменноrо rаза.
Летучие вещества. при переходе в rаз не
влияют на работу печи, но колебания их co
держания или повышенное содержание, их в
коксе являются первым признаком неподrо
. u
товленности кокса в результате расстроиства
технолоrии коксования. Ход. печи при это::
ухудшается, расход кокса увеличивается', про
исходит заrромождение ropHa, вызывающее
rорение воздушных фурм.
Мноrие составляющие доменной шихты,
особенно флюсы, содержат уrлекислую соль.
Основным ее поставщиком в доменную печь
является известняк, состоящий из 95 980/0
кальцита (СаСО з ).'
В доменной печи разложение карбонатов
протекает по реакциям:
СаСОз==СаО+СО2 178,5 МДж;
МgСОз==МgО+СО2 IО9,87 МДж;
118
МпСО з == МпО,+ C02 .96,35 МДж;
FeСОз==FеО+СО2 87,91 МДж
.
и сопровождается поr лощением больших .KO
личеств тепла.
Выделяющийся при этом СО 2 при 1 OOO ,C
и выше реаrирует с уrлеродом кокса со зна
.читм'ьным поrлощением тепла: СО 2 + с ===
. . .
, == 2CO 166,3 МДж.. Дополнительный расход
кокса на 1 Kr известн'яка составляет O,2
0,4 Kr.' Это указывает на высокое значение
офлюсования аrломерата. и окатышей для
u
экономии r9рючеrо в доменнои плавке.
. Разложение друrих уrле ислых солей про
исходит при более низких температурах. По
этому тепло на ра ложение карбонатов час
тично или полностью обеспечивается теплом
отходящих rазов. Кроме Toro, при низких
температурах ДИQКСИД уrлерода не реаrирует
с уrлеродом кокса, а не разлаrаясь, уд аляет
ся из печи. Вследствие этоrо, а также ИЗ"З8
низкоrо содер ания карбонатов в шихте мож
но .считать, что их разложение не влияет на
расход кокса.
.. '2. Процессы восстановления
-
в доменнои печи
Железо образует с кислородом три ОКСИД8
постоянноrо состава:
119
Fel yO; FеЗО4 и Fе20з.
вюсrит Fel yO может содержать от 23,1 до
25,60/0 О. ,Некоторые характеристики железа и
ero оксидов приведены ниж :
Вещество . Железо Вюстит rематит MarHe
тит
Атомная И-!I И MO
лекулярная Mac
ca r. . . . . . 56. 72 160 232
Плотность, r/CM 3 . 7,86 5,73 526 5 I
1 ,
, 5,355
ТИП кристаллнче
екай решетки . . Куби Куби Триrо Куби
чес чес наль чес
кая кая ная кая
Восстановление оксидов железа. BOCCTaHO
вительные процессы заключаются в отделе
нии кислорода от оксидов с превраuцением их
u
В элемент или оксид, содержащии меньше
кислорода, чем' восстанавливаемый. BOCCTa
новление элементов, образующих несколько
оксидов, протекает ступенчато, с последова
тельным отделением части кислорода и пере
ходом l' eHee прочных высших оксидов В бо
лее прочные низшие. Таким образом, из;Fе 2 Оз
невозможно cpa y получить Fe MeT '; а происх'о
дят превращения:
J'
'Fе20з FеЗО4 FеО Fе. (выше,. 570 ОС) или
Fe20з FеЗО4 Fе (ниже 570 ОС).
Осно'вная' часть железа воёстанавливается
120 "
из оксидов, находящихся в T PДOM состоя
нии. Однако часть оксидов, не успевших BOC
становиться к началу шлакообразования
и плавления шлаков, переходит в жидкий
шлак, откуда во становить жел зо труднее,
чем из -свободных оксидов.
Восстановление оксидов железа оксидом
.. уrлерода или водородоl' С образованием СО 2
и Н 2 О называют I непрЯМЬiМ или косвенным
восстановлением, .а.восстановление при помо
щи у! лерода с образованием СО прямым.
,Восстановление оксидов железа rазообраз..
ными восстановителяl' И протекает по 'peaK
циям:
.
3Fе20з+СQ==2FеЗО4+СО2+37,25 МДж;
FеЗО4+СО==3FeО+СО2 20,96 МДж;
FeO+C;O== Fe+C0 2 + 13,65 МДж;
, .
3Fе20з + Н 2 == 2Fе З О4 + H20 4,20 МДж;
FеЗО4+Н2==3FeО+Н20 62,41 МДж;
FeO+ Н 2 == Fe+ H20 27,80 МДж.
Активность rазообразных восстановителей
по отношению к оксидам железа определяет..
u' О .
ся температурои, при К9ТОРОИ протекаIOТ реак"
ЦИИ. Ниже 810 ос активнос ь водорода как
восстановителя меньше активности оксида
.уrлерода, выше 810 ос значительно больше.
Восстановление оксидов железа твердым
уrлеродом возможно по реакциям:.
3Fe20з+С==2FeзО4+СО 129,О7 MД ;
121
FезО4+С == 3FeO+CO 187,28 МДж;
FeO+C==Fe+CO 152,67 МДж.
В.присутствии .твердоrо уrлерода при Ha
лизе восстановления оксидов железа следует
учитывать реакцию rазификации уrлерода
(реакцию Белла Будуара). Фактически BOC
становление уrлеродом протекает. в две CTa
дии: восстановление .оксидом уrлерода с обра
зованием диоксида уrлерода и разложение er<i>
уrлеродом. Например, восстановление FeO'
описывается следую ими уравнениями:
FeO+CO==Fe.+C02+.I ,607 МДж;
СО 2 + С == 2CO 165,797 МДж;
Fe O+C . Fe+CO 152,190 МДж.
Оксид уrлерода, проникая в поры. рудных
материалов, забира.ет кислород У' оксидов же
леза, передает ero уrлероду и переходит в
rазовую фазу. В результате реакции pacxoдy
ет<ся только уrлерод. ,
Также\ к прямому восстановлению должна
относиться реакция восстановления оксидов
железа водородом при температурах BbILlle
.} 000 ос:.
FeO+ Н 2 == Fe'+ H20 27,67 МДж;
Н 2 О + с == Н 2 + co 124,48 МДж;
FeO+C==Fe+CO 152,15 МДж..
Конечная реакция является реакцией пря
122
'i.
Moro восстано ления. При этом водород не
расходуется и может. снова принимать участие
в восстановлении.
В нормал'ьно .работающей доменной, печи
прямым' путем происходит восстановление
только некоторой части FeO. Восстановление
высших оксидов' железа происходит KOCBeH
ным путем в. период опускания шихты от KO
лошника до зон с т мпературами""", 1 0000 С,
rде развивается прямое восстановление.
Восстаирвление сравнител но непрочных
u ,
оксидов в доменнои печи осуществляется OK
сидом уrлерода и водородо.м. Хими.чески более
прочные оксиды восстанавливаются лишь yr .
леродом в ropHe доменной печи. В COOTBeTCT
вии с этим оксиды, входящие в состав ших
u
товых материалов доменнои плавки, можно
.
разделить' на rруппы.
1.. .Оксиды, прочность K TOpЫX ниже, чем
прочность соответствующих оксидов железа
(МПО2, МЛ20з, CU20, NiO) восста.навлива
ся при сравнительно низких температурах,
причем восстановление оксидов марrанца про
текает. аналоrично, восстановлению оксидов же
леза, а оксидов меди и никеля непосредствен
но. до элементов, которые полностью переходят
в чуrун.
Восстановление м'арzанца протекает по pe .
акциям:
3MnQ2 + 2СО == МПзО4 + 2СО 2 + 425,379 МДж;
"
123
ЗМ Л 2 0 з + со == 2МПзО4 + со + 170,235 МДж;
МПЗ О 4+ С О==.ЗМпО+СО 2 +51,916 МДж;
МпО+С==Мп+СО 287,382 МДж.
Оксиды марrанца начинают восстанавли
ваться при 100 200 OC, а МОНООКСИД MapraH
ца (МпО) при 1400 ос.
2. Оксиды, прочи.ость которых выще чем
прочнос-ть соответствующих оксидов железа
(Cr2 АЗ, МпО, Si0 2 , Ti0 2 ) , восстанавливают..
Я при высоких температурах только за счет
тверд rо уrлерода. Оксид хрома восстанавли"
вается практически полностью, о.ксид титана
же почти полностью остается в шлаке.
Восстановление кремния в условиях домен..
U _ '
нои плавки начинается при температуре выше
1350 ос и протекает по реакции:
Si0 2 + 2С . Si + 2CO 635,096 МДж.
Восстановление фосфора который в ших..
U .
те присутствует в виде со динении с известью,
также протекает по реакции прямоrо восста.. .
новления:
..
(СаО)З Р 2 0 5'+ 5С == 3СаО+2Р+5СО
. 1629,080" МДж.
Процесс восстановления фосфора начина..
ется при температурах выше 800 ос.
124
3. Оксиды элементов,' практически не BOC
. u
станавливающихся в доменнаи печи и полно
стью переходящих в .шлак (АI 2 О з , 1g0, СаО).'
Восстанавливаlpщиеся в процессе доменной
плавки элементы распределяются между чу
rYHo 1 и шлаком (табл. 20).
т с1 б л н Ц с1 20
Распр деление элементов между чуrуном и шлако.м
ЭлемеJП
Вид 4yrYfia
Fe
Передельный,
литейный
П.ереД JJЬНЫЙ .,
Литейный
. Ферромарrанец
Передельный
Литейный
Передельный
То же
»
»
»
»
»
»
»
»
Мп
Si
р
Ni
Cr
V
Ti
Cu
Zп
As
РЬ
S
Распределение 3.-'1е н.'fПОВ, О/о'
ВОССТ а fI а B
ливается
в 4yrYH
99,5 99,8
40 65
б5 75
75 82
2 :8
10 20
100
95
80 90
75 85
2 5
'100
О
80
100
2 Б
переходит у.петучи-
в Ш"lак вается
0.2 0,5
З5 БО
25 З5
1 0 20
92 98
75 85
О
О
1 0 20
15 25 .
95 98
.0
10
О
О
85 90
о
О
О
5 15
О
О
О
5
О
О
О
О.
90
20
О
До 10
125
.Показатели процесса восстановления.
.' Сложность процессов восстановления пре
допределяет отсутствие единоrо показателя,
характеризующеrо. сос ояние во становитель
ной работы в доменной печи. В связи с этим
в зависимости от цели работы пользуются
различными показателями, которые можно
разделить на три основные rруппы.
К показателя.м характеризующим исполь
зование восстановительной способности 2аза
в печи относятся:
. u
степень использования восстановительнои
способности оксида уrлерода:. ·
11со == СО 2 / (СО + СО 2 );
. u
степень использования восстановительнои
способности водорода: J
llH 2 == Н 2 О/ (Н 2 + Н 2 О);
суммарная степень исп льзования BOCCTa
новительной способности rаза:
Т1rаза == (Н 2 О+'СО 2 ) / (Н 2 + 20 .CO+ СО 2 ),
дe СО, СО2,'Н 2 И Н20 содержания COOT
ветствующих компонентов в колошниковом
rазе.
Степень использования восстановительной
способности rаза. я-вляется важным. пара мет
ром доменной плавки. Чем лучше использует
u
ся r?з восстановитель в доменном печи, тем
126
Н,иже расход кокса и выше технико..экономи"
. ческие показатели плавки. Использование
u
этих показателеи затрудняет определение до..
ли 8Qдяноrо пара в колошниковом rазе, так
как в настоящее время анализу подверrает.
u
ся сухои rаз. ,
Под показателями характеризующими
развитие пРЯМ 20 l! косвеННО20 80сстаНО8ле..
ния понимают 'отношение количества кислора..
да, полученноrо из шихты прямым и косвен..
ны'м 'путем, к общему количеству rазифици..
pOBaHHoro кислорода шихты:
,
Rd===Оd/Ош и Ri==ОifОш; Rd+Ri== 1,
rде Od; и Oj. количество кислорода, получен..
Horo соответстве.нно прямым и KOCBeHJ:IbIM
'способами; ОШ количество rазифицируемо"
ro кислорода. ШИХТ I.
Положительной особенностью указанных
U '
показателеи является возможность их подсче
та по анализам колошниковоrо rаза:
0,5 СО 2 + [О,5 H 2 -t1Н 2 I (1 llH2) J
Ri== . ;
. СО 2 + 0,5 со + 0,5 H 2 -ll Н2 / (1 ЧН2) BN2
0,5 СО 2 +О,5 СО .f3N2
Rd== . . ,
СО 2 + 0,5 СО + 0,5 Н 2 -Ч Н2 / (1 Т1H2) f3N2
u
rде fJ отношение содержании кислорода и
азота в дутье.
127
, HeдbCTaTKO показателей R j и Rd является
то обстоятельство', что в формулу для их .под
счета входит содержание cYMMapHoro кисло
рода всех оксидов, поэтому в случае измене
ния окис.пенности шихты, можно наблюдать
увеличение показателя Ri , в' то время как
фактическое количество железа) восстанов--
ленноrо прямым путем, остается. неизменным.
Следовательно, в ряде случаев увеличение. H --
.qрямоrо восстановления в виде показате.ля
Ri носит' фиктивный хара'ктер.
Покi1затель n'pfJ,M020 восстановления rd..
предложенный акад. М. А. Павловым" пред
ставляет собой отношение количества железа
Fed, восстановленноrо из оксида железа пря
мым путем, к общему I<;оличеству окисленноrо
железа rd === Fed/ (Fеобщ FeMeT)' .
, Способы расчета показателей прямоrо и
KocBeHHoro восстановления в печи связаны
с необходимостью составления балансов уrле
рода и железа, поэтому показ.атель r d можно
получить только по окончании плавки. поло
жительной особенностью этоrо показателя
является TO, что rd не зависит от окисленно--
сти шихты.
Комплексные показателu предложенные
проф. А.. Н. Похвисневым, можно использо
. u
вать для комплекснои оценки как BOCCTaHO
вительной, так и тепловой работы доменной
печи.
128
Показатель расхода уrлерода в печи Р
характеризует отношение rазифициров нноrо
к,,!слорода шихты к rазифиuированному уrле
роду:
. р== O /Cr == (C02+0,5CO+O,5H20
N2)/ (СО+СО 2 ).
Показатель использования восстановитель
u v
нои энерrии rазз .доменнои печи q является
отношением количества кислорода, получен
Horo от шихты косвенным путем, 'и rазифици
pOBaHHoro уrлерода:
q' == о i'C=== (О,5СО 2 +О,5Н 2 О)/(СО+СО 2 ).
При отсутствии водорода в Fазе
q===O,5 СО/(СО+СО 2 ) ===О,5Т)со; q/P==Ri t
Использование показателей q и Р необхо
имо для текущеrо контроля. хода доменноrо
процесса. Поскольку' величина Ош мало KO
леблется в ходе процесса, показатель Р об
ратно пропорционален MrHoBeHHOMY расходу
уrлерода. При переменной величине ОШ пока
затель Р практически пропорционален рудной
наrрузке. .
. Связь показателей восстановления и pac
хода топлива. Ход процессов восстановления
существенно влияет на теплqвую работу пе'
ЧИ и, следовательно, расход кокса, yr лерод
KOToporo расходуется как восстановитель и
как теплоноситель.
9 Зак. 3463
129
Для наиболее простых условий работы пе
чи (при отсутствии oдopoдa, карбонатов и
т.п.):' Ri===аКТ1СО rде'.К расход кокса;" а==
==О,5С '.(-l Ь)/Ош, rде С.к содержание уrлерода
в коксе; Ь дол уrлерода кокса, перешедшеrо
в чуrун и YHeceHHoro и.з печи.-с пылыQ.
. При постоянных ус овиях плавки, коrда
С К ;, О Щ И Ь величины неизм.енн.ые, сущест
вует взаимосвязь расхода кокса в печи и двух
u
показателеи восстановления степен н пря
Moro восстановления и степени использования
. '
химичес ой энерrИИ,rазов. Степень KocBeHHoro
восстановления в этом случае является про..
изведеН,ием расхода кокса и степени исполь
зования rаза"восстановителя.
3. .Процессы в ropHe д менной печи
FopeHue уzлерода является важнейшим
u
процессом, протекающим в ropHe доменнои
"печи. ,От rорения уrлерода кокса на rоризон
те фурм зависит скорость опускания матери..
. u
алов, заrружаемых на колошнике доменнои
печи.
При rорении. уrлерода образуется BOCCTa
новит ьный rаз, обрабатывающи.й заrружен
ные в печь шихтовые материалы. В ropHe BЬ "
деляется все или почти все тепло, необходи
мое для нормальноrо протекания-, доменноrо
130
процесса. Там же происходит восстановление
трудновосстановимых оксидов, и он также
выполняет роль металлоприемника.
Обладая высокой кинетической энерrией,
U u
воздух, подаваемыи .В печь, разрыхляет слои
кокса перед фурмами, ПРИБОДИТ ero в. движе
иие и с.оздает так называемую окислительную
циркуляционную зону т.е. зону, rде сущест
вует свободный кислород .и Диоксид уrлерода
(рис. 17). .
Процессы rорения уrлерода в ropHe описы
ваются следующими реакциями:
С+О 2 ==СО 2 '+400,428 МДж;
СО 2 + с == 2CO 165,797 МДж;
2 с + \02 == 2СО + 2зit,6Зl МДж.'
Размеры окислительных зон оказывают
существенное влияние H работу печи: при
малых размерах зон ход печи затрудняется,
нарушается распределение материалов на KO
лошнике; при чрезмерно больших зонах ход
печи также нару ается вследствие. похолода
ния и нарушения распределения rаЗО80rо
потока.
На размеры и форму окислительных зон
влияют следующие факторы:
Качество кокса. Работа на. более крупных
и плотных кусках .кокса спосо ствует увели
чению размеров зон за счет уменьшения KOH
u
тактнои поверхности OKca. с окислителем.
9*
131
Кf?лuчес тво дутья. С У,величением к личест"
ва дутья возрастают скорость ero истечения
из фурм и, следовательно, кинетическая энер
rия струи ду!ья, ПОЭТОМУ она проникает на
,JO<YxY'X 'X'X"X>()()()('X>< )( 'х Х )( )
x I""i .
r.: "<x)( rJ..:. "J e- o т
,...... X-/xf:' ..J.. Q 7;C 4.l хх><х )
л "U '........., >(XJ :-(::j
Х i/ "1-' \tI'"-(:) cv /::) \..J :л х
' 'L :;J' , ( D ' »
I I 1( "\"S"OO t ' ) й "' .
J '1....0 ::::s 6 t:::)
I 'l{) CJ >y<
I I () х' о '\k к)<
, ---,/C''O '" 9пl1
r ..-.. . :б': а .w х х,
. уп--: :... . с ::;.,....<
u ..... r,," C Х Х \
D ,...., J ""\,.о т х)( ><х )<
Jf :f)Q I . 1; ...3'...... )< ><х х
I KY Y'L< "" ::J.I<; xx>< .......
I .v.yV Ухх ))(XXIX ><X)..
2'1
27
СО
78 .
1
15 I
I"'-ч ,,).
N 12
,. IX \
91 "( СО 11 "
б ! )...<).-( ,, .P · о
1: п \
3 11 ·
. j 'i P \
'=s
о 200 МО 500600 1000/2007'100
Росстонние от ёЛ-ОJО f/l!JPlfbI,fll1
Рис. 17. Схема ЦИРКУЛЯЦИИ кокса перед фурма-
МИ н состав rазов в домеюlOЙ печи объемом
1000 ",,3 На воздушном дутье
132
большую rлубину, увеличивая прежде Bcero
протяженность зоны rорения в осевом направ
лении. При постоянном расходе дутья на пе
чи, зменить скорость истечения MOJКHO путем
изменения диаметра или числ.а фУРМ. Для
увеличения rлубины зоны rорения наиболее
u
предпочтительно .с технолоrическои точки зре
ния уменьшить диаметр фурм. .
Температура дутья. Повышени 'темпера
туры дутья вызывает увеличение с орости ro
рения уrлерода, уменьшая объем, в котором
6но происходит. Вследствие'этоrо происходит'
сокраrцение объема. окислительной зоны.
Давление дутья. Увеличение давления
дутья на размеры зоны rорения влияет по
разному в зависимости от Toro, что явилось
u .
причинои изменения давления.
При увеличении давления вследствие po
ста количества дутья, протяженность зоны
rорения увеличивается соответственно увели
чению кинетической энерrии струи. Если же
давление возросло вследствие повышения
давления rаза на колошнике без COOTBeTCTBY
ющеrо увеличения количества дутья, то кине
т ческая энерrия струи дутья ум ньшается,
что . приводит К сокращению зоны rорения.
При повышении давления дутья, связанном
с ухудшением rазопроницаемости шихты, ,=лу..
бина зоны rорения изменяется в зависимости
от T ro, rде расположен. и<;точник ухудшения
133
тазопроницаемости: если он . у периферии
. ,
зона удлиняется, если у оси' печи COKpa
щается.
Увеличение влажности дутья и вдувание
восстановител ных добавок способствуют уве:
личению' размеров зоны. rорения.
Обоzащение дутья кислородом в большин
стве случаев уменьшает размеры окислитель
u
нои зоны.
Кроме rорения уrлерода и окисления эле
ментов чуrуна в 'fopHe, им ет место ВОЗfонка
некоторых элементов и оксидов. Практически
полностью ВОЗfОНЯЮТСЯ щелочные элементы и
.
цинк, в заметных количествах монооксид
кремния (SiO), устойчивый в парообразном
состоянии при температурах выше 1600 ос.
Перехед SiO в твердое состояние при 1400
15QO°C с образованием 'характерных хлопьев
может вызвать нижние подвисания в ДOMeH
v
нои печи.
Работа и тепловое состояние ropHa ДOMeH
u u
нои печи в значительнои степени характери..
. u u
зуются кинетическои энерrиеи дутья и Teope
u u
тическои температурои rорения кокса.
- -
Величину кинетической энерrии можно оп..
ределить по формуле:
.. Е == (K q3/2Sф ) (1 + fl .r) (Рд + f\п.r +Рп.r ),
rде К д ':'" t 11.[273/2730 (Рд +,0,1)] коэффици--
ент, учитывающий влияние температуры (t д )
lЗ4
и давления (Ад.) дутья на ero объем; sф
площадь сечени.я воздушной ..фурмы, м 2 ; q
расход дутья, м 3 /с на одну фурму; .r_ OT
u . .
носительныи р.асход природноrо rаза; QA' Qп.r.
плотность дутья и природноrо rаза кr/м З .
Теоретическую температуру rорения кокса
определяют из балан а тепла в процессе ro
рения уrлерода кокса, BДYBaeM X в ropH печи
топливных добавок и теплосодержаний' дутья
u .
И топлива, с однои стороны, И теплосодержа
u .
ния продуктов сrорания с друrои.
. '
При пр.акrическом определении теоретиче
екой температуры rорения кокса обычно ис
польЗ.у т .эмпирические формулы, в 'которые
входят: содержание кислорода в дутье, темпе
ратура и влажность дутья, расходы природ
Horo rаза или друrих добавок к дутью, OTHe
сенные к расходу дутья. Например: ,
1. Формула, применяемая на НЛМК (влаж
ность дутья принята равной 1 О/о) : '
0,8З402 З,828 + 0,00659t д (V/V д) 808,9
t == ,-
, ,00019302+0,00503 .
rде О 2 содержание кислорода в дутье,.' о/о;
t д температура дутья, ос; V расход при
родноrо rаза, мЗ/ч;. V д расход дутья, м 3 /мин.
2. Формула, . разработанная в Институте
. u .
чернои металлурrии:
135
..
0,9341 t д + 82,0802 0,OOI24fк 26,.76g.+ 94,74
t
1 +O, 102+2.0,OOI24f+O,02026g
rде К == 2402 1 ,2127tд; g== 100 У' I [V' +60 У.ц Х
Х (I O,00124f)]; У' pa xoд ПРИр,оДноrо. ra .
за, м 3 / ч; f влажность дутья, r/ м 3 .
Для . расчета теоретической темп ратуры
rорения в производственных условиях разра
батывают специальные HOMorpaMMbI.
.4. Чуrун
Чуrунами наз вают. сплавы на основе же
леза, содержащие> 2 0 / 0 С. Чуrуны, выплавля
емые в доменных печах, являются MHoroKoM..
J;Iонентными сплавами, .содержащими, кроме
уrл рода, марrанец, кремний, серу, фосфор и
некоторые друrие элементы.
Образование чуrуна в доменной печи Ha
чина тся при сравнительно низких температу
рах в результате растворения уrлерода в еве..
жевосстановленном же.лезе. Процесс науrле..
роживания rубчатоrо железа прqисходит по
U . . .
следующеи схеме:
2СО===СО 2 +С
3Fe + с == FезС
3Fe+2CO== FеЗС+СО2+ 180,49 МДж.
Карбид железа образуется при взаимодей..
ствии железа с сажистым уrлеродом, ЯВЛЯЮ..
136
щимся продуктом реакции раЗЛОЖ,ения окси
...
да уrлерода, к тализатором которои является
свежевосстановленное rубчатое железо. В ero
. присутствии образо ание карбида железа по
...
приведеннои схеме заметно раз.вивается при
'400 500 ос. 'По - epe увеличения количества
.карбидов и повышения температуры количест..
во жидкоrо металла увеличи ается. В жидком
...
состоянии железо .интенсивно взаимодеиству
ет с уrлеродом с <;>бразованием карбидов, и
содержание yr перода в. сплаве ДОВOJIьно быстро
повышается' до 3 40/0. Такое содержание yr..
лерода наблюдают в пробах, извлеченных из
распара доменной печи. Окончательное coдep
жанне. уrлерода в чуrуне устанавливается в
ropHe печи. В результате науrлероживания
металла температура плавления ero понижа
ется, попадая в нижние rоризонты печи с бо..
... u
лее высокои температурои, он переходит' в
жидкое состояние и.в виде капель просачи
вается через коксовую насадку. При этом
в металле растворяются восстановленные
,марrанец, кремний, фосфор,. сера и друrие
элементы. Марrанец и хром образуют проч..
ные карбиды, расrворяющиеся в ,чуrуне, и
увеличивают таким образом содержание в нем
уrлерода. . Кремний и фосфор образуют бо е
прочны.е, чем карбиды, соединения с лици..
ды и фосфиды железа и препятствуют H yr..
лероживанию. Кроме Toro, на науrлерожива
137
ние оказывают влияние время пребывания
чуrуна в печи и друrие параметры процесса.
Окончательное содержание уrлерода в чуrуне
зависит от вида чуrуна и может достиrать в
современных условиях 50/0.
Виды u состав ЧУ2УНОВ
В зависимости от назначения чуrуны под
разделяются на:
. nередельные J предназначенные для дальней
шеrо передела в сталь или переплава в чуrу
u
нолитеиных цехах для производства отливок;
Лilтеuные J используемые непосредственно
для получения отливок из чуrуна;
дОАl,енные ферросплuвыl J употребляемые в
u
качестве раскислителеи при производстве
стали.
. В' доменных печах выплавляют лишЬ He
u
которые виды ферросплавов: зеркальныи чу..
[ун, ферромарrанец и ферросилиций некото"
рых марок. Кроме названных выше, в домен..
цых печах выплавляют' также чуrуны,
содержащие различные леrирующие эл менты,
u
такие, как хром, никель, ванадии, титан и не..
" которые друrие.
Чуrуны, выплавляемые с использованием. в
качестве топлива. кокса, называют коксовыми,
а д.ревесноrо уrля древесноуrольными. По..
следние выплавляют в очень незначительных
138.
количестваХ для особо кач'ественноrо металла.
. Передельный чуrун в зависимости от Ha
зlIачения выплавляют в трех видах: передель
ный коксовый, передельный коксовый фосфо--
u ""
ристыи И передельныи коксовыи высококаче
ственный. В ависимости от. вида передела в
сталь выделяют мартеновский и бессемеров..
. "
скии передельные чуrуны. .
артеновский передельный чуrун пр дназ..
,начен для передела в сталь в мартеновских
печах. В зависимости от содержания кр.емния,
марrанца, фосфора, серы и мышьяка чуrуныI
подразделяют на марки, rруппы, классы, '. ка..
теrории и степени (табл: 21). Чуrун марки
ПI всех rрупп, классов и катеrорий исполь..
зуют также для. передела в кислородных кон..
вертерах. Чуrун с высоким одержанием фос..
фора (1 20/0) выплавляют из керченских руд
на комбинате «Азовсталь» и лисаковских руд
на . КарМК и переделывают в сталь в кача..
ющихся мартеновских печ х и конвертерах
с основной футеровкой. .
. .' Чуrун передельный коксовый высокок че..
ственный отличается от обычноrо передельно
ro значительно меньшим содержанием фосфо
ра и серы (табл. 22).
Бессемеровский чуrун характеризуется.
низким соде жанием фосфора « 0,07%), так
как в бессемеровском конвертере с кислой фу..
теровкой фосфор не удаляется и полностью
139
Чуrун передель
Массовая.
-
Марка Мп
чуrуна
Si rруппы
:
1 11 [ 111 , IV
! i 'с
\
, .
ПI 0,5 0, ,До 0,5 0,5 1,0 . 1 ,o 1 ,5
П2 ДО 0,5 До 0,5 0,5 1,0 I ,o 1,5
ПJ11 0,8 I ,2 До 0,3 0,3 O,5 0,5 0,9 0,9 1 ,5
ПЛ2 . 0.5 0.8 До 0,3 0,З 0,5 0,5 0,9 0.9 1,5
ПФI 0 :9 1 ,2 1,0 До 1,5 До 2,0 ..
ПФ2 0,5 0,9
.
ПФЗ До 0,.5
Л,НI (.f)()СФОРЩ:ТЫХ. Ч\Т\'1I0В CO..'L(.'P;I';<IIIIH' ""'1111.511\.<1 \"I.'Т:II/;IB:III
0.100/(1, к",асс Б 0,15°/(1. KJ1aCC В O,20o/{l
.
Чуrун сококаче
Массова я
Марка MI1
Si
чуrун<) rруппы
I 11 . IfI
П ВК 1, О, 9 I 2 '<0,5 0.5 1,0 1 tO 1 ,5
, ,
ПВК2 0,5 O,9 <0,5 05 1 О I , О 1 ,5
, ,
ПВК3 До 0,5 <0,5 O,5 1.0 1.0 1.5
140
Таблица 21
ный ПО, rOCT 805 80
.
ДОЛЯ. О/о , ,
.
Р. не более S. не бо 1t>{'
,.
класса* .K3TcropHH
'-д Б В I 11 1I1 IV V
О, I 0,2 0,3
0,1 0,2 0,3. - -
0,01 002 0,03 0,04 0 05
,
0,08 OJ2 03
.
0,08 0,12 0,3
О,З О, 7 O,7 1,5 I,5 2,O 0,03 0,05 0,07
.. ..
Вас.'п'Н "1.' nO.H'c.-: t\:I<H-с А...
Т а б л и u а 22
ственный (rOCT 805 80)
д.ОЛЯ, О/О
Р. H(, более S, не 60.'Ie('
класса . катеrории
А Б В r l 11 111 .
0.02 0,03 0,04 0,05 0,01'5 0,020 0,025
-
0,02 0,03 . 004 0,05 0,015 .0,020 0,025
,
0,02 0,03 0,04 0,05 0,015 0,020 -0,025
141
остается в металле. Содержание кремния, BЫ
rорание KOTOpO O в конвертере обеспечивает
приход тепла. для протекания процесса,дОЛ
но быть в ше, чем в мартеновском чуrуне.
Литейный чуrун по содержанию фосфора
подразделяют на малофосфористый и фосфо
ристый. Фосфор' пон жает прочнос ь метал
ла, поэтому для отливок, от которых требует
u
ся высокая стоикость против разрушающих
усилий, применяютс малофо фористые чуrу
ны. Для зделий, не подверrаеМblХ большим
разрушающим усилиям, применяются фосфо
ристые чуrуны, обладающие высокой жи.цко
текучестью и поэтому хорошо заполняющие
форму при заливке. Иноrда литейный ,чуrун
получают, добавляя ферросилиций в передель '
ный чуrун. Такой чуrун называют синтетиче
ским (табл. 23 24).
т а б .п и 11 а 23
т Массовая доля микропримесей
в ли'-.ейном синтетиqеском QyrYHe, О/о, не более
AI
-
- OCTa
Марка чуrуна Ti V Cr РЬ Mg
, ТОЧВО
ro
ЛРl,
ЛР2 0,06 0,05 0,04 0,005 0,005
. .
ЛР3,ЛР4,
ЛР5, ЛР6, '.
ЛР7 0,,05 0,05 0,04 0,005 0.005 0,005 0,0 19
142
5. Доменные шлаки
Шлак СОПУТСТВУЮЩИЙ чуrуну продукт
доменной плавки, представляющий собой MHO
rокомпонентную смесь оксидов кремния, алю
миния, марrанца, кальция, маrния инекото..
рых друrих, вносимых в печь с железорудны"
ми материалами, флюсами и золой кокса.
При наrревании шихты до 1000 1200 ос
химические соединения образуют жидкую фа
зу, в то BpeM как основна'Я Macc a материала
находится еще в твердом виде. В результате
происходит спекание (слипание) частиц окси
дов. Дальнейшее повышение температуры
приводит к размяrчению рудных материалов
и оплавлению некоторых участ ов кусков py
ды. Лишь при достижении определенных тем..
ператур размяrчившееся вещество переходит
в текучее, Подвижное состояние, т.е. обр зу..
u
ется жидкии шлак.
Различают три вида шлака: первичный,
u . u
промежуточныи и конечныи.
Первuчный шлак первый жидкий pac
плав, образованный при расплавлении наибо..
лее леrкоплавких химических соединений. В
<;остав первично.rq шлака ero компоненты ВХО"
дЯТ . В таких количественных соотношениях,
которые обеспечивают образование леrко..
плавких соединений и получение жидкой фа..
зы. rлавные шлакообразующие .оксиды (Si0 2 ,
143
.
':'1
.....
.""
---4
....
\0
....
f----
:s:
;:а:::
u
<1)
:r
...
....
.
<1)
Е-о
::::t:
:S:<:;>
Uoo
;);s: I
:sc-..
:ж:М
:.;s: 00
<1)
Е-о
;s:
U
:5:0
L..
:;s:
::i5 с
х r::
=3:
'<1)
i--
:s:
:ж:
,
L...
:r
144
Q
а::
t;:
о
1::{
о::
с13
с:а
о
tJ
tJ
с'з
о..
с
::Е
:;! '-1
::.с:: :;:
с.. ;>,
::
...... >-.
:::-
со
с13
tJ
(.)
с'з
r.o
<
>
.....
:l5
с
с
»
Q..
'--
if)
M
606660666 I I I I
VVVV VVVV.V
C"I C"IC"I C"I C\lC"I
................... ...................... ...............................
оооо600060006
VVVVVVVVVVVVV
00000000000000000000000000
, с с> с> с::> с> с> с> с::> с> с> С с> О
6 о 0 6 о o 6 о о о о o 6
V V V V.V V V V V V V V V
.1':н.С lC uj LC lC
... ... ... .. ... ...
...................................
......
....
......
JlJJJJ 1 11 I 11 I
...............
с::>сссс>о
ф о') ф ф ф ф с> с::> с с> с с> о
.. ... .. ... ..
с с с> о с> с ....... ....-.4 ..;..... ...... ....-.4 ...... .......
I I I I I I I 1 I I t t I
uj Lf:) LC uj Lf:) LC 1.t"';) uj LC uj LC LC LC
600СООООООФСС
LClC1CLCLClCUjLCLf:)LCUjLC1C
66060606с5600С
1 I 1 I I I I I I I I I I
MMMM MMMM M
0606006606606
MMM MMM MMMM
ССcS6соос06'600
VVVVVVVVVVVVV
.....
......
ф.C\lОО о ф ф 00 "II:t'.o r.D
мм c-ici"': мciC'i'ci"";"";'
I I I I I I I I I I I I I
ОО Сr.D ОО Сф ОО
M c-i c-i c-i ....; ....; м ci ....; ....: ci
.....C"IМ LCфr:---
......C"IM"II:t'LCr.o O"
t:;t::;t::;t::;t::;t:;:t::;t::;t::;t::; t::;
с)
........
с>
а:
8:;
о.
t::t
а:
tO
са
О
(.)
(.)
tO
"/
*
u
.cu :s:
cu 11:
а : С.
о
'"
cu cu
:1:1 :;
о..
(f)
tOtO
::с :z:
Q.>.
tO'"
1 О Зак. 3463
-.:t'
м
t::{
tO
(.)
u
tO
r...
фО......C'\IМ"II:t'фс......C'\IМ"II:t'LC
.м cr5
1 I I I I I I I I I i I I
"II:t'LCфt---ОО LCфt---ООфс
cr5M MMMMcr5 cr5
11:)1С 1.0 и:нп LC
ОС>СООО I I I I I I I
ССО'ООО I I
"II:t'-.::t'''II:t'''II:t'''II:t'
ci6ci ci I I I I I I I
Cl':)МС"':) ММ.......-.4...... .................
О О c> c с о.с с> 0'0 С> О С
0"00060.0600006
1..CLC1..CLCLCLCLC
C'\I oc>c>c>c>oC>
ОООООС>ОС>СС>ОС>О
6000600000000
cq'C"I C"I C"I
... .. .. .. .. ...
III III I I I I 1 "1
r-.... r-.... r-.... r-..... r-...... r-....
ci 660"00
r-.....r-....r-....t---;r-....r-....
0'06000
lllll i I J 1 I I I
606666
ФC'lОО "II:t'С>ФФC"lОО"ll:t' О ФC"l
cf5 м c-i ci c--i' ........ .. ci c-i ....: ....:
I I I I I I I I I I I I I
C"I 00 "II:t' с> Ф . 00 о с.о C"I 00
.. .. ..
C"IC"IC"I"""""" C"IC"I """"""C>
...... Cf:)"II:t'LCс.оr-....
...... et:)"II:t'1.Оф а.. а..а..
t=: t::: r::: r::: t::; ,t=: r::: t'; t::; t::
145
..
А1 2 О з , СаО), в каких бы соотношениях они
не были взяты, не MorYT образовать подвиж
Horo шлака даже при 1300 1400 ОС. . Однако
при наличии невосстановленных оксидов же
леза и марrанца шлак образуется при значи
тельно более 'низких т мпературах' (11 oo
1200 ОС). .В состав первичных шлаков, обра
u .
. зующихся в нижнеи части шахты и распаре
входит БОJIьшое количество FeO (до 400/0),
5 1.0% МпО при пониженном содержании
. кремнезема (20 300/0) J:1 извести (15 200/0)_
По мере опускания в ropH h чи первичный
шлак наrревается, . количество ero увеличива
ется, a состав изменяется. В шлаке растворя
ется все большее оличество кремнезема, rли--
нозема и извести, ранее находившееся в. TBep
дой фазе. . .
Промежуточныu щлак. Растворяющиеся 8
. шлаке известь и маrнезия постепенно вытес--
u
няют из химических соединеJlllИ оксиды же
'
леза и марrанца, образуя силикаты кальция
,и маrния. Освободившиеся оксиды железа и
марrанца тут же восстанавливаются уr.перо
ДОМ, поэтому до уровня фурм из шлака yc
певает восстановиться почти все железо и
значительная часть марrанца. В результате
этоrо шлак обоrащается кремнезе!'vl0М, rлино
U .
земом, известью и маrнезиеи, и до прихода
в ropH в шлаке полностью растворяются все
ОКСИДЫ шихтовых материалов.
146
/(онечный шлак это шлак, непосредствен
но выпускаемый из. печи.. Он образуется в:
[орне ниже уровня фурм, rде происходит раз
деление по плотности двух жидких фаз чу..
rYHa и шлака, причем шлак образует более
леrкую верхнюю фазу. (:остав и свой'ства ко..
нечноrо шлака ПРИНИl\fают во внимание при
u.
расчете доменнои шихты.
Состав шлака определяют по виду вып,,
лавляемоrо чуrуна, C OCTaBY сырых материалов,
технолоrии доменной П.павки и друrим факто '
рам. ри этом как первичные, так промежу..
точные и конечные шл.аки' для различных ус..
ловий плавки имеют различный состав. Состав
u '.
чуrуна в значительнои степени - определяется
составом и свойствами шлака. В связи с этим
расчет состава шлака ведут на получение
шлака определенных свойств, которые и обе
спечивают получение неоБХОДИl\iоrо состава
чуrуна (табл. 25).
Свойства шлака
Основными свойствами шлака являются
температура плавления, вязкость и серопоrло..
тительная способность. Поскольку шлак пред"
ставляет собой мноrОКОJ\.1:понентную ,C l\cTeMY,
трудно установить cTporoe количественно
u
изменение своиств шлака при изменении со..
держания в нем нескольких составляющих.
10*
147
Т а б л и ц а 25
Химический состав (О/о) доменных
..
шлаков оте.чественных пре!J,ПрИЯТИИ
М
.
4i О
:r . ш ,
:3: :3: ('i) ::i .l:I
L. 'О. f':) D: t'O fo-
== 4i ::ё == u О
м 4i .l:I :::1" О
&:; О 4i М ... М :з:: :з:: ('i) сп
r:; :.: :s:: .... о .u CL/ t'O а::::: М
4i .... Х L. :3: 4i "tS :.: о-
('i) оХ . , .... L..
4i ::s:: uc.. u &:; с.. ::t: ('i)
....Х ... с.. f':) C';I :.: ('\1 :.: 4i (1) 'c u
Q) :.: ro :s: O 0* U
,c,; == L-.
. .
МК 37,40 11,13 41,21 7,58 0,11 0,24 .092 1,10
,
НТМК , 37,90 13,70 40,50 6,00 0,45 0,50 0,60 1,07
КМК 37,32 13,60 35,44 11,42 0,54 0,64 0,63 0,95
ОХМК 38,70, 7,60 47,60 3,60 .0 18 0,65 1,0 1 1,23
, .
КарМК 37,62 12,87 40,41 7,82 ,0,72 0,49 1,01 1,03
ЧерМК 39,80 9,00 39,2 11 ,20 0,26 0,54 .063 0,98
,
НЛМК 37,29 9,84 41 27 927 0,60 0,43 1,35 1,13
,
ЗСМК . 37,68 15,82 34,61 1 0,88 0,50 0,52 0,92 0,92
ЧМК 40,34 10,03 37,17 10,26 :083 0,27 0,67 0,92
,
НПО :
ТЧМ 40,26 5,09! 45,83 6,92 10 11 'о 42 1,54 1,14
. , , .
АзСт 38,34 6,26 45,75 5,75 :034 0,72 1,68 . 1, 19
. ,
ЖМК 49,03 : 592 46,48 5,87 0,49 0,51 1,99 1,17
,
ДоМЗ 37,80 8,30 48 д 40 4,20 0,96 Нет Нет .'1 28
.
св. св.
КрамМЗ 40,24 5.02 47,18 4,68- 0'99 0,56 Нет 1,17
, . св.
КомМК 38,60 6,50 48,50 5,40 Нет 0.36 2,11 1 26'
I ,
СН.
КСт 39,00 7.20 47,00 480 0,70 0,40 1,85 1,21
,
ДМК 38,37 6,60 47,91 5,40 0,08 0,43 1.73 1,25
ЗСт 39,09 5,85 46,64 5,54 0,43 0,31 1.49 1,22
c'f
Выплавка передельносо ванадие.в020 чусуна
НТМК 128,4.116,6131,9111,з10,5110,5510.6011,13-
148
Продолжение таБJl. 25
.
о
:r . &tI
Ж Х ro .а
'"'\O ::Е е-.
Q.:e f-o
CJ ::Е ro (,J О
OX . х ::f С
Q) .а
t:;: ::К:: t:; CJ rI') f-o rI') :z: ro :Z: cf)
t:; ж ... о (,J . I:tro I:::{rt) са :а
ro .х :z: .Х ж.'"' :: C:J ro о::к:: О
f-o Ж ... :s: &tI '"' (,J Q. (J t; о- :Z:ro
::К:: Q. rt) ro б ro ::К:: CJ CJ . u
u:: ::s:: :е: ::Е о:.; u
......
Выплавка ..
Лllтеuносо цусуна
НПО
ТЧМ 40,80 5,32 44,88 6,85 0,40 0,43 1,41 1.1 О.
ДоМ3 37,20 8,30 48,50 4,00 0,57 Нет Нет 1,28
св. св.
дм К 38,53 6,90 47,09 5,50 0,09. 0,44 1,87 1,22
, ЕМ.з 40,17 5,10 45,85 6,99 0,11 0,45 1,56 1,14
Выплавка ЛlаЛОфОСфОf7UСТО20 ЦУ2уна
АзСт 137,581 9,58 143,8513,75 0,9з1 0,66 1,60 11.17
Выплавка ферромарzанца
к
омМК 31 , 70 7,30 43,00 7,00 9,30 0,39 2,8( 1,36
"-
КрамМЗ 32,16. 7,20 43,93 .6,15 8,73 0,65 Нет 1,37
св. .
.
КосМЗ 32,34 7,90 4О.44 8,54 9,72 0,18 2,81 1,25
Для ' установле ия подобных зависимостей
шлак принимают содержащим условно три
компонента (Si0 2 , АI 2 О з , СаР), сумма которых,
составляющая в конечном шлаке 90 950/0,.
149
принимается равной lOO°fu. При исс едовании
свойств первичных шлаков за 100% принима
ется сумма СаО, FeO, Si0 2 . Влияние измене
ния состава трехкомпонентноrо шлака на ero
d U
своиства оценивают с помощью тронных ди..
arpaMM. лияние друrих компонентов уч ты
вается о обо. С помощью тройных диаrрамм
v
описывают такие с оиства шла ов, как. темпе..
ратура пдавления и вяз ость.
Определенная температура плавления и
затвердевания для шлака отсутствует из..за
сложности ero состава, длительности процес
са кристаллизации и ero прот кания в широ
ком интервале ,температур В кислых шлаках
изменение содержания кремнезема приводит
. .
К постепенному изменению температур плавле
ния, поэтому т кие шлаки на.зывают УСТОЙ
ЧU8Ы'м'U.
В. основных шлаках, содержащих 35
450/0 Si0 2 , 5 150/0 АI 2 О з , 45 550/0 Са О, TeM
пература плавления резко изменяется при He
значительных изменениях содержания СаО и
S i0 2 .
Такие шлаки, резко изменяющие свойства
при незначительном изменении состава, назы
ваются неУСТОЙЧUВЫJ U.
Для ус"пешноrо хода доменной пл вки шлак
должен обладат,? хорошей подвижнос;ть ' при
1400 1550°C т..е. низкоЙ вязкостью. Вязкость
,
обусловлена внутренним трением,. .возникаю'
150
щим между .отдельн ми сл.оями, ЖИДКОСТИ, пе ..
ремещающимися с различными скоростями.'
Вязкость шлака зависит от сод'ержания СаО;
Аi 2 О з , Si0 2 , MgO, ,МпО. и Fe.O. Известь по -:,
' "'_ """.'" ...... ..I' ..--j. ...."'"
выщ?ет я? <!ст rpлаКg, а кремнезем, r лино..
,; .... - _ -. ...... r
'зем, монооксиды марrанца 'И железа. сни а"
ют. Содержание ДО 5 1 00/0 MgO снижает
вязкость шл'ака, а затем повышает 'ее. Наи..
более подвижные шлаки расположены. в 'orpa:'
... ....... "" . .. .... .. Wt. . ... ........ ... ......- '.. _"
ниченной обл iс-Ти вбдизи C()CTaB : .400/0 Si0 2 ,
ТCJO!о: АI20з, ""?ОО/о''''Са.О:' При пл'а,вке титан маr
нетитовых Р.уд в ш ак переходит значительное
ко ичество титана. Вязкость шлака, содержа..
щеrq до 10% Ti0 2 , не увеличивается,. но в
u
восстановительных условиях ropHa доменнои
печи в массе жидкоrо титансодержащеrо шла
ка образуются твердые "частицы не успевшеrо
восстановиться. ильм.е ита (FеТiО з ). и карби..
да. титана (TiC). Присутстnие этих твердых
частиц резко увеличивает вязкость шлака;.... дe '
лая ero «коротким».
f}ри.сут.стJ3УЮЩИЙ в зн читеЛI?НЫХ к ли е
If' . ..... _. . _ - ..
ствах (до 8°i(J) 'в OCHOBtIblX ДQменных шлаках
сернистый' к альций (CaS). н сколько с;:ни ает
вязкость щлака, но при увеличении ero co
держания >8U/о'p.Iлак резко заrусrе: ает и e"
кучесть ero заметно ухудшается..
Эффективность поrлощения серы шлаком:
характеризуется коэффициеl:IТОМ ее распреде
лення к.оторый предс авляет собой. отношение
. 151
u
массовои конценrрации серы. в шлаке к Mac
со ой концентрации серы' в чуrуне:, Ls ==
=== (S)/[S] и степенью достижения ра'вновесия
v
серы, расп,ред леннои. между чуrуном и шлаком: .
fs ==L /l:s. rде L фактический 'коэф
фициент распределения серы; Ls теоретиче
ски возможный (равновесный).
Содержание серы. в чуrуне определяется
ф рмулой, ,пр дложенной IJРОф. с. Т. POCTOB
\
цeBЫ :
[ S J == S ОС.Т I (L ' .п + I ) ,
rдe [5] СQдержание серы в. чуrуне, О/о;
SOC.T.......... количеств'о серы,. оставшейся в п.ечи,
кr/l00 Kr чуrуна; n относительное количест...
во шлака. '
Коэффициент распределения серы Ls повы
шается с увеличением ОСНGВНОСТИ, температу
.ры и. снижением вязкости 'шлака. Снижение
содержания FeO в шла.ке способствует' повыI
. шению s.. "
Десульфурацuя чуzуна
Сера в доменную печь вносится с шихто
выми .материал.ами В. руде и флюсе она Ha
ходится в виде ирита (FeS2) и сульфатов
: (8a5O."1 CaSO'o..J, в 6Ф:л.юсованном аrломера..'
те B '; виде . CaS t в коксе в виде орrаниче
152
ских И минеральных соединен'ий. Поступающая
в печь' сера расцределяется между чуrуном,
rазом . и ш.тi ком.' Основное количество серы
(до 900/0) вн сится в доменную печь коксом,
остальное аrльм ратом, окатышами и дpy
. -
rими компонентами шихты.
.
Сера, содержащаяся. в аrломерате и коксе,
по разному ведет себя в процессе 'движения
'шихты от колошника' к ropHY.. В офлю ован
нам аrломерате она прочно связана в суль
фиды кальция и может переходить только в
шлак при плавлении офлюсованной пустой
породы. Сера ar ломерата не может перейти
в rазовую фазу даже в самых незначительных
количествах. Сера 'кокса практически .ПОЛIIО
стью rазифицируется в процессе плавки. .
. в условиях ДОМ,енной плавки в чуrуне мо"
жет раствориться .ДО 1% S, .что требует при
нят ия особых мер для ее удаления СО шла
ком. В чуrуне и шлаке сера находится в виде
соединений: FeS, MnS, CaS, MgS. Из них
CaS, MgS и MnS растворимы только в шла..
ке, а FeS как в шлаке, так и в чуr)'не.
Процесс десульфурации чуrуна протекает по
реакциям:
FeS (FeS);
(FeS) + (СаО) (CaS) + (FeO);'
(FeO) +С .Fe+CO.
153
Таким образом, чем меньше в шлаке FeO
и больше свободной СаО, тем меньше серы
находится в чуrуне. Основными условиями BbI
плавки малосернистоrо чуrуна являются: сни
жение прихода серы за счет снижения pacxo
да кокса и использования малосернмстых
шихтовых !"атериалов; получение шлаков с BЫ
сокой сернопоrлотительной способностью;
u
'ровныи ход печи, при котором в ropH посту
пают хорошо . восстановленные материалы с
мини.мальным содержанием . закиси железа.
Внедоменная.десульфурацuя ЧУ2уна
ПQлучение в доменной печи чистых по ce
ре чуrунов требует больших затрат. Этим
объясняется большое .внимание. к внедомен..
ной обработке" чуrуна с., целью снижения
в нем содержания серы. При' внедоменной дe
. сульфурации создается возможность дЛЯ СНИ
жения основности доменноrо шлака, а следо
u
вательно, и улучшения ero CBO CTB, снижения
выхода шлака и расхода кокса. Кроме Toro,
внедоменная десульфурация позволяет при
неизменной технолоrии плавки бороться с бра
ком и получать для специальных целей особо
чистые по c pe чуrуны. .
В качестве десульфураторов используют в
основном СОДУ, карбид К4ЛЬЦИЯ; известь, ме..
. .таллическ-ий . маrний. Для с язывания }.. K.r S
154
необходимо: 0,75. Kr Мп 1 75 Kr извести,
1,94 Kr соды и. 2 Kr. карбида 'кальция, Т.е.
при использовании в качестве десульфуратора
металлическоrо маrния расход peareHTa Ha
иболее низкий. В настоящее время мета.r1ЛИ"
u v
ческии маrнии в виде слитков и rранул явля
ется наиболее распространенным десульфура
тором. 'При ero использовании достиrают
степени деСУJIьфурации чуrуна 65. 700/0.
При использовании соды наряду с десуль
фурацией в металле снижается также coдep
u
жание rазов и неметаллических включении.
Степень десульфурации при использовании
соды, извести или карбида кальция может
достиrать 80 85 o.
Несмотря на накопленный опыт внедомен..
ной десульфурац,ии', значительный ряд
технолоrических и конструктивных вопросов
проце са еще не решен.
6. Движение шихты и rазов в доменной
.
печи, орrанизация rазО80rо потока
Заrруженные в доменную печь ХО.ПQдные
.
Iатериалы при своем движении. вниз .OMЫBa
ются движущимися им навстречу .rорячими:
восстановительными rазами, образующимися
при сrорании топлива в [орне печи. Двиrаясь
u
вверх через слои шихтовых материалов, rаз
охлаждаются, и содержание восстановитель
, 155
нЫх компонентов в них понижается, пр'и этом
они встречают все менее HarpeTbIe и BOCCTa
новленн е материалы, в результате чеrо
u
использование. тепла и восстановительнои
способности rаз в происходит на всем пути
их движения снизу вверх.
При движении м:атериалов сверху вниз они
встречают все . более HarpeTble rазы, обладаю
:щие большей восст'ановительной способно
стью В связи С этим за вре'м:я движения
v
материалов в ropHe печи успевают проити.все
физико химич ские превращения, обеспечива
. .
ющие получение чуrуна и шлака.
Рациональная орrанизация противотока
u
материалов и rазов 'в доменнои печи являет
ся rлаВНЫ1\1 условием высокой эффективности
доменноrо проце са.
Движение rазов через столб шихтовых Ma
териалов происходит вследствие давления,
. .
создаваемоrо в r0R.He в результате подачи
дутья. При движении {"аза в слое материалов
.давление ero непрерывно понижается, rлав
ным образом, за счет трения о стенки'. Ka
налов.
Определить потери напора rаза в слое cы
пучих материало.в можно по формуле:
11 Р==Ч' (H/D) (1 E)/. (w2Q/g),
, . ,
rде ч' коэф'фициент сопротивления; Н BЫ '
сота слоя, м; 8=== (Vо/V) порозность слоя, OTHO
шеине объема пустот между кусками ко всему
156
объему слоя; V о ......:... объем слоя, м 3 ; V объ
ем пустот в слое, м 3 ; Q ПЛ,ОТНQСТЬ rаз ,
Kr/M 3 ; {i) CKOpOCTЬ rаза, отнесенная. 'КО всей
площади поперечноrо" сечения слоя м/с;. g
ускорение силы тяжести, M/C ; D == [F./ (1 E)] Х
n А.
Х (1!1: D ) эквивалентный диаr.iетр · частиц,
1 == 1. . t
м; А, Dбъемная ДОЛЯ i"той фракции; О: ди
аметр куека i"той фракции, м;' п количество
фракций в исследуемом материале.
. , Максимальным расходом rаза ДЛЯ домен..
u
нои печи считается. тот, при котором движе..
иие шихты вниз прекращается и она «подви
сает». Это прои сходит в том случае, коrда
. u
:'потеря давления становится равнои весу с.IОЛ
ба подп.йраемых материалов: р == H(1 8)Q. \.g,
rде QтB насыпная ПЛОТНОСТI? частиц II1их
ты, r/CM 3 . Дальн йшее ув личение pacx .
rаза приведет к подъему материалов 'вверх.
Таким образом, '.важными характеристиками
шихтовых териалов, определяющими rазо
динамику доменноrо процесса, ,являются по..
.розность слоя И насыпная плотность частиц
шихты (см. таб . ]3).. .
. Порозность слоя. зависит от с.оотношення'
размеров и количеств мелких и крупных
фракц"й . в шихте, а также от формы кусков
материалов. Лучшие результаты по азорас
u
пределению в доменнои печи достиrаются при
, . u .
использованци однороднои по куоковатости
157
шихты. В связи с применением в по леднее
время' все больших количеств окатышей в до..
менной шихте встает вопрос о приближении
крупности остальных составляющих шихты
u
к крупности окатышеи.
Повышение скорости движения rаза в зо '
u
не ВЫС,окои rазопроницаемости шихты проис
ходит до тех пор, пока сопротивление проходу
u
rазов, 'вызываемое выс.окои коростью их дви"
жения, не будет равным сопротивлению в зо
не низкой rазопроницаемости, Т.е. дq одинако"
вой п<?тери напора rазов. Поэтому С. .точки .
зрения HepaBHoMepHoro распределения мате..
риалов и rазов по сечению печи, ее можно
разделить на ряд зон, каждая из которых
характеризуется . определеННЫJ\.f отношением
железорудных материалов к коксу, определен
u
нои rазопроницаемостью, а следовательно
. u
расходом, составом и температурои ra30Boro
потока.
В зонах высокой rазопроницаемости коли
eCTBO rазов на единицу ШlJ:ХТЫ значительно
больше, чем не.оБХОДИl\IО ДЛЯ восстановитель
ной и: тепловой работы, поэтому rаз покидает
эти зоны С, большим запасом неиспользован..
u . u
нои энерrии, для получения Ji.оторои в ropHe
было. сожжено <)преде.пенное количество топ
лина. В зонах с низкой rазопроницаемостью
количество rазов оказывается недостаточным
ДЛЯ. HarpeBa и восстановления железорудных
158
u
м териалов, которые по этои причине прихо
дят в ropH печи малоподrотовленными и Tpe
буюt для. завершения процессов повышенноrо
расхода топлива. Следовательно, на характер
, u
движения и распределение rазов в доменнои
печи определяющее воздеиствие оказывает Ka
чество шихтовых материало и распределение
их при за рузке на колош.нике печи (табл.
26) .
т а б л и l.l а 26
СООТНО,шение перепадов статическоrо давления rаза
по высоте при изменении rазоnроницаемости
на разных участках печи
Изменен'не
f'аЗОПрОfIИ-
цаемости
Снижение в
верхней части
печи
Увеличение в
..
верхнеи части
печи
Снижен'ие' в
...
нижнеи части
печи
Увеличение в
нижней части
печи
Одновременное
снижение в
Из'менение перепада давдения
Bepx
Hero
Увеличива
ется
Уменьшается
Уменьшается,
не из меняется
Увеличивает
СН, не изме
няется
Увеличивает
ся
НИЖ
tlero
Уменьшает
ся, не изме
няется
Увеличива.
ется, не из '
меняетсяся
Увеличива
ется
Уменьша
ется
Увеличи
вается
оБНН'I"(}
Увеличи
вается
YMeHЬ
шается
Увеличи
вается
YMeHЬ
шается
Увеличи
вается
159
flр должение табл. 26
Изменени(' Изменение перепада давления
,
rаЗОПJ? J{
Bepx i I:IИ> общеrо
цаеМОСТIi
flero .Hero
u
верхнеи и ниж
u
неи частях пе
ЧI1
Одновременное Уменьшается YMeHЬ YMeHЬ
увеличение в шается шается
u
верхнеи и ниж
u
неи частях пе
чн
Необходимо учитывать, что особенности
u
конструкции доменнои печи и caMoro ДOMeH
Horo процесса .способствуют движению rазов
вдоль стен:
стенки печи .;более rладкие, че шерохова
тые кан'!лы в шихте, поэтому они оказывают
меньшее сопротивление потоку rазов;
периферийный подвод дутья и отвод rаза
из печи, уменьшают длину пути rаза вдоль
стен, также понижая сопротивление движению
rаза по периферии. ,
Влияние на распределение rазов по сече
нию печи оказывают также: количество дутья;
скорость ero истечения из фурм и количество
самих rазов. Повышение скорости истечения
дутья из фурм даже при неизменном ero pac
ходе увеличивает кинетическую энерrию струи
160
и способствует большему проникновению ra
ЗОБ оси печи, обеспечивая более paBHOMep
HO их распределение по сечению печи. При
достаточно большом расходе дутья и высокой,.
ero кинетической энерrии о-брззующиеся rазы
в большей мере' прон кают в зоны низко
rазопроницае ости и - ра'вномернее обрабаты
вают шихту. .
В случае достижения определенных BЫCO
ких скоростей движения rазы образуют в
столбе -шихты так называемые каналы. По
канал м проходит _ большое количество. rазов,
в то время как в остальных сечениях столба
шихты оно резко сокращается. Канальный
ход вызывает не только нарушения в распре..
делении и использовании rаза, но и наруше
ния в распределении материалов - на коJtош..
нике.
о. Наиболее важными характеристиками ra..
зовоrо. потока являются скорость движения
и время пребывания rазов в печи... По дан..
ным различных исследователей в.ремя пребы..
вания rазов в доменной печи составляет 1,5
4,0 ,.с при средней скорости rаза от 10 до
40 м/с.
7. Движение' шихтовых материалов
в ..работающ й" доменной печи
ее' сечению епрерывно происх днт
11 : 3ак. 3463
"
по всему
о уска.ние
161
шихтовых материалов, что обеспечивает OCBO
бождение места для новых их порций на KO
лошнике. Устойчивый ход процесса . плавки
характеризуется равномерным опусканием
уровня засыпи. Факторами опускания матери
алов являются: rореАие кокса у фурм пе,чи;
уменьшеНИ,е объеМа шихтовых матер алов_
вследствие «умиики»; разложение eKOTOpы
флюсов, прежде Bcero известняка; Плавление
. u
шихты; периодическии выпуск из печи чуrу
на и шлака; вынос пыли с rазовым потоком.
Торение кокса у фурм имеет первостепен--
ное значение для движения материалов в пе..
чи. . Объем кокса составляет около половины
общеrо' объема заrружаемых в печь матери
алов, причем до 900/0 ero достиrает УрОВН,я
фурм И здесь cropaeт ос освобождением объ
. u
ема для опускания новых порции кокса.
Afеханuческая умuнка характерна для Ma
териалов 'с различным размером кусков. При
дв жении вниз небольшие куски различных
. компонентов шихты заполняют промежу1'КИ
между более крупными кусками.
, Плавл енuе. Ррль этоrо фактора в послед
нее время в связи' с уменьшением расхода
кокса на единицу. чуrуна и возрастанием в
шихте отношения железорудных материалов
к коксу непрерывно повышается. Следует OT
метить, чrо над зонами плавления в печи
возникают области YCKopeHHoro движения Ma
162
териалов с образованием очаrов разрых
ления.
П ериодическuй выпуск из печи чу?уна и
шлака сопровождается освобождением в rop..
не объема для опускания 'материалов. Строи..
- те.ПЬСТВО в последние rоды доменных печей"
большоrо объе,ма (свыше 3000 м З), ,бору до..
. нанных 3 4 летк?ми, позв.олило ПрОИ3ВОДli.ть
. u
RЫПУСК чуrу а и шлака из.печеи'практи ески
непрерывно.
Скорость движения материал'ОВ на колош..
u ..
нике является результирую,щеи всех процес..:
сов сокращения. объема материалов, рассмот"
ренных выше 9 и зависит от их соотношения.
Время движения материалов ОТ,' ypOB Sf засыriи-:,
до rОрИЗ0нта фурм, т. е. время пребывания ших..'
ты в 'печи, составляет в COBpeMeH'H X доменных'
печах 6 8 Ч, а на некоторых печах 5 ч. Сред..
нее время. пребывания материалов в печи
можно рассчитать по формуле: L == 24 V пол/РV. .
rде V пол полезный' объем доменной печи,
М З ; . V расход сырых материалов на тонну
чуrуна, 'м 3 ; Р производство чуrуна в CYT ,.
ки; Т."
, . - . Средняя СКОрОСТЬ движения материалов
- по сечению печи неодинаковв. Максимальн.ая.
СКОРОСТЬ опускания наблюдается над очаrами
rорения кокса, т.е.. непосредственно у стен
колошника или на некотором расстоянии от
.
них; в направлении к центру печи она снижа..
11*
163
ется. Разница в скоростях опускания MaTe
. риалов по сечению печи определяется xapaK
тером их распр'еделения на колошнике, усло
виями работы печи, rранулометриче<;ким
. v '
составом' и массаи шихтовых материалов.'
Вследст ие . неодинаковой скорости движе
ния . одновременно заrружеН'ные на колошник
.
материалы приходят в rори H одновременно.
Такое явление ,называется опережением. При
усто.явшейся работе печи явление опережения
. .
внешне Rе проявляется, несмотря на. то, что
происходит перераспределение материалов
при движении их вниз. Это объясняется тем,
что на место опускающеrося с большей СКО"
ростью. материала предыдущих подач (пор
ций) поступает подобный материал последу"
ющих" и в нижнюю часть печи шихта прихо
дит С одним' И тем же соотношением компо
пентов. Кроме Toro, накопление в ropHe
больших, масс чуrуна обеспечивает усредне..:
нне ro состава, что дополнит.ельно уменьша
е1' возможность проявления опереже И'я.
f Опережение проявляется при резком измене..
нии условий работы печи или в случае при..
менения специальных, например, «промывоч"
ных» подач.
164
r л а в а IV
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ДОМЕнноrо
ПРОllЕССА.
т ЕХН И К О..Э КО "ОМ И Ч ЕСК И Е
ПОКА3АТЕЛИ
ДОМЕ'ННОЯ ПЛАВКИ
Под интенсификацией доменноrо процесса по ,
нимают увеличение скорости ero протекания.
Мерой интенсивности хода доменной печи яв
ляется К9личество чуrуна, получаемое в еди
ницу времени в расчете на единицу полезноrо
объема ДОl\-tенной печи.. В условиях СССР
пользуются обратной величиной полезным
объемом печи, затрачиваемым в течение cy
ток на выплавку' 9ДНОЙ тонны чуrУН8. Этот
показатель наЗ Iвается коэффициентом ис
пользования полезноrо об)эема доменной пе
чи (КИПО) н определяется к'ак Чl:lстное от
деления полезноrо объем печи v ло ; (м 3 ) на
суточную пронзводительность печи Р(т. чуrу
на/сут): КИПО==VпоJt/Р, м 3 ,сут/т чуrУjl36Чем
меньше этот показатель по абсолютному зна
чени,Ю, тем интенсивнее протекает процесс дo
...
меннои плавки.
н шрев дутья
Снижение расхода топлива при замеl:l{ . xo
, '
лодноrо дутья HarpeTbIM происходит вследст
вне внесения в печь дополнитеJlьноrо тепла
165
'.
и замены им части тепла, выделяемоrо при
сжиrании уrлерода кокса у фурм. Тепло Ha
rpeToro дутья позволяет. заменить такое коли
честно кокса, которое при сrорании ыделило
б I большее количество тепла, ,чем внесено
дутьем. Это связано с тем,' что тепло Harpe
Toro дутья усваивается в' печи 'полностью, так
как н'е сопровождается образованием' rаза, а
, .
вносится kепосредственно в ropH и pacxoдyeT
ся в нижней части печи. В связи с этим' теп..
ло HarpeT9ro дутья' не теряется с колошнико
выми rазами.
Тепло, выд лившееся у фурм при сrорании
уrлерода до оксида уrлеродз, полностью в
печи не .используется, так как часть тепла
уносится через колошник :образующимся ra
u
зом, покидающим печь с определеннои темпе..
u
ратурои и теплосодержанием.
1lри повышении HarpeBa дутья. возрастают
объем :и давление rазов в rapHe, т.е. увели
чивается подпор rазов снизу." Кроме" Toro,
всл дствие ум ньшения раСХDда кокса объем
ная доля рудных материалов в' шихте увели
чивается, вследствие чеrо сни)Кается rазопро
ницаемость в слое шихты. 'Таким образом,
достижение Б.ысоких температур дутья связа..
но с увеличением требований к rранулометри"
ческому составу шихты, ее восстановимости
.и сохранением прочно<;ти шихтовых матери..
алов при восстановлении.
166
Особенно' возрастает роль наrреБа дутья
при использовании уrлеводор одов, ПРИВОДЯЩИХ
к снижению температурыrорна печи.
В современных усл'овиях повьiшение Harpe..
Ба дутья лимитируется не условиями работы
доменных печей, а конструкцией и оборудова
. u u
нием 'воздухонаrревателеи и устроиств, подво
дящих дутье в доменную печь, а rлавное, ..ка..
чеством используемых в них оrнеупоро.в.
Водяной пар 8 дутье
Подаваемый в ,доменную печь воздух Bcer..
да содержит определенное количество влаrи.
При высоких температурах ?' ropHe печи вла..
ra разлаrается с выделением в rазовую фазу
водорода и кислорода, Т. е. Н 2 О == Н 2 + O,502
242,8 МДж.'
, В условиях избытка yr лерода разложение
водяных п ров В ropHe происходит с образо
ваннем водорода и оксида "уrлерода: Н 2 О + с ==
== со + Н 2 124,5 МДж, принимающих затем
участие в восстановительных проuессах.
. '
, Естест енная влажность .дутья кqлеблется
в течение суток и по временам rода, поэтому
вызывает непостоянство тепловоrо и темпера..
!ypHoro режима работы ropHa и изменения В
протекании восстановительны процессов.
Для устранен..и ' колебаний влажности.
167
дутья ПРl1меняют методы осушения ero до по
...
стояннои влажности и повышения влажности
дутья введением в Hero Бодяноrо пара с. oд
новременным повышением HarpeBa дутья. YB
лажнеlJие дутья позволяет реrулировать теп
ловое состояние печи: при похолодании печи
влажность дутья снижают, а при разоrре
ве повышают. Однако ИСПОЛJ>зование в
дутье водяноrо пара приводит к перерасходу
кокса, поэтому увлажнение дутья в настояшее
вреМЯ применяют . в исключительных СJlучаях
при ,fлубоких расстройств'ах ход.а печи, а TaK
же В, районах с повышенной влаrой атмосфер
. Horo дутья, значительно колеблющейся в тече
нне суток.
0602ащенuе дутья кислородом
Обоrащение дутья кислородом вносит cy
u
щественные изменения в .доменныи процесс,
особенн.о в rорение уrлерода у фурм (табл.
27).. Оно сокращает потребность в дутье,
уменьшает. объем получающихся ropHOBbIX ra
зов на 1 Kr сжиrаемоrо уrлерода кокса, СНИ
жает перепад давления в.. системе ropH
колошник. Это П'озволяет увеличивать расход
дутья в единицу времени, т.е. увеличить коли
чество сжиrаемоrо в единицу времени кокса
и соответствецно повышать производитель
HO TЬ печи. Показзтели rорения на 1 Kr yr
168
лерода, сrорающеrо у, фурм при tдуть '==
. lOOO°C, приведены' в табл. .,.27.
т а б .11 11 11 а 27
, ,
nоказатели rорения при разном содержании
кислорода в ДYTЬ без 'использования природноrо
. rаза (при t О/О влаrи)
Расход Выход ra СО в rазс ' ТсореПf1lеская
02 в сухом !rop уrлерода,
дутье, О/О дутья м 3 ЗОВ, М 3 У фурм. О/О 1400 асое
.. 11 . ,
21 4,38 5,33 35,0 2120
25 3,70 4,66 40,0 2280
30 3,09 4,04 46,2 2480
40 2,33 3,27 57,1 2860
60 1,56 2,50 , 74,8 3450
96 0,97 1,90 98,0 4200
-
Однако при обоrащении дутья кислородом
уменьшение перепада давления rаза не про
порционально Уl'vlеньшению ыxoдa ropHoBoro
rаза, поэтому по мере увеличения содержания
, '
КИСЛQрода в дутье перепад снижается на
меньшую величину, че I.ВЫХОД ropHoBoro ra ,
за, а значит, и с епень форсирования хода'
печи .дутьем с увеличением содержаниякис
лорода уменьшается. Причиной ухудшения
rазодинамики является резкое повышение
температуры в зоне rорения, вызывающее 'YBe
личение объема rазов в сократившемся объ
еме окислительной зоны. В связи с, эти при
.' . 'lб9
повышении содержания кислорода в дутье
на 2 30/0 р звивается туrой ХОД печи, если
оно не сопровождается мерами, понижающими
температуру в зоне.rорения. Все это не дает
возможности вести плавку передельноrо и ли
тейноrо чуrуна на дутье, обоrащенном кисло
родом свыше 260/0, без вдува ния уrлеводород
содержащ-их добавок.
Комбинированное дутье.
Вдувание' У2леродсодер ащuх
веществ в dоменную печь
Под комбинированным' дутьем пони ают
дутье; состоящ е из ряда rазообразных, CMe
си ,жидких, rазообразных. и твердых КОМПО .
нентов. Чаще. этот термин используют для
оБОЗНt!чения смеси атмосферноrо воздуха
(ил.и технолоrическоrо кислорода) с природ
ным rазом.
Экономии кокса при вдувании природноrо
rаза достиrают за счет уве.пи-чения KOCBeHHO
ro и уменьшения прямоrо восстановления;
замены части уrлерод.а кокса уrлеродом при
родноrо rаза; уменьшения прихода серы в
печь, .oCHOBHOCTJ:I и выхода шлака вследствие
уменьш ния расхода' кокса, вызываемоrо пер
выми двумя факторами.
. .
Недостатком применения природноrо rаза
яв.пяется ухудшение rазодинамических усло
170
вий процесс вследствие увеличения объема
ropHoBblX rазов и снижения rазопроницаемости,
Bbl3BaHHoro уменьшением -расхода кокса.' Для
...
сохранения условии. нормальноrо опускания
шихты при вдувании природноrо. r за.уменьша..
расход дутья. . .
качестве' добавок"'.К дутью с целью эка..
номии дороrостоящеrо кокса.' используют TaK
u ".
же коксqвыи rаз, мазут, уrОЛЬНУI<?' пыль и
. .
уrольную суспензию, состоящую из мазута и
измельченноrо уrля.
Эффект воздействия на показатели домен..
ной плавки добавок к дутью уrлеводородов
и кислорода представлен в табл. 28.
т ё.1 fi :1 11 Н а 2Н
Изменение парамеТрО8 AOMeHHoro "роцесса
ПрИ применении обоrащенноrо КИСЛОРОДОМ ДУТЬЯ
и nриродноrо rаза
Парам-етры процеСС 1
Обоrа ЩСНИ('
дутья к.н>
лородом
ПРИМСIfС-
НН(' природ-
Horo rаза
Bы oд продуктов ro
рения при сrорани,И
у фурм I Kf yr леро
да на I Kr чуrуна
Температура в зоне
rорения .
Температура в ниж
ней части пе.чи
УмеНЫIl-ается
Увеличивается
Повышается
Понижается
То же
То же
171
Продолжение табл. 28
Параметры проuессз
Обоrашение
дутья КИС
Л0РОДОМ
Примене
нир природ
Horo rзза
Температура в Bepx
ней части печи
Температура колош
никовых rазов
Размеры ОКJ:fслитель
ных зон
Перепад давлений
rаза между ropHOM
и колошником
Интенсивность хода
печи
Производительность
печи
Удельный расход
. кокса
Поннжается
То же
Уменьшается
Уменьшается
Увеличивается
То же
При выплавке
ферросплавов
понижается у а
при выплавке
передельных
чуrунов повы
шается
Повышается
.То же
Увеличивается
Увеличивается
Уменьшается
Почти не из
меняется
Понижается
.
I
. Уrлеводороды и кис.1l0рОД В9здействуют на
различные показатели плавки, взаимно KOM
пенсируя отрицательные последствия исполь
зо ания комбинированноrо дутья (нарушение
, u
rазодинамических условии' плавки, сдвиr изо
терм в печи, изменение тем:пературы rорнэ
172
и т.д.)., Практика и расчеты показывают, что
можно подобраtь такое соотношение добавок
.К дутью, при котором количество rаз'ов в пе
чи; а следовательно, и rазодинамические yc
.тiqвия плавки меняться не будут. При этом
. со
существенно не должен меняться тепловои
режим ropHa.
Оптимальный .. состав комбинированн<;>rо
дутья определяют экономическим расчетом из
сопоставления затрат на производство и дo
'ставку кислорода и природноrо rазз к печи,
а также выrод, достиrаемых в процессе их
ИСПQльзования. Исходя из этоrо, следует учи
тывать, что оптимальный состав комбиниро
. со
BaHHoro дутья для различных условии плавки
неодинак.QВ.
Торячuе восстановительные 2азы
..
- .
в .последние rоды в различных странах
разрабатывают. способы получения rазообраз
ных восстановителей в виде СО, Н 2 И их
смесей. Применение .этих восстановителей в
доменном производстве, особенно в HarpeToM
виде, позволит обеспечить дальне шее сниже
ние. расхода кокса при исключении потребле
ния в доменных печах cbIporo природноrо ra
за и практически неоrраниченноrо обоrаLЦения
дутья те нолоrическим кислородом.
" Вдувание- в фурменную. зону 'rорячих BOC
173
стано.в тельных rазов обеспечивает снижение
расхода кокса как .за счет' уменьшения. ero
функции про'изводителя восстановительных
rазов, Ta и уменьщения функции источника
тепла.
При вдувании rорячих восстановительных
rазов появляется возможность работать без
атмосферноrо дутья, так как обеспечиваются
температуры фурменных' очаrов на уровне
обычноrо доме ноrо процесса. При этом' сни
жается расходная часть тепловрrо баланса,
связанная с уносом тепла чер з колошник.
Металлизация шихтовьiх материалов .
доменной плавки
Металлизации железосодержащих матери
u ,
алов достиrают специальнои восстановитель
ной обработкой с использованием недефицит
Horo 'восстановителя. Частично восстановлен
ную шихту . заrружают в доменную печь. При
этом достиrают.. значительное улучшение Tex
u . U
нико экономических показателеи доменнои
плав и, прежде Bcero производительности пе
чи и расхода кокса. Суммарный расход топ
лива и тепла на производство металлизиро
.' '
ванных материалов и их проплавку в ДOMeH
u u
нои печи по равнению с плавкои на
окисленной, шихте может даже возрасти, но
замена дороrостоящеrо кокса дешевым BOC
174
становителем обеспечивает
металлизации шихты.
преимущество
Технuко экономическuе показателu
доменной плавки
Кроме КИПО, используются следующие
. . «.J
ПQказатели интенсивности хода домен нои печи
и экономичности плавки.
. .у дельньiй. расход кокса, r KoKca/T чуrуна:
. К. == Q / Р,
' дe Q расход' cyxoro кокса, т/сут.; р про
изводите.пьность .печи, т/сут.
Индекс интенсивности rорения кокса,.
т / ( м 2 ,с ут) :
I к == Q/Sr,
rде Sr площадь сечения ropHa, м 2. На луч
ших печах этот показатель достиrает 28
O т / ( м 2 . С ут ) .
Индекс объемной интенсивности rорения
кокса, Т/ (мЗ.сут): I \' == Q/V пол , r де V пол . по
лезный объем доменной печи, м 3 .
По.к затель меняется в пределах от 0,880
до 1, J 00 т / ( м 3 . С ут ) .
HдeK<; объемной интенсивности rорения
уrлерода кокса, природноrо rаза, мазута, пы
левидноrо уrля, Т/(М 3 ,: сут);
..! V,C === Qс/Vtпол J
175
ф
(:'.1
:::f
==
с:::::
\о
c\l
:s:
:.:=
=
t'\S
с:
:s:
Q)LC
Е--оо
t'\Sф
С""}......
........
:.:=
O
с: ::с
Q)C
:s::>,
:.:= :r
u
Q) О
:r '-'
:s: Q
.x
Q ..с
:с
Q Q)
(т') Q)
I с..
Q Q)
с:
::
:с
х
Q)
f--
176
)fWh
)f \\/ Jt
z o,N' xaТl
.
t:;
::::
I БN хал
. ){Wdah
)fW de ){
){wxo
){W)f
)1 W J.H
)JWW
А
1;;
1--
о
r"""
t..C
ф
м
.....
C'J
О
C'I
.......
\1)
......
А
C'I
-.::t'. .,
-.::t'
\1)
А
.....
00
А
......
ф
м
"
А
......
tC
00
А
......
о
ф
00
00
о
C'I
А
C'I
.
-о
о-
t:: I
...Q
о:: r:::; ,...... ,х
CI:3 1!
::r:::: . u ::r
..с t:::( .i .Q
r:::; О r- ::!=J r:::;
<1J u........,(l)
t:!MO
:s: :с Е .,r,J
о
......
tC
00
м
,
......
-.::t'
-.::t'
O'J
о')
t---
и"
......
,О')
м
-.::t'
\1)
......
ф
м
м
-.::t'
.......
00
t---
\1)
........
ф
с..о
..........
"
о
t..C
00
......
......
о
.......
r-....
\1)
\1)
00
t---
с'1
.......
t.P
-.::t'
-..::t'
oo::t'
I ........
q .... 6
о 1.......... ::с
с. с\3 . х
:S: ........ <1J О
с:.. """ f-- ....
,.... .......... '-'
.... С\3:':) :х::
q ::Е q .
0,-- O:r
х ...........x:s:
uC>C'\3u,--
t:i CI:3 '-- r-- '"
. o.. o.
I
· ::t:
u О
с\]
а.
О
'--
О.
х Е--
>.
u
t..C
.....
I..C
ф
м
l.Q
О
C'-I
00
",
.....
М.
.....
00
......
.....
...
с
C'I
00
с..о
м
.....
А
t::::{
о
0..
О :
r:: Е--
u
:;s:M
::s::
ф
C'J
ю
..
00
C'-I
..
.....
('1"')
. C'I')
"
с"')
" ,.
ю
ф
с
('1"')
.....
с'.1
с'.1
OJ
С
.......
.......
ф
о
('1"')
00
о
м
о
.......
с.о
ф
.......
......
с'.1
(."..:1
l.Q
Ю
......
ь
00
. ......
6
r-.....
.......
00
с'-1
......
м
о'>
о
м
......
о'>
......
.......
ю
<.::j)
с'.1
о'>
00
о'>
Ф
м
ф
<.::j)
ф
00
OJ
с.о
м
ф
.......
.......
ф
.......
о'>
00
C'I')
с.о
t---.
М
о
00
ф
..
о
.......
LC М
с'.1 О
OJ
00
ф
ф
..
OJ
о'>
о
\,
00'
......
с'.1
..
OJ
OJ
с'.1
..
ф
о
......
о
ю'
,...;, ,
.......
t---.
lf:)
.......
00
с.о
LC
О
ф
l.Q
о
м
..
00
ю
С
ф
..
r-.....
о
......
..
ю
C'I')
......
LC
00
r-.....
l.Q
о
<o:::t
1..0 .
r-.....
........
.......
.......
м
l.Q
с'.1
00 '
м
о
......
00
......
с'.1 .
c't')
.......
ф
ф
LQ О
с'.1 .......
00
.. ..
11")
о
о
м
t---.
М
.
LQ
с'.1
........
......
с'.1
......
с'.1
Ф
м
......
l.Q
..
с'.1
LC
О
........
о
с'.1
c"j
о
......
....
ф
LC
с'.1
м
......
.......
со
ф
о
с'.1
t---.
ф
l.Q
о
c't':>
LC
......
r-.....
..
t-...
LC
м
м
LC
t t.....
с';3 «1 ><: с'\2 :с
('1') I Q.,:I:S= о == I О L.....
с'\2 С'\2:!: -<1J Q) Q) ;:;---- с'\2 CI.J:::s::
CI.J= о.. "",,:С :E 3 a r:; а1........ 0 """
::s:: а О Q U .. (1') ,::.::
:z:: t'CI U QJ «1, е=::2! :s::,:s::C а1 а :s:: .....
g O :s: о t:: 4 4J:r CI.J C'J, ..
;11:;; Q.. о.. ::с a' c'cs = а;Е ro r:::! С';3' cl. --;-
Cl..C .. Q) .. QJ:::s::. >< 2! 0.(1') с) r:::! 0:::s:: Q) .
Q) Q) о::: t:; . ..... == о ro Q) Q);:;---- о >< о:: Е-- @
5 i =3 U Cl.
U O = >-. QJ >-. t'\J . О О ..s. «1 :::s:: о CJ ..Q t'\J f-o. (Ij а
::.= J::t. r::{ t::{ t::: :':.' Е- СО:С о U f--o CQ :::s:: (,) =
12 3ак. 3463
,',
177
ф
.
t:;
\о
1---
Q)
:s:
....
.....
Q)
t:;
о
Е::{
о
с.
,..
.......
17'8
)П\'h
)iW=>E
6 0N X НJ:
t::;
:r:
I ".\' x,Jn
)fWd.Jh
)f \.V d P.)I
)f \-vХО
)f \\,)I
)fW.lH
)f \V\'\'
..
с.,
1--
:t!
М
C'J
;;с
.....
.....
.....
. .
........
:;j....
r:-;
о.....
.!:
,-..С
...
t--.
L()
00
r--.....
C'--I
r--.....
C'-I
ф
('f';)
r--.....
. ::s::
,...., се
. ...,
ха:: ro
....,..... t---
::: ...... i'-'
::.:::........ ,...
.!: ,:S: L.. .....
CC:t::t:(.,,;
. I
u С
>,00 ?
....::.::: :т
::;: .
с> 0.:Z: ro
L.. а;З М
о о с:: ro
с:а............ OL..
00 Е::;
::G .0 О N ClJ О О
u ::r: r--- ,::.::: L..
......
....
.....
с
r:: ·
о
L..
. r--..... ......
r--.. OC
...... C"J
о ао f'-..'
О to.
C'I c'f
с
<X) U")
. . .
OU')O'>
C'!
О
ф ф
ффО
...... с'\1 .......
ОtOО
. .00
...... to .
С'\1С'\1Ф
d
U')фr--.....
... .."'...
LO r--.....
...... C'J
о
00 00 r--..
. . .
to "::t' 00
......
с'\1 Ф о
. . ......
ф .
....... с'\1
.....'0
t--. ,..... ......
r--.....мф--
...... C'J
о
C"J Ф ......
.
ф сх)
;...... с'\1
LO
C'-I
.0
00
м
......
00
r--..
с'\1
с'\1
с'\1
U')
о
о')
......
с'\1
о')
с'\1
c"l
r--.....
м
м
r--..
с'\1
C"':)
000
00
cv)
м C'I
CD О
.
00
...... с'\1
f'-....O
ОС
ф
с'\1
r--.. о
00
ф
C'-J. ......
to О
00
00
('t") C'J
оса
. .
00
C'J
Q) с'\1
r--.....o
00
t---.
00 с'\1
ФО
. .
00
м
...... с'\1
..фа
00
О'>
Ф ......
r--.....o
. .
00
r--..
r--.....
.
.....
о
00
о
('t")
ф
о
с'\1
.
.
о
о
t1.)
.
с'\1
......
r--.....
C'-I
00
.......
ао
tO
Q)
r--.....
.
о
о..
с::
ClJ .0
..... ............
cn .. ....0
::J
.... о >, :i
u :::'::0
О co. ClJ!--
U :::. rJ) CfJ r--- u
8:
Ia
1;
с
aZ
О
:1:.........
а: .
...
810
i
8:--
:S....,
==
t'
>.
Ogo
=
O
81 50.
O
у:
.a
:r 1;
:I:
8.
:I:
ОС
I
С
8:
:1:
12*
f--
u
м
::G
r:::{
:C\J
><
t--
U
)( ,
I о.
::r2;
)fW O)!
t:;
:r
f--
::
с
t:
1:::1
CJ
С
t::
'Ewwed){
rf5
с
.r:::!
:::G'
*
t--
U
м
<:
О:Е:
L::r
:r: f--o.
.а
CJ'
f--
М
:.:
с
.....
......
"
о
о..
t::
I
I
..о
о:: Е::;
t-a
:с :s:
..о t:::!
r::: о
Q),t:Q
r::{C'I')
:S:
00
ф
t---.
c'f)
LC
LC
.
t---.
00
00-
с
о
.ф
.....
'00
t---.
Ф
......
C'I?
О
Ф
.....
ф
о
t---.
......
. LC
t---.
со
cj)
c'f)
E-- :s:: ro
>.....U
(.) .l:I
. :с о
.l:I
..о ct) r:::
Е-- Q)
U........t:::!
о......................
= E--"
...... .
с
LC
r-..
.,
с.о
t---.
oc:t<
с"':)
м
LC
1.(.)
00
м\
м
ф,
oc:t<
О
L.t";o
.....
......
LC
cj)
LC
м
LC
I
U
t-a
cl.
I .
r::{ro
О
0..........
:s:: Е--
o.t-a;;---
t::M
qro
:OL...
'>:::0
r::{...t:. u L...
О L... t-a О
Х а.. :r:
r-..
LC
.....
00
cj)
с
......
t---.
О
......
......
о
о')
*
\с
.......
С
'ф
о
......
........
000
О.....
.........
......:
00\
'Е:::!
........... о
......... Е-- Х
""""""'u
Е-- L.
>--. C\J
M o..
1
о.
:С.
o
Е--
:::.::
u
Q.I
:т
:s::
L...
О
r:;
, 00
м
..
C\J
t:::! ,.
О :
с.. ',.,
о !.......
r::: Е--!
u..............
:s:t")
:::.:: :
......
о')
00
cf5'
t---.
.....
со
oc:t<
......
о
......
о
cj)
......
......
;...,
о
......
;...-.
00
о
:..:::
.....
. .
=
о')
C-..I ;:=
:::)
......
.....
с
! :.--.
,.....
179
о')
C'-I
'OI::t'
cj)
..
I,C
ф
00
11".)
..
r-..
00
00
ф
LQ
..
со
с'-1
oc:t<
'OI::t'
f--
U
(Ij
.
r:::
'"
Е-
(1).
:с
(1)
;Е
t:;
с
q
с
о-
t::
......
.....
.....
.....
:::G"
q
t---.
Ф
<=>
<e::r
..
11".)
.....
c'f":)
00
..
cj)
о')
......
Ltj
,
..
c'f":)
1.f".)
r--..
.ф
..
м
11".)
о
..
1..с
......
......
......
со
11".)
c\l
х
00
о
("tj
......
......
t---.
00
..
00
..
cj)
о')
......
......
......
f--
U
<=>
<=>
..
м
c'f":)
ф
cj)
о':>
("tj
..
C'I
х
о
......
......
00
о')
<=>
c'f":)
..
ф
с'-1
00
со
ф
.....
cj)
oc:t<
)f\-\f О){
..
о)
м
......
......
Ai . ..
ж
to-
о::
=:
о.
1::
r:::t
QJ
О.
t::
ф
..
ф
1.f".)
C'I
<=>
..
r-..
11".)
t---.
00
о
ф
oo
00
<=>
cj)
..
00
00
Ewwed)f
м
<=>
......
C'I
......
......
(Ij
о
t"::[
<=>
ф
о
ф 00
..
r-.;.. 00
Q) . oc:t<
LQ
со
00
.....
C'I
......
as
C"I':)
11".)
:Е:
<=>
r--..
ос>
00
Q)
о
1.f".)
c'-l
м
......
......
о
......
а
t'-.
..
о'>
C'-I
t---.
..
cj)
f-.
U
м
<1::
.........
..
'OI::t'
,С'1
t---.
о
<=>
......
......
......
........
........
........
tf':)
. i
LQ'.
C"I':)'
..
<=>
ф
c'-l
со
..
O
t:::r
::I:f....
LQ
Ф
Ф
о
......
LQ
c'f":)
........
......
@"
м I I I ..
",,:S: (IJ:z! QJ .
Q.I се о.. t....::C . 2 Е- Е-
со U O.J 3.' : .
с'\! t:::! roo :s: !:: t.... С 3 .
*00 о.. :сО...........'" .
с.. .. QJ -. :S: .:;
о.. 0'..;- Q) tt: ,::S:: ..... с:а.
Q). ..... t:: ..o.t:; ....... О
O t::! 5 Е- ;З t::! 2 t:; O E-':S: . Е-
....... ...., >--. "'" С О .... (1) о
U f--4 t:::! t:::f r:: ::s::t:::f о., 3 Q-- со
I
Х
Q) :s:
t:;0 QJ:3
u ..:s::
:s:;:s: ::r: се
:r Q,) t\I
3 :Е "" :
.... о.. м <=>
..oQ)QJQ--
E-t:::!t:;
c'v о Q,) ..
5U ;Е
r:;
f--o
t\I
М
;.::
о
t::
180'
.....
М
11".)
r--....
-
11".)
.V"J
Ф
ф
11".)
oo::t'
',"",
r--..
oo::t'
М
М
r--....
ф
l1':)
LQ
ООМСО
.... .... о')
r--.... tC ....
...... Q')
O
.... ....
r--.... LC ...
...... r--....
Or--....r--....
.... .... r--....
..
O')
OO
.... ....
00 LC ..
...... r--....
LC'ФО
.. .. ф
ФСО ....
....... r--....
фрОr--....
... '.........
ФМ ...
......C'-1
LQ
Ф
ф
......
М
LQ
......
......
........
00
.
о
с'-1
LQ
LQ
00
М C"\I
r--....O
... ..
00
'М
с'-1 М
о') О
.... ..
00
о')
ф
оо<=:.
00
ф с")
000
00
t---
CO
00 о
60
11".)
ОМ
0')0
.. ...
00
. о">
....
м
..
с"?
ф
r--....
..
со
........
....
м
о
......
о
..
11".)
r--....
'OI::t'
........
........
м
с()
0000
. .. ....0')
11".) ..
..... tC
LC
о')
......
о') м
r--....O
00
00
ф
....
о
о
LC
.....
LC
LC
r--....
r--....
1.f".)
с")
r--....
00 ..... LQ
.... .. ......
r--.... ....
...... ф
о C\J r--....
.... ....0
r--.... r--.... ....
......C'1t'.
1.f".)r--....o
... ....
ФСО ....
......
м
со
.
м
00
о
-.::t'
о
ОМ
000
00
о
ООМ
00 О
.... ....
00
O
СОМ
0;0
00
о')
r--....
с'-1
о')
.....
......
LC
-.:::t'
I I
1--00.
UCV.
CVct)
са :с
3 .
. . 1--0
OL..
t..
С
:с ....
а..........
Q):\3
Е--:::&:::
....
:о
ro
r:;
:3
с:::{ q
о
>< :>-: ro
Е-- U
..Q ""i.:' ro о;:
CCI ::G Q.. .::r:
LC
о')
'OI::t'
00
-.::t'
с()
........
00
ф
......
с'-1
00
ф
r-..
00
м
Q')
м
м
СО
LQ
М
..
:3 :s::
о t:;:
t:;: ::а
О ;::
:::S:
U О са
О In ro
:I: Е-- t;
::a:s;L:0
са :r: U
...
:3 c'v
м
О ro
r:; t....
О
.
>.
L..
>.
:т
I
О
Q.
t:
О
t...
ro о
о..СС
>.0
о f---::G .
L.. ro :;: U Q./ о
О o..:::t: o са
In Q./:3 CC ;:::]
О О С е-. t: О ci f--- о..... >.
..UU:I: 2 r:; м U ..(/)(/) О
:S: Q./oroOro Q./E--
:I: о f---. L.. U = Е---о U
181
.......
.......,
..... .
.. 1..
000{
I1:)
:I:QO
r=-
... .....
\с
:=
f--- :1::
:т
с:
><
:а
:с
:с
С
:!
(-
1:)
\Q
са
С.
::
r:;
(-
са
м
са
::.::
С
с:
::
::.::
C.J
:т
::
С'
::
1:)
::а::
m
I
1:)
::а::
::
::
><
182
';::':::
:;:
....
:I:
.Qф
:т
ф CIO
r=Z
.lJLl)
:r
z
.lJф
..
;::.:::
t:;
:I:
.с li
.
..
z
.
..o-.:t'
.а
..
:.; ..С'
2;
.Q-.:t'
:т .
:Е:
со
:r
.Q
....
ёj с.
:::2:
..oC\.l
:т
..
:r
.Q
.<0.1
1--
:'J
м
:.::
....
....
о
О
t---.
C'-.I
ф
......
........
О
О
C'-.I
с!)
О
О
C'I
cf:)
О
О'
О
О
Ф
О
.....
О
О
t---.
с'1
<=>
<=>
<=>
с'1
cf:)
cf:)
О
.....
о
О
I
rO
\о
О
.....
00
cf:)
tC
t---.
с'1
cf)
"1
ф
t---.
Ф
......
tC
о
о')
C'-I
о
ф
1..с
Ф
11".)
с"':)
00
.00
с'1
со
11".)
cj)
t---.
cj)
--
......
cj)
00
--
.....-\
о
с'1
....
О
......
.
C'I
с"':)
r-.....
.
о
ф
......
r
с'1
1'---
r
<=>
t---.
М
м
ф
t--.
--
LC
t---.
ф
t---.
v
t---.
......
00
,
о
C"I
t---.
с"':)
......
м
м
C'-.I
cv)
cj)
C\I
t---.
<=>
<=>
......
О
О
......
00
.
ф
ф
00
.
cj)
о'>
О
.
cj)
ф
.....
.....
cf:)
r
Ф
М
cj)
.
00
cf)
м
.
cj)
м
м
--
11".)
м
ф
.
ф
cj)
oc:t<
--
О
м
--
00
cj)
ф
..
11".)
ф
ф
cj)
00
ао
00
--
cj)
о')
00
ф
00
ст'>
Ф
--
о
......
I О .
О t... I I Q,;
с.. о . Q,) J5 f---
r:: I Х' f--- >':
..с .....-.. >-. f--- о C\:I
r::; f---U t:; 3
с; >. t....L..,.0
f--- U со
::s: . . q __ :s: а::!
q..aC':\ о со ..... .....
х .
g t u :S: ::s:
C'I') О'::: C\:I O :O o
::s: :с i-- о.. t-.---t о.. :j ::1 _
:s::
:s
хС")
C'I') ::=;
QJ
t:;
О
,.......
......
::s: --
q:..c .0:
О f--- ."'"
а::! U :с
м ..а
::s: ..Q f--- r::;
rO >-.а;
О. c:::; U q
",...... QJ....................
....., f--- f--- rt';)
I
J5
f---
C\:I
CJ
о...........
о
<e::r
..
Lf:)
......
t---
О
lC
ф
м
м
с.о .
. t---
О
.......
ф
с"7>
.......
'М
..
ф
00
<D
.......
о
о
.......
......
......
..
t---
Lf:)
......
......
са
м
......
1......
C'-I
ф
м
о
1с
..
м
......
м
..
'М
......
M'
......
oc:t<
<e::r
о
......
ао
..
ф
LC
C'I
.....
...... .
..
......
м
ф
c"j
.......
\с .
.
......
00
..
<D
I.C
Ci':J
Ф
м
'Lf:)
О.'
м
о>
\с
О
......
со
..
Lf:)
,
......
м
00
Lf:)
......
Lf:)
t---
1..с
......
......
м
..
ф
11".)
о()
11".)
li.)
м
00
00
00
1..с
Q
.......
..
ф
00
..
м
00
м
......
о
......
LC
М
......
..
t---
I.C
......
ф
......
t---
ф
.Ц:>
......
.....
ф
..
li.)
t---
..
......
м
.....
......
.....
м
<e::r
<e::r
......
о
..
00
11".)
,
со
о')
о
00
м
I.C
М.
.....
.....
.
ф
LC
...
cj)
м
ф
......
с
......
м
.......
..
00
11':)
t---
М
cj)
м
м
t---
11".)
11".)
..
00
м
..
о
м
11".)
00
.....
00
00
......
ф
м
......
......
.....
11".)
..
00
LC
о'>
C'I
t---
<e::r
о
.0')
..
00
м
..
м
c"j
ф
ф
.....
t---
О
C'I
00
<e::r
.....
.....
11".)
..
ОСУ
li.)'
.....
t---
t---
м
с
.......
м
..
Q')
о
..
,
м
о
ф
......
00
00
......
......
..
о
Q.I са
:S: (:) Е--- Q.I'
:I: ;;,,- С) ::s: t:
Q.I:::I:
:;ЕС; :r::S:c.>
о.. м Q.I ::s: t:;; ..
Q)Q.I..oa;;---:
::; C")
U;Et:!
.. .
ro (1) I "
C::L. ... (1).. c::L.. . С) :s: со
..о ,:S: to;;1 (1) (1) to;;1 :s: о.. ""
Е--- t ; t:: t:: t:: c .
с ::s: r::f с; ""..t:.
с.> C") .а..о :s: С О о'"'
t::. :!: Q) t::; . .. >< с >< :I:
::е r::f (j ':.::::1 tJ:: (.) о.. (j t::{ ...
U t::;.E:. о :s: '" ::s: с '"' о
о с:с '- с) 1::) о t::. :I: а.. r::: :!: c::l. с. м
183
-.......
('t')
<::
....,
....
t---
::."
=
<lJ
:t:
л
с
Q'
о
с..
........
i,.......
184
r-
:r:
..сФ
:r
.*
..си')
:r
..аФ
:r
t:;
:I:
..си')
::r
..a""lt'
::r
..а .....
...
..c""lt'
:r
aJe!;:
C
Q.
Q)
::r
..сМ
::r
..a
:r
..а
:r
..а
::;
Q)
fo<
C'Q
('!1
C'Q
::.::
о
t::
t.C
C":I
LQ
c't
11".)
......с
ф
Ф
........
о')
I
:: ::s::
=:а
3
C:S:: 'О
t:; 1:1:
О:а :s:
t: =:
(.) 3
c ::s:: : О
:t: О ..
:а a:I........ O м
CQ
ф
ф
........
,
О
........
t---.
11".) .....
t---. t.C":) ...
М ..... t---
t.C":) С()......
........ ...... t---
t---. C"I':) ..
с'1 ........ с'-1 Ф
........
с"':) 00
t--- .. LQ
C"I':)OLQ ..
C'1 C'>
м
O') O
LQ O"""
0600
фС"':) оо
C"':)oo
0000
........
....... t---
t---фоо
0666
ф
CVjt--- (:j)
f'-... и:)C: о
,0006
...... 11".)
ооФC'-IО')
Фоо
О......
000
t--.
фО') о
f'-...<.оо.....
0006'
t--- о')
LQ ........ ........ Ф.
<.о.. с'-1 d О
о 000
О . t---. ........
ф .....ф
.. ..о о
О О .. ..
00
"""cf' t---
<'ОС'-1........ф
...0 О
О О .. ..
00
11') .....
о') ..... Ф,
t.q.C'-100
0000
I "(N
"" :0
t::""UU
:Е: с.. о ..'
Q.) Q.) с)
. ......... 0 ....
1:1: ..С: с С'4..-.с..
.........:е · .. U ::r: ;
ro \о Q.) «s ... "п
1::{ М f-< с.. (.) 0 "
:s:: u U
c
с'1
C"I
с'1
00
0')0'Ol::t'C'1
..С ... ....
C'-IО')ФО
..... с'-1 ........
......
о
11".)
м ФОО
Ф ... ..
........0')<.00
........ с'1 ........
........
ф
.t--- ci 00 Ф
t.C .. .. ..
............. O
N- """"
.....
........
м
ф
Ф
". "'0
МОФ ...
........С'4С'-1ф
.......
LQ
00
........
t---. Ф ........
о') .. ..
..... 11:)(:
. с'1 с'1 """':"
Ф
<.о
t--- 00... t---... 0'>...
OOt---С>
C"':)C'-1 .....c
......
<=>
<.о
........
00t--.... r--...Ф
00.....<.00
C'1 ........
()
I
t..
:r
t::
rJ')Q..,
Ф
1..0
1..0
cv)
(V)i
t--- i
(v)
i
I
1..0 !
,
I
I ?21
С"'),
gj
I
. !
c-.:I I
I
crJl
I
i
Ф
('t')
Ф,
;;!
ф
......
МI
t---.
Ф
<=>
c'\l
Ф
Ф
<=>
с'\1
о
-.:::t'
......
c"t
!
ф
oo
..
о
t---.
......
('t')
ф
......
о
---"
t---.
LQ
c-.t
о
с'\1
<=>
t---.
<=>
('t')
о
......
t---.
Ф
1.с
с"')
о
......
c"t
t---.
с'1
('t')
сх)
<=>
......
ао
сп
<=>
с'\1
о
('t')
ф
о
с'-1
1..0
.......
..
<=>
.... D:: . I
c'v c'v О
coUo.
со t.) о. о t::
r::;: Q);;>'
а :r f-o ..Q) о
:s:: Ct1 O:::::s::...........
r::{ Е--- Cl.::s:: :r с .
О ;;>.:i
..t:o Cl. O
..о t... QJ Q) <:) Q) Е--<
са Е--< t... f---I t.)
185
......
('з
::f'
=
с:;:
'Os.:
('З
:
......
са
tZ
D"
1:
а.<
:в
=
=
.
о
8{
11:
:J
1;
:-=
о
1:
.
;111:
u
D"
11:
:1
с
z
С
I
О
11:
=
...
186
J)f
)I\'\' O)f
.L:)EV
. )fW)[
)fWdI?)f
)fWXO
.
:::.::-
C1>
:т
QJ .СI
z
,
c.c
...
:2; .
=
..
2;
.а
е;;
t--
C<:I
:.::
о
t::
о
о
t--.
cf)
с"':)
11".)
-.::t' .
о
о
о
:v:>
11".)
cv:>
.
ю
с'1
00
1.f".)
о о
о
о
et:) tO
о ,ф
о о
t--. О
00
..... 1.f".)
LC Q')
.....
ф о
..... .......
t--. 6':)
...... c'f:)
...... t--.
О t---
-.::t'
о
с
et:)
1.f".)
ф
о
et:)
......
о
t---
et:)
Q')
о
.....
..... et:)
,
:s;
,:s; t::! .с о:::
11 м о f-o со
:I: ::е a::I (.) .:I:
М MO ..с
Q./:E:s;:cr:c:;:
%O Q./
о 'о о.. с.>' t::!
t: о t:::: f-o [--
,
о
о..
t: .
..Q
Q./
[--
:s:
t::!
о
a::I
М
:s:
ф
t--.
Ф
.....
.....
.....
00
.....
Q')
ф
00
......
LC
О
.....
..
.
00
.....
.....-1
Ф
Q')
......
r-.....
c'l
Ф
......
t--.
00
..
C'J
.
et:)
..
c'l
........
Ф
C'J
ст'>
""""
LC
о
о
......
.....
о
о
00
-.::t'
.....
.....
00
о
-.::t'
C:J)
cv:>
ф
r-..
ф
...
.....
.......
ф
ф
Q')
...
-.::t'
Ф
1.f".)
00
-.::t'
ф
......
11".)
<D
et:)
-.::t'
('f)
...
Q')
O"J
........
........
(N
00
ф
.....
м
о
"L.. .
О .
X[--
[--
(.)t...
U :::.::
.t::!
.с со) о
Е-- :g Х
U'--"'
O............
=f-o""""
LC
...
........
с"':)
........
...
1.f".)
u
1--
C.I
::I::
I:Q
(,)
t--
C.I
::I:
<e::r
...
м
r-..
1..с
Ф
Ф
о
........
...
11".)
-.::t'
et:)
tO
c'l
C:J)
Q')
........ '
...
et:)
, I
(l)::l5aj ·
f-o f-o :1!i
о со >< Е--
::S:: '(\1
::оз. (:)
, . о...........
... = (:)
со о::: : о::: ...
с:;: ('З:а::С . С:;::аХ
oO Q) OO
:::.:: t:::1: а. 3 t:{ =
t-..
..
с"':)
LC
О
м
1.с
о
cf)
LC
О
r--....
LC
с>
cf:)
...
r.....
"'I::t'
О
..
LC
IQ
Ф
.....
...
oc:t<
LC
Ф
oc:t<
...
t-..
l1j
1.с
Ф
...
t-..
t,C
...
t-..
tD
...
(1; о
:s:: Q са
:z: t
ro (1; :z:
,.,; :r:s::
..." .. ::Е
Q,, t;..........
(1J (1; .... о с':\
::E
u=Et:::!
с
00 о
о
с"':)
00
00 00
ф l1j
cf)
LC
...... , 00
t-.....
C'I':)
t-..
....... о
......
1.с с"':)
00.
r-.... t-..
ф C\I
М
t-..
00
00
о
м
00
о
о
с"':)
о
с"':)
CI')
о
с"':)
м
LQ
ф
CI')
ф
......
t---.
C'J
cj)
cj)
......
......
о
-.::t'
cj)
ф
.....
ф
м
ф
LC
00
.....
ф
с"':)
00
с'-1
с'1
:>:
u ro
,,=
.... :::
u <:;
Wc:
......
ф
'С:::
....
.(.1 ...
Q)
....:::
uCll
Ща)
......
....00:
t.I.
<:; =
....=
(,)
Wa::!
......
f...
(,)С':1
Q.I =
r- ::::
(,)
UJm
00
cj)
о
00
о
tC"
..
cj)
LC
......
......
...
ф
......
...
cj)
.....
ф
о
.......
.....
...
с'\1
......
со
t: I .о-
CLI (о-
х ro u
:с ... o..U О
(1;.......... Х
r::;: (1;0 .:::t::C':\
самС:: ;;o,;;
са х::Е ... са :z::
...-f" Q)COr::::..............
""" '-'""' (-r о.. са t....
00
...
r--....
м
..
00
00
Lf:)
с'-1
ф
..
C\I
ф
...
LC..
о
...
r-....
о
..
..
LC
t--.
...
ф
C\I
...
LC
I
Q) Q)
.... о.
... Q.I '.
.х са
са с:::{ r::
,х
о.. о :s:
(1;1::'; ....,.
С:::{(,) ::J
C:s: \O
(.) ::.:: Q о
..
с:::
, . :s:
X
Q)
са
t::(CQt::
caro
r::: t::{-..
с"':)
CI')
......
......
00
00
м
......
.....
t---.
м
......
......
ф
ф
r--....
......
......
ст'>
с"':)
00
.......
......
с'-1 r--....
LC ......
......
ф
'C'\I 00
...... -.::t'
о 00
ф о
..... ......
ф
с'1
t--.
......
......
......
. .....
LC
с"':)
о
cj)
.......
: _.... .
I Е---
u........... са.
:S: С':\ I
::.:: ::Е :S:: ro,
..0.,,-
t::{ror:::
о ::{.
><:01'::{
u о. о
roо><
0.1::';
а..
о
о
......
LC
......
ф
......
с'1
О
......
*
*
LC
Ф
с"':)
с'1
......
r-....
ф-
l1j
о')
CI')
о
.....
ф
с
.......
о
t....
О
:с .
t::(.!::.
ОС':\
о..:!:
187
......
м
.
со '.
t-
Q)
==
==
,а;
r::
о
о
со
t:
188
::>)I
)\WWO)\
.L:JEV
)[Wt::>
)lW de ){
')1 wxo
)(W)I
./:).0":
:r
./:).'.С
:т
QJ ,С
t::2:,
'::C'-.J
::r
2!
.о
1-- ..
с':1
с")
о
.....
.....
ф
м
"
(j)
(j)
м
IO
о
C\I
-.:t'
('1")
'
.......
-..::t"
t---
11".)
м
с"':)
о
-.:t'
ф
(.о
t-.....
r-.....
ф
. .....
00
00
.....
о
м
C'\I
C'\I
ф
......
r-.....
.....
.......
r-.....
с'1
ф
м
........
о
(.о
со':)
ф
..... c\i t---
r-.....
о ао.
... ..
ф11".) LC
a>'
.....
C\I
t-.....
с'1
ф
... ...
oor-.....
I.C
00
. ф OO.
...
o r-.....
C\I с\1 ...
Ф
.......
00
1..с
о'>
oo ф
..... C\I
.....
о')
0')... ф LC
ф....... О
..... C\I .....
.....
со':)
00
м
r-.....ф
CD -q: ф
....... C'-I
ф
c\i
11".) со':)
...
фМ C\I
....... C\I t-.....
t---
C\I
000
,.. . м
ф t-.....
..... C\I
11".) M
1..С. ФМОО
c\i ........ C\I .
ro
t: .:.
Q.I:::G f-oo I : с::>
:s: .С'О : .
:I: ... o.u са
Q,.I ......... <lJ С'О
t:; \о t:: о . f-oo ':'J
М::Е ... С,) оО ""'"
С'О ::S: <lJ С'О V
.. r:::{.......... f-oo о.. U U с..; ,..1...,
1 ... ':s::
::::::S: :о
...... r:::; се
0:0 о
6 :Х::
:s:
:X::;:s: :с
u о :3
::s:x::.............OM
=L-.o.J"С'О
со :t:: :х::.... L-.
<::> ......
OO...... I.C
оосес
се ос
11".)
C<e::rC\l
-00 ..... о Q) .
соо:С ,
(у..
ф'С
MQC\i......
00C\ic9"'OOl
ёсс)о
..
. .:=J
. мО.
......M
ФФО
-. ...
, сооо
..... ......
1'- .....
t-.....
1'-(.Оос
.... .. ... ...
000<:>
<:'10
C\l1.C """'"
.....oo
сооС;;
.;.;.;..0
C\lOC\i
Ф LC О .....
... ... ... ..
ос СО
...... м .
Оф t---
r-...........CC
.. ......
0000
.....
t---фC\l
r-..........oo
cs о с:о'"
о .....
C\I ......... c\i 1'-
'00.......00
А .... .. ..
0000
I
"'"
>.
;:r"
::а .
C'O .....
r О. ....
... ёп {J') t:t.
u .
ф
1..с
-.:t'
-.:t'
......
......
о
ф
......
......
о
о
...
......
ф
-.:t'
......
ф
ф
...
с
00
00
-.:t'
CJ')
ф
......
00
<.о
...
о
.'М
1..с
Ф
ct':)
l.Q
00
C"I
1..0
C"I
C"I.
Ф
О
......
о
о">
о
C"I
о
-.:t'
ct':)
<.о
о
C"I
u')
......
.....
t---
C"I
-.::r
t-....
\.с
о">
м
......
......
00
о
l.Q
.......
C"I
ф
м
м
00
ф
<.о
C"I
о
......
ф
C"I
М
о
о
cq
C"I
ф
.......
......
c'\s
::а::
('\J
а
.
о:: I
C'\S :
(,.) c..u t:
Q) o
::r Е--о Q) о .
:s: ('\J ..
Е--о с.. :s: о"
(l)Q) :r
с.. t: Q) >.:s:
J::. 0)3 .0
..Q """ Q) Q) g-. (l) Е--о
се ::а:: f---4 Е-- r... f---4 u
t.:1:
О
C'Q
:с
;>,
t...
:r
е C'Q
о :I:
a:I ;>,
Q.> t...
:х: ;>,
1::{ :r
C'Q
:I: .!::..
C'Q t...
I:Q ;:.::
C'Q
Е--
;>, .
м
C'Q
Q.>
a:I
C'Q
t:;
t::
:2!
ш
...:.
1::{
о
:х: х
(.)
Q. .
r::: о..
* *
*
189.
Т r. ' , ) )
. а ,) :1 11 fL а )
Влияние технолоrических факторов
на технико экономические ПОК3З8тели
доменной п rtавки
.
Т('хнолоrич{'ский фактор
Изменение
расхода
кокса. О/О
Изм('нени('
прои:нюди
теЛЫlOСП1, О/О
Повышение содержания же
/н. за на каждый 1 о/о во
всей шихте без кокса и
СО 2 флюса в пределах:
до 50 u / o
50 550/0
55 .600/0
Повышение расхода метал .
лодобавок на каждые 1 О Kr/T .
чуrуна
Уменьшение расхода cыpo
ro известняка на каждые
I О K LT чуrуна
Уменьшение содержания
мелочи ( 5 мм) в железо '
рудной шихте, на 1 О/О
Уменьшение содержания
золы в коксе на 1 О/О .
Уменьшение содержания
серы в коксе на каждую
0,1 О/о
Повышение прочности KOK
са по показателю М25 на
каждый 1 О/о
Уменьшение истираемости
кокса по показателю MIO
на каждый 10/0
190
I
l 4
,
l 2
,
I О
,
+2,4
+2,0
+ 1,7
оз
,
+0,5
O,5
+0,5
. '
\,
o 5
,
+ 1,0
l 3
,
+ 1,3
оз
,
+0,3
.O.6
+0,6
2,8
. +2,8
Ilpo:tO:IzKt'IIIIt.' таб:I. ; 2
Технолоrический фактор
Изменен и(-
расхода
кокса, О/о'
ИЗМ('Н('НИ('
произноди" ,
T(,w1 ЫIOСТИ. о/о
Уменьшение сод.ержания
кремния в чуrуне на каж
дые 0;1 О/О .
УмеНЫlIение содержания
марrанца в чуrуне на каж '
дые О, I О/п
УмеНЫlIение содержания
фосфора в чуrуне на каж
дую 0,10/0
ПОВЫllIение содержания
серы в чуrуне на каждую
OJ о/о
flовышение температуры
ос дутья на каждые 10 ос
в д апа30не:
800 900
900 1000.
при концентрации кислоро
да в дутье до 250/0:
1000 1100
1100 1200
1200 IЗОО
IЗОО 1400
при концентрации кислоро
да в дутье 25 ЗБО/0:
I ooo 11 00
1100 1200
1200 IЗОО
lЗОО 1400
l 2
,
O,2 .
l 2
,
1 o
,
ОБО
,
0,40
o 30 '
. ,
"':""'0,28
025
, '
o 22
,
O,25
0,22
o 20
.
o 18
,
..
+ 1,2.:
+0,2
+ 1,2
"
+ 1 ,О
. + 0,50
+0,40
+ 0,30
+0,28
+ 0,25
+0,22
+ 0,25
+ 0,22
+0,20
+ 0,18
191
11 , ') ... ' ,)
. РОДО:I>I\t'НJI{, T(j{). I. )
Технолоrическнй фактор
Измеtiенне
расхода
кокса, О/О
Из мев ев не
пронзводи-
телыlOСТН. о/о
при концентрац и кислоро
да в дутье до 400/0:
IOOO llOO
1100 ] 200
1200 1300
1300 1400
Уменьшение влажности дy
тья на каждый 1 r/M 3:
при расходе дутья
1500 1 БОО м 3/Т
1 OOO 11 00 м 3fт
Обоr'аIдение дутья кисло
родом на каждый }О/о(абс)
при концентрации:
до 250/0
25 300/0
30 350/0
35 400/0
Коэффициент замены KOK
са при родным rазом при;
расходе:
до 100 м 3fт чуrуна
IOO 150 M 3 fT чуrуна
150 200 м 3 /т чуrуна
Коэффициент замены KOK
са rазом при расходе:
до 200 м 3 /т чуrуна
200 300 мЗ/т чуrуна
Коэффи циент замены KOK
са мазутом
192
0,20
0,18
o, Iб
O, 14
0,20
0.15
,
+ 0,20
+ 0,30
+ О,4О
+ 0,50
0,80 KrjM 3
0,70 KrfM 3
О,БО Kr/T 3
, 0,45 Kr/M 3
0,40 Kr/M 3
1,2 Kr{Kr
+ 0,20
+ 0,18
+ 0,1 б
+0,14'
+ О, 1 О
+0,07
. ,
+2,4
+2,1
+ 1,8
+ l,б
Продолжение табл. 32
. .
ТсхttО 10 ическиЙ фактор
ИЗМСШ'flиё
расхода
, кокса, О/О
Измеt.ение
производи
тел ыюсти, О/о
Коэффициент замены KOK
са уrлями:
антрацитом и тощим с
содержани м золы до 10%
то же IO 200/0 :
rаз6выми с содержанием
золы до 10% .
ПовышеН!1е давления rазоl!.
под колошником на каж
дые 1 О KfIa в диапазоне
1 OO ,200 кПа избыточноrо
давления
Уменьшение времени' про
стоев н а 1 О/О
УмеНblllение bpemeHi-I ти о
[о хода на 1 о/о
Уменьшение количества
случаев. ,задержки выпуска
чуrуна на". каждый -1 О/о .
0,9 . Kr/Kr
0,8 Kr/Kr
0,8 KrjKr
0,20 + 1,0
- 0,50 + 1,5
0,50 + 1,0
0.05
+ 0,1 О
rде Qc количество уrлерода кокса и уrле
родсодержащих добавок, Т/СУТ. Обычно и-ндекс
достиrает значений 0,850 1,0 т/ (м з . СУТ).
Количество дутья в 1 мин, приходящееся
на I м з . по езноrо объема печи, обычно co
. СТ а вл я ет .I, 7 2,4 м 3/ ( м 3 . М И Н ).
Интенсивность плавки по руде, т/(мЗ.сут.):
/r == Vr/Vпол,rде. V r количество. пропл влен
13 Зак. 34БЗ
193
ных железорудных материалов, т/сут.
Рудная наrрузка: R == Vr/V K , rде У к
расход кокса, т/сут. Основные технико эконо
u
мические показатели доменнои плавк приве
дены в табл. 29 32.
rлава v
КОНСТРУК'ЦИ.Я ДОМЕННОП ПЕЧИ
1. Профиль доменной печи
Доменная печь непрерывно работающий
.
...
плавильныи arperaT шахтноrо типа, течени
процессов в KOTOpO основано на противотоке
шихтовых материалов и rорячих восстанови
тельных rазов.
Очертание рабочеrо пространства ДOMeH
u
нои печи 'В вертикальном осевом сечении, or
,с.> u
раниченноrо оrнеупорнои кладкои, называется
профилем. Различают профили проектный
(расчетный) и рабочий. '
Рабочий профиль образуется вследствие
. u
разrара футеровки доменнои печи в процессе
ее эксплуатации и зависит от условий работы
u
печи, технолоrии доменнои плавки и KOHCTPYK
тивных особенностей печи, в том числе от
системы охлаждения. Часто рабочий профиль
194
..
печи значительно ОТ.пичается от npoeKTHoro.
Неравномерный разrар футеровки печи, т.е.
искажение проектноrо профи.пя сопровожда
ется снижением производительности и увеличе..
нием расхода кокса.
Профиль доменной печи состоит из. пяти
u
основных составных частеи.
КО40Ш1iUК верхняя . цилиндрическая
часть' печи, которая в.сочетании с засыпным
аппаратом обеспечивает необходимое разме"
щение м териалов печи, - чем оn;ред яет
также характер рас'пределения rазовоrо по..
тока.
Шахта представляет собой усеченный KO
НУС с большим основанием внизу. Коническая
форма шахты обеспечивает плавный сход
ш хтовых материалов, расширяющихся по
мере HarpeBa. В шахте проте ают основные
процессы восстановления оксидов железа,мар..
rаf1ца и некоторых друrих элементов.
Распар наиболее широка' часть печи, име
ющая форму цилиндра. Обеспечивает 'плавный
переход шихты в заплечики. .
3аплечuкu представляют собой усеченный
конус с большим основанием вверху., В ropHe
и заплечиках протекают процессы плавления
и шлакообразования. В результате плавления
объем шихты уменьшается, и су ивающиеся
к низу заппеч ки препятствуют быстрому.
продвижению материалов в ropH.
13* 195
FOpH нижняя цилиндрическая часть
печи, rде завершаются процессы шлакообра
зования, десул,ьфурации чуrуна 'и rорения KOK
са. rOpH делится ,на верхний и нижний или,
соотв'етственно, на' ФУР 1енную З9НУ и мета.п
лоприемник. Подина металлоприемника назы
вается лещадью.
aCTb металлоприемника, расположенная
, u
ниже оси. чуrуннои летки, носит название
зумпфа, или MepTBoro' слоя. Эта зона, посто
янно заполненная жидкими продуктами ,плав
u
ки, защищает лещадь от . воздеиствия про
цессов, происходящих в ropHe.
Основными размерами. профиля являются
полезная и полная высота печи, высота OT
дельных ero частей (ropHa, заплечиков" ,pac
пара, шахты, колошника) и диаметры ropHa, рас..
пара и колошника. Основные размеры указан
ных частей профиля-опр деляют рабоq е ПР9
странство, . т. е. полезный рбъем печи.
Полезный объем объем пространства
, U U
печи, оrраниченныи rоризонтальнои плоскостью,
u
проходящеи 'через прием ное отверстие чуrун
. u U
нои летки,' а сверху параллельнои плоскостью,
проходящей через нижнюю плоскость большо
ro конуса в опущенном положении или Bep a
защитных ПЛИТ колошника .при беСКОНУСНОl\rf
заСbIПНОМ. аппарате.
Полная' 8ыспта печи расстояние от оси
u u -.
чуrуннои летки до верхнеи кромки опорноrо
19t)
. .
кольца кожуха колошни а, на котором уста..
. . u
навливается засыпнои аппарат. ,
Полезная BblCOTa печи..........о... расстоянйе от оси
u u
чуrуннои летки до уровня нижнеи кромки
большоrо конуса ззсыпноrо аппарата в край
нем нижнем положении или кромки лqтка за
сыпноrо аппарата в, нижнем рабочем положе
нии. Полезная высота доменной печи опреде..
ляется прочностью rвердоrо топлива (кокса)-.
В современных условиях ее максимальная
величина составляет 34 M
- . Развитие доменноrо -производств прох6..
дило по пути постоянноrо увеличения объема
печей. При этом изменялся и профиль на..
ращивались поперечные размерЬ!, высота, из..
меиялось соотношение ero элементов.
Размеры элементов профилей типовых до..
менных .печей СССР приведены в табл. 33.
. формулы' используемые при расчета . про
филя доменной печи при ее проектировании,
.приведены в табл. 34.
2. Фундамент и кожух
Фундамент является осноnаяием доменной
печи и служит для передачи наrрузки ОТ мас..
сы печи с заrруженными В' нее материалами
на rpYHT. Фундамент состоит из подземной
. u
части подошвы . и надз мнои части пия.
Подошва выполняется из обычноrо бетона
197
Размеры элементов профи
. . ."..
Диаметр, мм
Полезный
большоrо
объем, м 3 ropHa распара колошника конуса
1033 7200 8200 5800 4200
1386 8200 9300 6500 4800
1513 ! 8600 9600 6600 4800
1719 9100 10200 6900 5000
2002 9750 10900 7300 5400
2300 10500 11 700 7300 5400
2700 11 000 . 12300 8100 6200
3000 1 1 600 12800 8400 6500
3200 12000 13100 8900 7000
5000 14700 16100 10800
"
в виде восьмиrранной плиты ТОЛЩИНОЙ дО 4 м.
rлубина заложения ПОДОШВЫ зависит от Ka
чества rpYHT3 и rлубины ero промерзаН11Я,
размеры подошвы определяются допустимым
давлением на rpYHT. При слабом rpYHTe фун
дамент опирают на искусственное основание
. (сваи, опускной колодец и др.), чтобы" избе
жать чрезмерных осадок фундамента. Осадки
нарушают монолитность фундамента, сопря
жение, наклонноrо .моста с верхом печи и
центровку засыпноrо аппарата, ось KOToporo
отклоняется от оси печи. Это отражается на
распределении материаЛQВ, ровности хода и.
создает условия для искажения профи.пя печи..
. .
. .
198
лей типовых доменных печей
т а б л и ц а 33
Высота, мм
с'о колош
:r: '
а. i заплечиков распара , шахты ника полезная полная
о
r..
.
3200 3000 2000 15000 2800 20000 28750
3200 3200 2000 16000 2900 27.500 30250
3200 3000 2000 17300 2500 28000 20750
3200 3000 2000 17800 2500 28500 31250
3600 . 3000 1700 18300 2800 29400 32350
3800 3200 1700 ]9000 2500 30200 33050
3900 3400 , 3000
2200 18700 31200 33950
3900 3200 2000 20100 3000 32200 34950
3900 3400 2300 19600 2990 32190 35290
4000 3700 1700 21 1 00 2300 33500 36100
На подошву опираются, стальные колонны,
передающие наrрузку колош.никовоrо YCT
ройства. Раньше число колонн выбирали paB
Н,ым половине числа В'О3ДУШН IХ фурм. Однако
в последнее время их число сократил ось до
4, что упростило обслуживание ropHa.
Фундамент ,доменной печи подверrается
u
интенсивному тепловому воздеиствию,. поэтому
должен . обладать достаточной термической
прочностью, не разрушая и не давая трещин
при HarpeBe. В ,связи с этим пень (ве.рхнюю
часть фундамента) выполняют из жароупор
Horo бетона с оrнеупорностью не ниже.
..1400 l'500 ос. Жаропрочность придается бе..
199
м
C':I
::1
....
t:;
\о
:s::
QJ
.....:r
t:
Х
:s
:z:
:с
,...
.....
-e-
о QJ
Cl.
J::
с: 2i
о :с
...
:: :r
QJ :S::
r::
QJ м
.......с.,
m
о
с:
f-
V
...
..
u
с.
..
....
а-
о
.е
200
m
r:D
С
" E::I:
3:
...
-"0
с;
.....
::.::
-
:I:
{';I
{';I.
о..
a:S;:
:2s
с.. :ж:
1--
С:;3: С
:a::
cul:t
QJQ)C
t...:i=
:I:
<:
.
..а
. с:; с:;
'" ;5:
-е-
с.. =;5: С
O:2Sc..
:Z: :Z: t::
<::
ro
О
t:;
а:
{';I
t::
D..
Q)
.
g::M
c:;m
Q)C-
I:::!
Q)
с..-.с
C
o
.".
::
с. 'о" о"
::::.. 1::) 1::)
-.::t' C'I М
ОО ф
C'I':) м LC
С 00
с')
с')
с
о
MQQ
00 Cj)t---
оос
00 u) с')
С':)'. м
1::) 1::) I::)
о 1::) с
ф Cj)
OOMLC
000
",........
:t:: C<
. ..........
"""Q
........- t---
- C.D
о -.::r
........o
L.. ::с::
ro"'t:S х
о:. cl. =
E--ro 3 Е--
Q) J:: ::с о о
:; со) о..
ro о о ,
:s: о.. t... ;:,:::"'t:S Q:j
t::t:
:Е
.. О. 1::)
I с I::)::t: ::х::
1 Lf:)0
......
....... .......
.лео
QQCJo
11:)11':) Lf:) Lf:)
Cj)Cf:)M
M OC;;
.
N
1::)
О
::t::.t:
lCooO
l..t":IOO.......
.... .. ... ...
l..t":IOOM
..
О
+ о::
U
о:: >- Е--
""",,............a;
..............
r---..........
Q) . :;
:s:
'---" :&:
ro- :s::
c'i'j ........ о..
J::
с
:t:::
:;::t:
..
a:I
4. О
о::: ::с::
.. :s::
O:::::r:: :::r
CtI C'i'j.ro Q)
:с Q) =
r:; о.. с::
о 0,0 r':
t:t::t...M..t:
о
:t:
XJ
о
..
о
Q
О
О
::t:
t---
О
О
.
:s:: :с
:s:: ro
::r:: t:::t:
ro
><
:о
с.;Х
о Е--
3
ro t::
= О
-=
.....
......
11)
ф
о
о
CJ
о
::r:
00
О
....
О
м
..s::: ..........
+ :>t:
'--
-t: +.
>< I
::s с +
.....:t;
.....
..
3
с..::с::
Ж
.... :с
CtI 3 ::а
Q. о
ro
t:: О ro
u:c a
ro
Q.
о
:t:
О
ф
с>
CJ
О
00
........
м
I
::х::
м
ф
о
+
1--
О
=
..
.....
:.:!
-е-
о
с...
CJ
::,..
=
о
r-;
::.1::
.....
О
::::
....
::о
tO
::l
......
?,
.
.....
:=
-&
m
с
:а::
t.)
<'
CJQ
=:с
!I
:';i<:J
:r
CJro
...
=
::::..с:;
.....3:
:::f
тону применением оrнеупорноrо наполните
ля ..........:... боя шамота.
Бетонирование фундамента ведут YCKopeH
ными темпами, б'ез переРЫВQВ. в. целях цолу"
чения ,максимальной однородности телафун"
дамента.
Снаруж.и доменная печь заключена в
металлический сварной кожух. Кожух домен..'
ной печи, кроме BHYTpeHHero давления, обу--
, u u
словленноrо массои кладки и воздеиствием
rазов,. шихты, жидкоrо чуrуна, воспринимает
в той или иной мере (в зависимости от' при...
н.ятой схемы металлоконструкций) и внешние
о
наrрузки, зависящие от массы колошниковои
площадки, копра, наклонноrо моста, rазоот..
водных труб, действия ветра и т.П.
При тем'пературах кожуха, соответствую..
щих нормальным условиям эксплуатации
(60 1 00, ОС), эти наrрузки не опасн . Но в
случае переrрева кожух может потерять несу..
щую способность. .
В современном исполнении кожух пред..
ставляет собой сварную конструкцию, состоя..
щую из конических и цилиндрических поясов
(царr), изrотовленных из низколеrированных
марок листовой стали: 14r2, 16r2АФ, 09r2C,
lor2Cl, 15ХСНД и .др., характери-зующихся
высокой ударной ВЯЗКОС1'ью, большой ПРО"9НО"
u . u
стью, достаточнои пластичностью и термостои..
костью. Кожух выполняют толщиной зо
50 мм, неодинаковой по высоте печи. На до..
201 :
менной печи объемом 3200 м 3 толщина ли
ста составляет: в лещади 40 50 мм, в ropHe,
заплечиках и распар 50 ММ, в шахте; ко..
лошнике и куполе 30 40 мм.
...
3. Оrнеупорная кладка доменнои печи
Оrнеупорная кладка доменной, печи цpeд
назначена для уменьшения тепловых пот рь
и предохранения кожуха печи от тепловых
. u u
И друrих вредных воздеиствии.
Кладку доменной печи 'выполняют комби
u
нациеи двух размеров оrнеупорноrо кирпи
ча нормальноrо (230 мм) и полуторноrо
(345 мм) с .'перевязкой швов в радиальном и
вертикальном направлениях. Применяют TaK
же большемерные оrнеупоры, в том числе yr
U .
леродистые, в зависимости от принятои KOHCT
рукции кладки.
. ,О2неупоры ,керамические материалы,
способные противостоять продолжительному
u
воздеиствию высоких температур и аrрессив
ных . металлурrических сред, сохраняя при
этом OCHO Hыe физико механические свойства
в заданных пределах.
Оrнеупорная кладка доменной печи в xo
де ее кампании постепенно разрушается под
v U. '
деиствие механическоrо воздеиствия опуска
u
ющеися шихты и возникающих при этом
ударов и истирания; движения rазовоrо ПОТО
u
ка; деиствия высоких температур и химиче
202
ских факторов (прежде Bcero паров щелоч
ных оксидов); отложения в порах оrнеупор
Horo кирпича сажистоrо уrлерода, цинка,
свинца и их оксидов.
ВоздеЙСТfJие щелочных соединений. HeKO
торые железные руды содер/I5ат. заметное KO
,личество щелочных оксидов (до 0,60/0). При
. V
. эксплуатации доменных печеи вследствие
u
различных, расстроиств их хода возможен He
u
равномерныи HarpeB отдельных участков клад
u .
ки нижнеи части шахты и возникновение в
u u
неи механических напряжении, что ПРИБОДИТ
к образованию трещин. При ЭТОIVl внутрь клад
u
ки проникают пары щелочных соединении и
хим.ически взаимодействуют с orHeynopHbIM
. материалом, образуя щелочные алюмосили
каты.
'установлено, что вся кладка шахты ДOMeH
u u
нои печи постепенно, в разнои степени, Hacы
щается щелочными соединениями. В ра'бочей
зоне футеровки. шахты содержание щеЛ9ЧНЫХ
qксидов может достиrать 8 1 00/0.
Наиболее действ.енным способом борьбы
u
с химическим разъеданием оrнеупорнои клад
ки является применение тонкостенной футе
u .
ровки печеи С' усиленным охлаждением.
Проплавка цинксодержащих железоруд
HblX '.материалов. Доменная плавка цинксо
держащих руд и аrломерата часто сопровож
дается отложением в шахте печи цинкитных
203
u
настылеи, а ' ноrда разрывами кожуха, про
исходящими обычно в верхней, менее п'рочной
части шахты печи.
Механизм разрушения и роста кладки дo
менных печей, работающих с использованием
цинксодержащих материалов, заключается
в образовании при, 650 800 C сплава железа
с цинком и проникновении ero в швы .н Tpe
щины футеровки печи. Медленное падение
температуры кладк'и ниже 647 ос вы.зыаетT
затвердевание этоrо сплава, происходящее
с увеличением объема} что создает распира
ющие усилия в кладке и приводит 'сначала
к образованию дополнительных трещин, а при
HoroKpaTHoM повторении этоrо явления
к росту клад и и разрыву кожуха печи.-
Максимальное количество цинка, причем
в металлической фОрl\1е, откладывается в .ниж
ней части шахты доменной печи. При этом
наиболее толстый слой образуется в середине
оr еупорной кл дки. В верхней части кладки
шахты цинк находится в фОрl\1е кристалличе
cKoro оксида цинкита.
, Отложение сажиСТО20 У2лерода. Наиболее
u u
распространенн.ои причинои преждевремен
Horo выхода" из строя футеровк'И доменной пе
чи является реа ция ОТ.[Iожения саЖ!iстоrо yr
лерода. B температурном интервале 425
650 ос в доменной печи протекает реакция
Белла: 2СО СО2+Ссаж. ОДНИl\1 изкатализато
204
u ' '
ров этон реакции является, в частнос,ТИ, сплав
цин'ка с железом, ПОЭТОl\1У наиболее 'разруши
тельно сажистый уrлерод действует на Футе
, u
ровку шахты ДОl\1еннои печи в зонах' выше
, .
MopaTopHoro кольц.а.
Интен ификация процесса доменной плав
ки с использован.ием природноrо rаз-а ПОВЫ
сила требования к качеству оrнеупоров. Bo
дород при высоких те Iпературах. BOCCTaHaB
ливает некоторые. оксиды, содержащиеся в
оrнеупорных И,зделиях, что приводит к раз
рыхлению кладки. Вследствие этоrо создают
ся' б аrоприятные условия для воздействия
оксида уrлерода на футеров'ку шахты.
Для придания оrнеупора'м устойчивости к
u '
воздеиствию сажистоrо уrлерода,. применяют
такие способы, как пропитывание оrнеупорных
u .
кирпичеи специальными кислотными paCTBopa
u u
ми с -ПОСJ]:едующеи низкотемпературнои Tep
мообработкой, повышение температуры обжи
r оrнеупоров для перевода железистых окси
дов в силикаты железа, которые не являются
катаЛИЗ'аторами реакции Белла.
ИЗНОС различных элементов кладки. Н и
более интенсивно оrнеупорная кладка шахты
доменной печи изнашивается в первые. 4 Me
сяца ее эксплуатации, при TOM по высоте. и
с'ечеНИI9 она BbIropaeT неравномерно. Тепло
u .
вое и химическое воздеиствие на 'кладку воз
растает. ОТ верха печи к низу; механические
205
наrрузки, наоборот, преобладают rлавным об '
разом в верхних 2/3 высоты шахты и имеют
u о .
свои максимум в цилиндрическои части KO
, лошника, rде кладка испытывает максималь
u
ное. ударное в здеиствие от пад ющих с за:",
сыпноrо аппарата шихтовых материалов.
В табл. 35 представлены основные причи
ны износа футеровки доменной печи в KOHCT
руктивных элементах кладки.
Оrнеупорный кирпич, применяемый . для
кладки доменных печей, ,должен обладать
u
прежде Bcero следующими своиствами: BЫCO
u
кими плотностью И механичес ои прочностью
правильной .формой с точным соблюдением
размеров. .
Пористостъ оrнеупора является наиБQлее
u
важным. своиством, определяющим практиче
ски стойкость футеровки .доменной печи. С
уменьщением пористости повышается как Me
ханическая, так и химическая стойкость футе
рОБКИ. При этом стойкость оrнеупоров зависит
не только от величины пористости" . но и от
размера пор и наличия каналов, соединяю
щих поры. При БОЛЬШОl\1 числе сквозных пор
в оrнеупорном материале различные arpec
.. .
СИБные среды л rче проникают внутрь кладки.
поэтому' с пере ОДОJ\l на шихту, состоящу'Ю
u
из аrЛОl\Iерата .и окат шеи, возникли новые
трудности в обеспечении стойкости оrнеупор
U '
нои кладки шахты печи, так как в отличие
206
LO
М
:j
r:
с
("J
r
t"'""'
;
:r
с
>(
:s
:::z::::
::z::
с;,
:s::
::с
с
о. '
.
F
-&
u
С
::с
rf')
11<1.1
r:;. J5 :а
о ::Е. Q., cl.
I::CJ o
u'>-' ::::
::S;:t")c>-,
<1.1
::::
<1.1 . О
-:о; ro ::Е
::::a;)
.... о с...
т\О .
«!(6JCl:O
r:;c...XI::
t.... 1-- = >-,
U
О
t")
:s:
::5
....
..
.....
о..
о.. <1J
::: 1--
>-,
-&
CJ
. :3
:::
с::
О
...
U
О
.
.С!
:::
t :s: '"
.......... f--- t:1:
Q :.c::' ::: --з
>. ..:: CJ...-;
с... :::
.
Е---
О
::Е
c';j
3
о
t...
\1)
t
Q)
со
о:: ::.с: ..Q
t.J Е---
::G Q) U
О :т о
(,)=:с
:о :с :r
""ttlo
....><Е---
i t
Q с,)
t';j
o..::r
.:S: ><:
f--- "':1
U ,.1.1.
:S: 1:1'
о.
:S: Q)
со
'f--o
CJ
О
:с со
o..f-o
ro с,)
t::i :s:,
>-.Q)..Q
t::!E---
Q; ('I'j Х
оОro
:r::
..о
r::;ф.......
:>: (j)'::::
U :r Ё=
,
I
1.
t :s:
о:::
:>: о:::
:с.
х
0.....0
Q; f--
ID с,)
со
.......
::J
О
r::;
О
I
О
QJ :с ,
:s :s:
с:1
о с....
r::; о
о U
ro :s
ca
· о::::
Е--- ro
о :х::
r:;: м ..о
С:: :S: r---
:с U
о
. f--
..о U
Е--- ::S::
uo..
О О
:с t:::
о::::
со
.:х::
о
с,)
:s
со
I
>- I
g
:с
\1)>-
:l5
Е--- :х::
U I
:s:: о
::с Q)
ф :s:: ::i5
С'/') r::; C::I
о::: I 1. 1. t :E I о::: :;;s:.
U о.. м. ro о f-- QJ О C::I U :s::
L...Q;O o..UU:::s:::.....ror---......
с:: со . а; ..... QJ ::r .... f-- QJ =:
........c::....:tO:cU>-Q
>. :S:""":E:x:::s::o..QJO
M:S::X::=a; r::;O:rU
..... U "'"4 I"""'""""",,t..... ,........
.'" " f--- ...." ...., ..... с:::: ..... со
о.. о::: QJ :r ,...., ::J::S::: "'="..... \о
\O:S:: ........ ' :s:: .....
о ::s:: :s: с:::: а; о м с,) О х
.......:Е.. О оmroЕ--- О
U ::s:: :х:: :с о о.. Q :S:: t::i
о :s: х 0 u :s::.::r::::s::: ro.....
t:::! Q;C\3com..o.........
о ro .:а ::J 3 r::;. :s: Е--- !::
S = Q :с :3 о:::
...... U ro Q) >. са с,) са :3
r::; :S: а.; С'/') о :s:: :s::
::! c:: Q; о..
.... Q f-- \о f-- О Ш t::
з Оrorot::i .:j=
::с f--o Q) :3 3Е Uo CJ Q :::
::r u r::; о.. о.. Х r:::( с..
::s:: :s:: U >. CJ о ro :S: о:: ro
са CQЕ---t:::!са::::оо:::;t.....
I CJ
O:S
Ю:С
OJ:r
О
:S: r::;
o..Cl./
C:::f
,.. t:::
...а... :с
Е---
х 3Е
ro :;:
:з:r:
:а
..Q Е---
Е--- Х
U ro
cv
207
LQ
с'()
О
:а :::
..... :s:
u
,:S: t... (1)
t::{O:!s
о :::t: t--
0..0(,)
Q) (,) :S:
t:;
t... ::s (1)
со м
:а
.....
li
:S:
t::{
О
о..
(1)
r;:
t...
r::;
.
.ае;
r::;"'I :3
О .
t:: g-
U е; ....
>. L. ...
('<}C>'
с;
....
.....
.......
<l.I
;Е
r;
,....,
.....,
r:::(
о
.........
.......
. I
· :I:S: jS CtI I
О СО 0..0 ..Q
..... c'v :::S:: O Q) "",
t... :s: м :s: с ctI.(,)
О Cl.:s: ....,..... с:;
.D >-'::r >.............:Е о
..... ..... ...... Cl..u с Q.) а СО ..... о::
а; u c'v .. '" t...:c Е--с :s:..... CtI
:s: О cl. C\I D:: C\I ... c';j ::::t:
Х: :I: <l.I Cl.::C о :Е Х: >< =:S: ;::е: u
О cl. С О . Е--< Q.) :S: с'о О О t1J
;; О .e- u f:-E--<
.LJ t:: <l.I ClJ О О \о О (,) :s::
t:::() >-. r-- t::{ t:: t:: О (,) Е--< >-. со
..... I .
с
:::s::oX:
О .t"J
(,)cot:;
:ао3
CO
t::
..ё"""о .1i
f--o t:; f--o
uC::u
OQJO
::.:: Е--с.-:с
I
(,)
>. '
о
t:; ..Q
t:; f-'-
ro u
Е-- О
Q) С:О
:Е :S:
.
1
о.. :s:
t1J О
. Е--с Е--<
U
t
е;
....
Ф О
:2Sm
:z:o:.c:C':j
а::1 \о с:...
roQ.lC::C
c:...X!::
(.......х>-.
....
'"!.
:I;:S:
С
:S:--f-.o
о
t...
t1J
:3
=:s:
t1J
:S: I
с\3
о..
t1J
r:::{
О
u
1 1 с\3
:s: >. м
>< (1)
:с
t...
О
.1
oU
Со
00
.....
....С")
::с . ......
QJ I
tn I
.....0
. (,) о
Q)......
3"......
>-.
u
1 I ::Е I 1
О О t1J (1.) :s:: :s
"\о :::s:: :s: ::с L... м ,
O :C '" ro
r::;: c'v .. S ..е-
Q)3co--;;.....
:s: о О ...:I:S:
CO:S:M ...........0
Е--< "'. =
= C'V' о.. (f) О Е::{
Q) ..... \о . , :s:
t::{ C'V О (f) tn
;::е: ...... о
8 :s: (,) <..... r::;:
С:О r::; C'V '" <r: :::t:
:s: СО U с\3 Q)
(.) ctI........z t;
oot:; ..........
o C'V :S:
CJ :с с\3 ..... t"J
:;' :I: о.. :I:
;:S: t1J О 0..:S:: ro
:::f t... О r::; ,.....
;:s:..... Q)"""
>< €-Б
:I:S:
..... :s:
:s: ::с
t::{Q)
О ::с
Х: :s:
ut::{
:S: Q)
о о
Q.(.)
t::
:s:
::с о:
::
:s: .....
(.)
>-.Е::{
Q)
rO
м
c'v (,)
0..0
......
u
о
.....
....
..Q
t:;
с\]
q
.:::
('<)
:s::
c'v
C!I
roO
t::;: f"'""
t::
(.)
с\3
o..:s:
o
о Q)
COLt..,
О
:::s:: "
c'v t...
t1J
3
:2s
:s:
::.с:'
о
:s: о..
0..' (;J
t: ...
>,
е; -&
:2s
:::::
:s:
.....
о
Х:
:s
х
О
t:;
QJ
.::f
а:)
О Е--с
Cl.Q)
О :r
t:: (,)
с
о:: ф t::t
>.:S: о..
х :: o::
"!"I Q) rn U
<3 3 cl. Е--с
Cl..>.QJQ)
Q)a.t:
Е--- ('t) :j О :r
>'t"J. Q):a..... =
о..f-.-са::r:Е
.....
:s:
r::::{
о ('1"}
CO Д
:s: ' o
o..::::t:
t:: u
Q)
....
m
о
:::
u
О
:s:
о.. :::s::
(tt I ::
t:: ::\j ::r
U C"J <lJ
C'ij. t:;
Cl.:::t::
.
. CJ
'ccr-;
(0-00: .... '" ,....
b t G
::.с: ,:S: .... ro
C;..-.:J3 CJ r:
c..:::
.....
....
с-
о
,
........
208
lQ
cf;)
.
t::
'D
f-
Q)
::с
Q)
t::
О
t:::t:
О
о..
t::
;
J:I CI.I
a:l!,:l!
c::E o.
C)::Z::O
t) '>, r.. С
O>'
I
CI.I
:z:
CI.I'r..
:21 : О ::Е
=O
са "... со
C'I:I'Q)D::O
Е:;. 0.:С с
t.-.t--:Z::>'
I.'Q
U
О
::с
-м
:s:
2=
=:.::
= са
:т О
=с.
0.С)
Cf-o
>.
С) -е- .
::i!5
:z:
са
О
,Х
U
О
,
,С)
1t:QE:; ::s::
t- .... ::&:
(:, (-O
... ,= == C'I:I
o>':z!CI.I::;
a..::r:::E::&:
14 3ак. 3463
I " I
,oQ)t';]::s:
о..::С t:; :3
Q) :S:
l. . d)\D
Q) - :S
3:s:Q)f-Q)
..а :а с:.; :2!
t:;Q)::C::S:::C
о :а .. ь
::с со о.
.1 I ' 1
:;Q)o:oo
Q) t:::t:t:: се;:
f- ....
:s: :I:i
о::: t';] ::s: о
t';] o..::r ::.::
"""' ..... м
.... f- ..'" о::
O :;o..
с:.; о. о.. .
:2! Q) О ' o
с:1с:.е-:сс:.;
I
:I:S:
..а о
f- f-
с:.;' с:.;
O
::С О ..с
t:::t:r::::E--<
О r:::: с:.;
tC t';] О
О f- tC
0..Q)
t:: :r
I I .. I I
О О t';] с:.; Q)
::CM:r M:e
:::.::: с'\3 ::S: о.. со
OCO :S:Q)c:.;
OOO::s:o..°tC
00.0.. C O
О t:: ...; ..,,:1= о..
tCt::: ,.y"""Q):r O
со .. са ::.:: :r :s: t:.:
t::Q)::S:3 =:e
5E c:.;C:
::.:: о О a:I >. ><: t...
t';]::s: O
t:; о.. f- ::I: Q) О
Е--< >. ::s:: tC
O:: -& o:::ca
:S::C U t';]
::rtCa.:rQ)tC
CI::I t';] Q) ::s: :о
E"cat...::s:3t:;:
:s: t';] м ::с со t:::
t:: Q)COc:.;
<.. Е:: 'СС со с:1
,
с:.;
CI::I
о..
Q)
:s:
со
f-
с:.;
::S::I::S: :;
:S: Q) о
f-t:::t:t::
:S о t::
o.:;
::S: f-
.а
t=:I
C'Ij
::J
Q)
t:;:
. 209
от рудной шихты, офлюсованные материалы,
содержащие шлакообразующие составляющие,
расплавляясь н нижней части шахты, интен..
синно разъедают ее футеровку.
Друrими свойствами orHeynopoB, xapaKTe
ри_ ующими их работоспособность .в доменн.ых
печах, являются: теплопроводность, теплоем
кость, термическое расширение, оrнеупорность,
сопротинлениедеформации под наррузкой,
u
термостоикость и шлакоустоичивость.
Теплопров дность характеризует способ
НОСТр qrнеупоров проводить тепловую ,энерrию ,
и выражается. количес,ТВО.М тепла, :проходяще
ro в 1 с через стенку толщиной 1 м при раз
, u u
ности' температур на наружнои и внутреннеи
поверхности стенки 1 ос. Величина коэффици
ента теплопроводности определяет постоянные
потери тепла в окружающую среду или в си
'стему охлаждения из рабочеrо пpoc paHCTBa.
Теплоемкость характеризует затраты ..тепла
при HarpeBe, или отдачу тепла' при охлаждении
единицы. массыI ,футеровки .Н выражается ко..
личеством::, тепла, ,ззтрачиваемыr.-l на HarpeB
1 Kr вещества на' 1 OC .'
Т ер.мuческое расширение зависит как . от
природы, так и от теI\lпературы материал и
определяет изменени .rеометрических pa3Me
. . - .
ров оrнеупоров в процессе. наrревз . или ox
лаждения.
02неупорность сВОЙСтво материала 'про..
.210
тиво тоять переходу в текучее состояние под
u
д иствием высоких температур.
Сопротивление деформации под НQ2РУЗКОЙ
,u
определяет своиства оrнеупора противостоять
статическим сжимающим: наrрузкам. при BЫ
соких температурах. ,
. Термостойкость характеризует способность
материала без разрушения удерживать кЬле
бания температур. Зависит от природы MaTe
риала, ero пористости и конфиrурации.
ШлакоустойчивОСТ6 способность' м:атери
ала прqтивостоять химическому коррозионно
му воздействi,пq шлаков. Зависит от различия
в химических составах оrнеупора и шлака,
коэффициента смачиваемости и скорости дви
жени.я жидких фаз.
Получение 02неупоров
Получение оri-lеупоров включае,Т в себя
подrотовку сырья, при. которой шихта обоrа
щается, дробится, сушится или обжиrается;
при.rотовление формовочной массы; _ формова
ине; сушку сырца и обжиr.
, Обжиr является не только заключительной,
u ." u . u
но и rлавнои технолоrиче к?и операциеи, так
как при этом: происходят процессы перекрис
таллиза цин и спека ия оrнеупорных фаз в MO
нолитную структуру.
В 'доменном 'производстве используются
14*
211
следующие основные виды оrнеупоров.
Дuнас содеРЖI1Т, >930/0 Si0 2 - Хорошо про
тивостоит воздействию кислых шлаков. Изrо ,
тав ивается из квар.цевых поротков с добав
ками ми ерализаторов (извести, железистых
или. марrанцевых оксидов) при обжиrе для
образования жидкой фазы и связующеrо. He
ДОС,татком динзса является высокий коэффи"
циент термическоrо раСШJi.рения при . 700
800 ?С, поэтому динасовые футеровки и Ha
садк'и не должны 'охлажд.аться, ниже 700 ос.
Шамот содержит 54 700/0 Si0 2 и 28
460/0 А1 2 О з - -Изrотавливается из смеси orHe..
упор ой rлиныI и каолина. Шамотные изделия
u . u
характеризуются .хорошеи теРМОСТQИКОСТЬЮ и
. u
С9противлением воздеиствию восстановитель..
НОЙ и окислительно сред. Однако они совсем
. u .
не выдерживают воздеиствия' железистых
шлаков.
ВЫСОКО2лuнозе,М,UСТblе . 02неупоры содержат
>460/0 А1 2 О з . Сырьем .ДЛЯ '.:tIих слу ат при..
родные минералы (62,50/0 А1 2 О з и. 37,50/0 Si0 2 )
и технический rлинозем.. ВысокоrЛИ,ноземи"
, . U
стые оrнеупоры хорошо противостоят воздеи..
ствию кислых, основных и железистых шлаков
до 1300 ос, обладают высокой термостойко..
u u
стью И повышеннои температурои начала раз..
мяrчения.
. Уzлеродuстые о?неупоры 'изrотавливают из
кокса, термоантрацита, rрафита и смолы, ко..
212
u '
торая служит связкаи шихты при подrотовке
к прессЬванию, а при обжиrе выполняет роль
цементирующеrо вещества. Изделия из этих
оrнеупоров обладают высокой оrнеупорностью
и теплопроводностью, не смачиваются шлаком
и металлом. Однако они не MorYT противосто ,
u
ять окислительнои среде И железистым шла
Ka при lOOO l OO ос из за окисл'ени УI:ле
рода. При температурах > 7000 С уrлерод фу
u
т ровки взаимодеиствует с парами воды и
диокс да уrлерода
Л е2ковесные теплоизоляционные 02Heyп.o
ры применяются для снижения тепловых по
терь. Максимальное распространение получи
ли шамотные леrJ<овесные. оrнеупоры. YMeHЬ
шение ПЛОТЦОСТИ шамота дqстиrают введением
в шихту опилок, выrорающих при. обжиrе, иди
пенообразователей (канифольное мыло)..
Наибо ее широкое применение в доменном
.
производстве .находят шамотные леrковесные,
шамотные и полу ислые изделия. Технические
требования, предъявляемые к ним, представ
лены в табл. 36.
Н.аряду с упомянутыми, оrнеупорными из
делиями для изоляции в-спомоrательных YCT
ройств доменноrо цеха (воздухопроводов
rорячеrо дутья, фурменных рукавов, темпера..
турных швов) используют асбест.овые картон,
нити и шнуры. Кроме Toro, для футеровки
. v v
доменных печен..и' вспомоrательных уст роист в
213
Технические требован я
применяемым в
s
. (0-0' Orнеупорные
шамотные
U, . . (rOCT 159.........75)
, QJO'
Параметры . .. QJ:l!(...,;l;
.
, '"":!=
с 'с r-..
t::[ ,. iппд 42 ШПД 4i: rШ'ПД 39; Шпд зr
" со к::....
, .(J
:l! QJ с:>
a:I:2
, . - .., .. . .
..
,
Содержание ..
.. .
Аl 2 О з , 41 39 .;3;
63 42
i0 2 '0/0 <;;; 1,2 < 1 5 < 1,5 <;1,5 i<;:I,5
. .
- .
-
;
OrHeynop' .. >: 1800 .> 1.750 :;> 1750 ;> 1750: > 1 730
ность, ОС :
Темпе ,ату . > 1.500 ;> I 500 :> 14'40, ;;> 1440
;> 15ОО**
ра начала .. '.
.. дефор а:.
ции ПОД на ...
rрузкоЙ
. (9,6- Н .'
. (2 Kr/crд,2») :
..ос
.:. ' ,
..
· Содержание Аl 2 О з + Ti0 2 . О/О
** Темп ратура начала деформации ПОД наrрузкои 39,2 Н (4 Kr/CM 2 ).
-
служат растворы,
неформоваННЬJе.
(табл. 37)..
засыпки, замазки и друrие
оrнеупорные материалы;
214
Т а б л и ц а 36
....
к orHeynopHblM изделиям,
ДOMe HOM лроизводстве
OrHcynopHble н BblCOKoorHeynopHble
(rOCT 20901 75)
.. ... - I
lllB-2H Ш В З7 ШВ 42 MKPB 50 МЛ В 62 МКВ-72
28 37 42 50 62 72
Не н'ормиру < 1,7 < 1,4 < 1,3 < 1,3 '
ется
> 1670 > 1730 > 1750 Не нормируетс
.
> 1270 >= 1320 > 1р20 > 1540 > 1500 .> 155
I , I
! I
.
t f
..
.. ,
11В
93*
> .960
о > 1620
I
. f
I
I
f
I
,
Толщина
том печи в
4. Футеровка доменных пе ей
футеровки определяется проек
зависимости ОТ используемых ма..
215
териалов . и условий работы доменных печей.
До начала оrнеупорныIx работ' ДОЛЖНЫ
быть законченыI все монтажны работы, про
верена правильно ть форм, размеров стальных
u
конст-рукции и их установки, заполнение зазо
. U
ров между холодильниками замазкои и т'.д.
Оrнеупорный кирпич отбирают по внешнему
виду и сортируют. по толщине. Оrнеупорные
растворы должны. быть чист'ыми И тщательно
- перемеrnанными. Катеrория. кладки и толщина
Ш'вов для основных конструктивных элемен
. u
тов доменнои печи и ее вспомоrательных yeT
райетв представлены в табл. 38.
Лещади строящихея и реконструируемых
. U
доменных печеи выполняют с донным охлаж
дением комбиниро анной КОНСТРУКЦИ8 из yr
леродистых блоков и аЛЮl'dосиликатных изде
лий. Для печей объемом <700 м 3 с донным
охлаждением допускается кладка лещади пол
. U
ностью из алюмосиликатны . изделии.
Нижнюю' часть комБИНИРОВ lIiной лещади
выкладывают из прямоуrольных' rрафитиро
ванных блоков. В центре блоки устанавливают
вертикально, по периферии rоризонтально.
ВЬЦllе rрафитированных блоков кладка про
изводится из yr леродистых трапециевидных
бл ок.ов , укладываемых rоризонтально. I\.ладку
центральной' части комбинированной лещади
ПРОИЗВОДЯТ из высокоrлиноземистых оrнеупор _
ных изделий с содержанием rлинозема >.620/0.
216
Т а б JI Ij 11 а 37
PaCTBGpbl, ласты, массы, засыпки, бетоны и замазки,
. .
применяемые в доменном производстве
Материалы
'Место применения.
BblcoKor л инозе '
мистые
в blCOKor л и нозе
мистые . цементные
Шамотно r лини
стые
Шамотно rлини
CT9 цeMeHTHыe
Динас.овые
Щамотно це
м:ентные
Уrлеродистая.
.
Растворы
Лещадь печи купол, камера ro
рения, верхняя часть стен, шту
цера и лазы воздухонаrревателей
Фурменны рукава и воздухопро
воды rорячеrо дутья
rOpH и проемы чуrунных леток,
заплечики, распар. охлаждаемая
часть шихты, защитная кладка
уrлеродистых блоков печи
Неохлаждаемая часть Ш,ахты, пы
,
леуловители и rазопроводы rряз
Horo rаза, швь леrковесной клад
ки воздухонаrревателей и B03ДY
хопровода rорячеrо дутья, жело
ба для чуrуна и шлака
Кладка воздухонаrревателей
Зазоры между кожухом печи, xo
лодильными и футеровочными
плитами., выравнивание поверх
ности, днищ воздухонаrревателей
Пасты
Заполнение швов при кладке про
филированных и уrлеродистых
блоков лещади и rорнз,. rлавных
.чуrунны желобов .
217
ПРОДОJI)lН НJ(е табл. 37
Материалы
Место применення
Ша м'отно асбес
товая ,
Шлако асбесто
вая и асбестовая
Шамотно rлини
стая и r линисtо
асбестоваЯ 7 мул
литовая безуса
дочная уrлероди _
стая (МЛ 3)
универсальная
у r л-ерод стый
. Мертель крупноr
,помола
Чуrунная на цe
ментной основе
или на. основе KO
ЛОlllIIИКОВОЙ 'пыли
. Зазоры, меж,q,у кладкой неОХJIаж
даемой части шахты, КОЛОШНИКЗ 7
кожуха печи
азоры между кладкой, шлаковы
МИ и ф'урменными приборами,
между клад й и ХО.1Jоди !> н к а
МИ распара и !шахты, BOKpyr ла
зов и др. '
Бетоны
Зазор между плитами воздушно
ro охлаждения лещади и днищем
. печи
3aCblliKU
Зазор между стенкой камеры ro
рения и .периферийной стеной
. воздухонаrревателей
3а"иазкu
Зазоры между холодильни ами,
колошниковыми плитаМИ 7 амбра
:зурами И холодильниками шлако
RЫx н фурменных приборов
218
Т а б JI Н. U а 38
Катеrория кладки и толщина ШВОВ
Элементы. конструкции, изделия
Катеrория
кладки
Толщина
швов,
мм
Лещадь
, .
Алюмосиликатные 'изделия
высотой 500 мм
rрафитированные блоки
Уrлеродистые блоки
I/BHe. каrеrории* 1,0/0,7*
1/111
ЦВне катеrории
1,0/2,5
J .0/0,5
ropH
(включая область фурм, чуrунных и шлаковых леток)
. Шамотные каолиновые из . Вне катеrОРИI:I 0,5
:делия
'Уrлеродистые . блоки I/BHe. катеrорни 1,0/0,5
Шамотные изделия для за
щиты уrлеродистых блоков 111 3,0
Заплечuк.u. распар
UJaMOTHble каолиновые
изделия
11
1,0
Шахта
,[UaMoTHble каолиновые и
шамотные изделия:
. в зоне холодильников 11
в неохлажденн.ой зоне 11
1,5
2,0
* Числитель rОI? 30НТЗЛЬНЫЙ шов; знаменатеw1Ь .вертикаJJЬНЫЙ
219
IIj1oJto:Ii-I\еlflf<:' т б/I. 3Н'
Элементы, конструкuии, изделия
Катеrория
кладки
Тол щина
: швов, ММ .
. f
Воздухонаzре8ател
Стены. арки, люки и лазы
Штуцера, купол
Днище
Борова:
с.вод
стен ы
выстилка
изоляционная кладка,"t:
ВоздухопРО80д
Алюмосиликатные изделия
Леrковесные изделия
II.
11
111
111
II 1 .
111
III
.2,0
; 1 5
,
: 3,0
12,0
; 3,0
5,0 :
13,0
20ряче20 дутья
1 : I
1
:.1,5
:.3 О
,
п bLлеУЛО8 uтель
Шамотные изделия 1 111 J 3,0
r аЗОnрО80дьi 2рЯЗНО20 2аза
..
. J 1
Шамотные изделия 111 2,5
/Кело6а для ЧУ2уна u шлака
Уrлеродистые блоки I 1
Шамотные изделия 111
.ЧУ2УНО80зные ко шu
Шамотные изделия: : 1
днище
стены . .. I
. 1 О
,
; 3 О
.
1 ) ,О'
,2,0
,220
Клад у ведут rоризонтальными рядами с YK
ладкой кирпича на торец. Перевязку в.ерти
кальных швов обеспечивают смещением выше:-
леж'ащеrо ряда по отношению к нижележа
щему на 22 030.' Вертикальные продольные
швы BepxHero ряда лещади должны распола
rаться под уrлом 450 к оси чуrунных леток
(при 3 и бо.пее летках допускается уменьше
вие уrла поворота швов до 35 380).
Для домен'ных печей объемом >3000 м 3
лещадь выклаДЫ,вают полностью из' уrлероди
стых блоков с воздушным охлаждением.
Кладка лещади' при этом представляет собой
v
уrJ еродистыи стакан с размещением в OCHO
вании вертикальноrо ряда rрафитированных
блоков, имеющих. наибол'ьшую теплопровод
1I0СТЬ, а. по периферии уr-!1еродистых блоков,
уложенных rоризонtально на полную высоту
лещади, а иноrда и меr.аллоприемника. В та':'
кой лещади выше rрафитиров нных' блоков
u '
укладывают на уrлеродистои пасте два ряда
уrлеродистых клинообразных блоков высотой
по' 800 мм. По периферии клинообразные ,бло
ки обкладыв ют пр моуrол ными,", прилеrаю
щими к ним своими скосами. .
. Лещади, выполненные полностью из уrле
. .
родистых материалов, более перспективны,
так как однородность материала наряду с про
чими ero преимуществами. обеспечивает луч
шую стойкость (рис,_ 18).
221
rOpH доменной печи в зависимоёти от тол
u
щины кладки ero стен по высоте и внешнеи
конфиrурации кожуха разделяют на ,кониче
скнй и цилиндрический. В первом случае тол
щина футеровки фурменной зоны и металло
u ,
приемника на уровне подошвы чуrуннои летки
значительно раЗ.1Jичается. Кожух при этом
.выполняют конусообразным ДЛЯ увеличени'я
. .
прочности кладки в месте перехода ее Б Mac
сив лещади. Цилиндрический [орн отличается
u "
одинаковом по высоте толщинои кладки
(,920 мм) и ЦИЛI1!fдрическим очертанием KO
жуха, уменьш ющим поп речные размеры
лещади.
Кладку стен [орна ДOMeHH X печей в пол
няют комбинированной из уr.перодистых и
алюмосиликатны.. изделий .(д я доменных
печей объемом .< 1000 м 3 иноrда только' из
алюмосиликатных изделиЙ).
,Нижнюю часть. ropHa, кроме раЙона чу
rYHHbIx леток, ,выкладывают .из yr леродистых
блоков трапециевидной формы. Кладка из
уrлеродистых блоков может производиться
. u .
как ДQ урqвня шлаковои летки, так и до ypOB
. ИЯ oc чуrунных леток, (рис. 19, 20).
АлЮJlvl0силикатную . кладку CTe ropHa выше
уrлеродистых блоков ,произ'водят из шамотных
О' .
каолиновых изделии замкнутыми неперевя
занными между собой концентрическими коль
цами.
222
1
I
I
ОСЬ 'лешки dлР.
QYCYH1
5
't
J
б
Рис. 18. Комбинированная клад
ка пещади ropHa (а) и ппаи
rрафитированных блоков (6):
/ rрафитированные. блоки;
1 высокоr,nиноземисtые из
делии; 3 уrлеродистые бло
ки; 4 yr лероднстая масса;
5 защитная - шамотная клад
ка; б система воздушноrо ox ,
лаждени,Я лещади; 7 rори
з0нталыlеe rрафитированные
блоки; 8. вертикальные rpa
фитированные блоки;' 9 yr.
.nеродистая масса
2
120
I
а
7
6
223
. Кладку стен ropHa в зоне чуrунных лето
и их рам, а также отверстий воздушныIx фурм
. обычно выполняют из шамотных каолиновых
'изделий. nерспективныI '' с'пособом выполнения
: . - - ._ . . - u
"чуrунных ле-rок является сверление -отверстии
,
J
ОСЬ лето/( /lЯ
чуе!/на
I
t
I
2
1
Рис. 19. Уrлероди
стая лещадь и rори:
1 rрафитнроваи
иые блоки; 2
клииообр'азные yr
. t еродистые блоки
. 120 3 rориз о н т а л b
.' ныё' 'уrлеродистые
блоки; .4...... ус леро
- .:
.. ...,_ ._ .',,: ....:..', ..',',._"':.. ..,. .'.",...!:. ,:<......,.' ..'.. ..,;...,. дистая M cca; .5...;.....
,:.:. .'.:' '...'. .. ..,'.: ....,.' ..:.',.. ,.-,.'.. ',' .,..', ..'. -.',.' '.',;."., -' .,...,. .,'...... плитовые холоднль
ники
224
Б
7
" 8
9
10
\ \ I \
"\. "\.1 "\. "\. "\. "\. "\. "\. "\. "\. "\. ""-,, I":::-
....... ';-.. "':':.':'.о ; ,'. " . ": . 1 : ' .о.. ...... ....:. .. .,:::
, : ..' " .-
, .
,
. . . , . ,
. , , .' '. .. . . "
'. , , .' , . '. '.
". . о : ',' , " : '. .-
: " : . .. , .' . .. , . "
. '. , , '. .
:>": ",: :: .... О,. .
. , , :
, . , . , . , . .- : , . . .
:
? \
...
\
r--
. >
J
J
ОСЬ летки
оля шлаtrа
'а
о
Рис. 20. Кладка стен ropHa
wамотными каолиновыми
изделиями (а) и план (6) и
укладка оrнеупорных изде
.лий 'штрабой (8): 1 yrJie
родистые .БЛQКИ; 2 ...:........ шамот
ные каолиновые изделия;
. 3 уrлеродистая масса;
. 4 шамотно rлинисто це-
ментный раствор; 5 перифеiшйные плитовые холодильники; 6 шамот,
ные к' юлиновые изделия; 7 уrлеродистая. масса; 8 чуrунная. замаз
ка; 9 iUамотно r..'Iинисто цементный раствор; 10 ....,...... периферийные
плитовые холодильники .
ДЛЯ них в целом массиве уrлеродистой Фут'е
рОБКИ ropHa.
При конструировании' заплеЧИКОБ преследу
ЮТ цель максимальноrо сохранения .кладки,
15 Зак.: 3463
225
или создания звменяющеrо ее прочноrо rap
ниеажа.
В доменной riрактике известны 'три,основ
ные конструкции зап.печиков: тонкостенные
со сплошным металлическим кожvхом и по
'"
u u
pXHOCTHЫM охлаждением поливкои водои;
'u u
толстостенные с rоризонтальнои системон
охлаждения в метаЛJlическом кожухе и TOHKO
. U U
стенные свертикальнои системон ох.паждения.
Работа, доменных .печей G повышенным да,вле
нием rазов на колошнике привела к переходу
на тонкоете.нную констр.укцию заплечиков с
вертикальными хо одильникаМИt имеющую
большую rерметичн6сть и. строительную проч
ность. Это обусловило ее преимущество, не..
смотря H меньшую охлаждающую способ
. u
ность, по сравнению с системои rоризонталь..
Horo охлаждения.
Кладка стен ззплечиков производится
ВПЛQТНУЮ с периферийными' .плитовыми холо..
. u .
дильниками с перевязкои вертикальных швов
из шамотных каолиновых 'изделий (рис. I'J
Шахты доменных печей при современной
интенсивности плавки. являются наименее
стойкой частью строения печи. .В зависимости
от толщины футеровки шахты разделяются на
.
три типа.
, 1. Толст()стенные . шахты имеют КЛадку
толщиной 805 920 мм в области распара.
Система' охлажде'Н Я rОРИЗ0нтальная.
226
2. Среднестенная шахта имеет кладку тол..
щиной 575 ММ в охлаждаемой части (I035
1500. мм в области моратора) и 705 690 мм
в неохлаждаемой части. Система охлаждения
вертикальная или комбинированная.
А
ft= .
: ':;,:J
,
-
:
I
I
, I
I
I
: I
I
: I
2 I
: I
I .l.A
AL ..
.-
.. I
..
J
.'
..... I
,
.-
.- -<
.- I
I
.
,
.-
.
1; .
.' Е,
..... .-
'. ........... f.:':';':.
.. с .
I
, ..
1 .- .1-"
',;.-
.' . =:-.
A A
.А
.... r
.'
'.
-.
-<
:
'. .....
А
, J
Рис. 21;- Кладка заплечиков. доменной лечи: 1 шамотные каолиновые
изделия;. 2 чуrунная замазка; 3 пернферийные плитовые холодиль
ники; 4 уrлероднстая масса .
3. 'Тонкостенная шахта выпол S)ется в двух
вариа.нтах: толщина кладки 345 '230 'мм' с
. v
охлажде»ием по всеи высоте ш хты; rолщина
15*
227
кладки 345 230, мм в охлаждаемой и 690
575 мм в неохлаждаемой части при верти
u
'кальнои .си теме охлаждения.
Различный способ кладки шахты непосред
ственно отражается на конструкции распара.
Тонкостенный распар располаrают ниже опор
Horo OCHoBHoro ольца, он имеет кладку oд
наковую по толщине и исполнению с запле
чиками. Толстостенный распар ос овывается
v u
на тщательно выравненнои и. уплотненнои по
верхности MopaTopHoro кольца (рис.. 22).
. ,.
7
2
J
А
v
. I
.,
-.: I
'.' I
............... .'
.: ,
.'
: } , I
. I
I
;.:.: " I
о- : I I
I
, " .,. I
А .L " , A
.. '. I r
.. I
.' I I
..... о,
:....... .. I
............... -.:-:: , ,
.'. "
:." I ...>
-, I I
-......... :::. " ,
::. I I
. .. :: .. .,
. .......
.. ' .. :
,
......... '. .,.:"...,""'.,',
, '::...
:;";..
й I
I
А
у
Рис. 22. Кладка. толстостен-
, Horo распара для доменной
печи без MopaTopHoro
кольца: 1 шамотные Kao
линовые изделия; .2 уrле
родистая масса; 3 шамот
ho-rлинисто цементныА pac _'
твор; 4, 5 'холодильники
доменноА печи; 6 ...:.... шамот
но rлинистая масса; 7 чу
rунная замазка
it
5
б...............
7
A A
о .
."..
о' "
;fl
......
......
228
Распар и шахту выкладывают концентри
ческими кольцами с уменьшением BHYTpeHHero
радиуса_ каждоrо послеДУI9щеrо ряда кладки
в соотвеТСТ8ИИ с наклоном образующей про
филя печи. При этом эксцентриситет BHYTpeH
u
неи поверхности КЛ,ад и п.о отношению к цeHT
ру шахты (вертикальная ось, соединяющая
центры моратора и опорноrо кольца колошни..
KOBOfo устройства) не должен' превышать
30 мм.
Неохлажд'аем'ая часть шахты доменной
печи,. составляющ я 1/3 общей высоты шахты,
и колошник футеруют шамотным», изделиями
класса Б .(рис. 23).
7
.
["
-..-. ,
.. ...
....... :..." 1
'. f
.. .....
"...;"'. r
............... .."0_.
..-. :..; , ,.
=:::-: :
:-.:-: , I
.:. I
.' , ..
, .,
. ..:
. ... :
.. . - , I
:....:.: , I
: ,
.... I I
.......
.'... I
..... ...lA
..-..
: .::: I
I
:.-:.:
.. .. .. j I -
.... I
,
......-
,', I
::- :::' I r .
:.:: I
'7 I I
'/ I I
...-.... I
j --...- I А
...
2
J
А!..
, A A-
Рис. 23. Кладка иеохлаждаемой части шахты: 1 шамотные' изделия;
2 шамотно асбестовая или шлако асбестовая acca; 3 асбесто смо
ляные блоки
229
2
A A
I
'з
1
'A..L .lA
//:;
'. .
.:.... ..
/Е
.... .
. -...
. ........
-..:.::.:
...:" ..
.. ...
4
а
Рис. 24. Два варианта кладки в
J шамотные издели ; 2 ша
асбестовая масса; 4 rлинисто-
стая
Для защиты кладки верха шахты от раз
рушения падающими шихтовым материалами
в момент заrрузки предназначается кр пление
колошника (колошниковая защит.а) tрис.24).
Наиболее часто применяются следующие
230
., r
.r
2 !
! ..
1
I A A
1
j}
,
4/
..
.,'
." "
<"
: ,"::":«..:,: :',,:,.,:::" . :.,::::. 5
. L :.. . : а. _ .. . ...:: ..... . : . .
"....": :.:. :..:. :::"--::.:..:".::.. . ".-."
районе футеровочных плит колошника:
МОТlю цементный раствор;, 3 шлако.
асбестовая масса; 5 шамотно rлини
масса
.'
.'
.-
:
: ..
;
.-
.-
б
виды крепления колошника: .
коробки .С кирпичным заполнением, прикреп
ленные болтами к истовым подвеска'м, под
вешенн.ым к куполу печи;
«этажерка)' конструкция, предусматри .
r-"
231
232
..
"""">
"'"">
,
Q.I .
:1: О
:Е t
Q.J
CI.:::
:IC: :::
о
.... Е;:
:s::
Е;: о
::с
>-.[0-
о
:е
I ro
3
С'чl
..
:2s
.... ..
:s:: :::
Е;: О
c
41\0
:и
=0..
::r
00..
='0
О
.:s::
....:!:
. CI.
'"g""" О О
Q.I....
:zIuu
::c0C';J
.aCl.Q.
1:; са
C';J:E
t I .:s::
I :z!
t'f:I=
....
'..... о:
., :S:: ::Е
=:I:;Q,/
::!
сС')
=:
.:!:
ОС;
=:!
=::с
cu=
::Е О
0=
С::{::!
о::
C';Jt;:
с;:0
осо)
с=
>'(1)
:и
са....
:w:: U
=::С:
0=
c.,:w::
Q,/o
f-oС;:
>'0
е=
.Q.I
Ll:):l!
C'i....
u
':1:
и::Е
:s::cu
Q.Cf)
вающая предупреждение коробления кор'о.бок,.
испытывающих большие. термические напря
. u
жения, что достиrается установкои их .OTKPЫ
тыми сторонами внутрь' печи и креплением
к КО?КУХУ;
комбинированная защита, рекомендуемая
, . u
B последних проектах мощных печеи и COCTO
, u .
ящая в нижнеи части из подвесных плитовых
. .
ХОЛОДИЛЬНИКО:Q С залитым кирпичом, а в Bepx
-u .
неи из стальных этажерок.
.Купол п чи футеруется жаростойким TOpK
ретбе'iоном; муллитокремнеземистыми ' тепло
изоляционными волокнистыми изделиями;.
стальными футеровочными плитами (рис.' 25) .
-Торкретирование в ДOMeHH M про зводстве
применяют обычно для восстановления изно
тенной футеровки печей, что увеличивает их
камп нию и сокращает продолжительность
peMOH a.', Для торкретирования применяют
. u
алюмосиликатную .массу на. мал.о елези т()и
u '
алюминатнокальциевои связке.
5. Охлаждение доменных печей ,
, .
BoдOCHa6 eHue дOMeHH 20 цеха
Доменный цех, расходует очень большое
'количество воды и пара, .Достиrающее '35
40 м з на выплавку I т чyrуна. До 650/0 p'ac
хода воды приходится .на охла дение ДOMeH
'ных печей, 20 3()o/ на очистку доменноrо
rазз, остальное на разливку .чуrуна, rpaHY
. .
23.3
u
ЛЯЦИЮ шлака, увлажнение колошниковои
п blЛ и.
Водоснабжение доменноrо цеха должно
быть бесперебОЙНblМ,' так как малейшее пре..
кращение подачи воды на охлаждение домен..
ной печи может повлечь за собой массовое
rорение охладительных приборов и, в первую
очередь, воздушных фурм. В связи с этим
воду в систему охлаждения подают непрерыв"
но в расчете на максимальные тепловые на..
rрузки; недостаточно интенсивное охла)Кдение
при резком повышении HarpeBa ВЫЗblвает пле..
ночное кипение ВОДЫ и отложение накипи с
u
последующим проrаром деталеи системы ох..
лаждения.
.Снабжен.не доменноrо цеха водой осущест"
вляют, Ka правило, наСОСНЬiМИ стан иями,
подающими воду из eCTeCTBeHHЫ водоемов
при .помощи мьщнь х насосов.с электроприво"
ДОМ. На, случай аварийноrо отключения эле..
ктроэнерrии .на насосных станциях имеется
u u
так называемым парОБОИ резерв водяные
насосы, . снабженные паротурбинным приводам.
В доменный цех вода поступает по rлав..
ным водоводам {обычно 2 3, из которых
один резервный), проложенным 'в специаль"
ных туннелях. На доменные. печи БОДУ пода..
ют под' давлением. Различают среднее (392
588 кПа) и BЫCOKO (686 980 кПа) избыточ"
ные давления БОДЫ.
234
Воду BbICOKoro давления используют для.
u. . "-
периодическои промывки, холодильников - .до..
u u
меннои печи, поливки колошниковом площзд..
ки И подачи. в печь через колошник при, .ВЫ"
дувке печи на рем'онт. .
На некоторых печах фурменную зону о?(..
u .
лаждают водои от отдельноrо источника .БО"
доснабжения с давлением воды', превышающим
давление дутья на 9;8 19,6 Kп . Для очистки
, u
БОДЫ от механических примесеи на., rлавных
стоянах водоводов устанавливают двухкамер"
ные фильтрыI. '
Способы охла денuя доменной печи
'1
Доменная печь, представляет собой актив..
но работающий тепловой arperaT, эксплуата..
ция KOToporo невозможна без интеНСl:Iвноrо
охлажде ия ' Охлаждение доменных печей
преследует цель максимальноrо сохранения
футеровки и создания ,такой защиты кожуха
u .
от воздеиствия высоких температур, при ко..
торой печь Mor ла бы работать даже при боль..
ших I местных повреждениях кладки.
По виду теплоносителя охлаждение под..
разделяют на два основных способа: холод..
ной технической водой и кипящей водой. В
u
зависимости, от применяемои системы крепле..
ния охладительных приборов на до енной пе
чи оба способа охлаждения. разделяют на
rоризонтальное и вертикальное. В первом
случае олодильники шахты, распара, З8пле..
235
чиков И фурменной зоны устана ли ают в
массиве кладки rоризонтально, а во BTO
u
ром вертикально по охлаждаемоиповерх
ности. О .rIаждение металлоприемника ибо..
. u
ковон поверхности лещади во всех случаях
ос-уществляют только вертикальными холо
дильниками.
Преимущества rориз-онтаЛЬflОЙ сисrемы
сводятся к большой поверхности охлаждения,
Достиrающей 3 м 2 /М з кладки ,возможности
смены холодильников в межремонтные пери
оды. Недостатком rоризонrальной системы
охлаждения является плохая rерметичность
кожух.а., ослабление ero вырезами для холо
ДИЛЬНИК,ов, относительная леrкость их пр()rа
ра'при обнажении по мере и носа кладки или
. "
оползания rарниса}Ка. .
, .
При в ртикальной системе охлаждения KO
жух .печи име т лучшую. строительную проч
ность, более rерметичен, не ослаблен выреза
ми, но имеет меньшую площадь охла}Кдения
(2 м 2 /М 3 кладки). При' условиях работы до..
менных печей в форсированном режиме с вы..
соким давлением r аза на колошнике верти
кальная система' охлаждения имеет преиму".
. щество, так как обеспечивает более ста..
БИЛI:>НУЮ работу, чем rОРИЗ0нтальная Хора..
шне результаты показывает' в этом случае
ком?инированная верти ально rоризонталь"
ная система охлаждения,. примененная впер
" '236
r ' """ . ..... .. ... . ..... .
вые на Череповецком металлурrическом
комоинате.
. ,.
Схемы охлаждения технической водой бы
вают '.lРЯМОТОЧНblМU и 060ротными. Обыч о
на металлурrических заводах прим няют
замкнутый оборотный цикл' водоснаБЖ'ения.
При TOM' отработанная вода после охлажде
. u .
ния доменных печеи, как правило, не имеет
заrрязнений и поступает в оборотный цикл
без специальной очи'стки после охлаждения
,. в бассейне с брызrалами или в rрадирнях.
Вода из rазоочистки всеrда заrрязнена и обя
u '
зательно подверrается очистке в отстоиииках,
rд происходит отделен е шлама. ECTeCTBeH
ные потери воды в .этом случ'ае компенсиру"
'.ются добав ой с:вежей воды. .
Водяное 'охлаждение ' бывает одно.. и ДBYX
зонным. В первом случае вся система 'охлаж.:.
v .
Д НИЯ' .: питается водои от . одноrо источника
с один ковым. давл нием. При двухзонном
охлаждении печь по. высоте делится на две
части: верХНIbЮ (шахта, включая распар) и
нижнюю (запл чики, ropfi, лещадь). Питание
водой проводится <?т двух источников. Давле..
u .
ине в верхнен части' такое же, как при одно..
зонном охлаждении . (784 833 . кПа), а в
нижн ей .""'490. кпа. При работе печи li'a режи..
ме повышенноrо давления вследствие, умень"
, ,". u . u
ше,НИЯ ,разности давл нии в верхнеи н нижнеи
зонах печи, двухзониая система охлаждения
237
нерациональнз, поэтому в настоящее время
водяное охлаждение делается однозонным.
Расход воды на охлаждение при работе
печи без пЬвышенноrо давления на колош
нике приблизительно равен полеЗНQМУ объему
печи, а при повышенном давлении составляет
1,5 1,6 м 3 /ч на 1 м 3 полезноrо объема печи.
Испарительное охлаждение. ОсобеНIiОСТЬЮ
испарительноrо охлажд.ения доменных печей
является использование в качестве теплоно
, u
сителя кипящеи, предварительно химически,
u .
очищенном. воды; при. этом отвод тепла от
печи осуществляется за счет образования и
отвода пара.
Применение химически . очищенной воды
при испарительном охлаждении. исключает
'образование накипи, поэтому устраняется' He
обходимость периодической промывки холо
дильников. К друrим преимуществам испари
u .
тельнон ,.системы охлаждения можно отнести:
u '
повышение стоикости холодильников, утили
зацию тепла в, виде пара и значительное co
крзщенне расхода технической воды. ,Однако
u
в настоящее время она применяется . краине
u
редко для охлаждения верхнем.' части ДOMeH
ной печи (в основном шахты). При этом ле
щздь, ropH, , воздушные и шлаковые приборы
оборудуют исключительно вод'яным охлажде
ннем. Попытки перевода воздушных фурм на
испарительное охлаждение не увенчались yc
238
пехом, несмотря на разработку для них спе
циальных конструкций. Таким образом, ox
. u
лаждение доменных печен в настоящее ..время
.... ....
ОСУLЦествляется техническои водои или в KOM
бинации с испарительньiм., .
Кроме описанных систем охлаждения, иноr
v ,
да применяют . полив кожуха доменнои печи
водой. При этом воду подают кольцевыми
трубками с. отверстиями, чер з которые OMЫ
вается. поверхность кожуха. Для создания
paBHoMepHorq омывающеrо слоя воды' к K{)
жуху крепятся специальные козырьки..
Конструкции .охладительн х при60РОВ
Конструкции охладительных приборов, за
ВИСЯТ. от системы охлаждения и ero способов.
ХOJIодильни и отливают из из осостой'к.оrо чу
rYHa, леrированноrо хромом (до 30/0). Они
представляют собой плиты с залитыми ,сталь
ными трубами для охлаждения. внутренним
диаl\-fетром 38 мм для водяноrо и 39 6.2 .мм
для испарительноrо охлаждения. Оптимальное
ра .стояние между рубами 250 280 м'м, по
этому В ХОЛОДИЛЬН КC:lх водяноrо охлаждения
их изrибают в виде змеевика, а в холоди'ль--
, никах испарительноrо охлаждения по erO ши
рине устанавливают несколько труб.. Толщина
холодильника в заВИСИl\:fОСТИ от зоны YCTaHOB
ки и количества контуров охлаждения изменя
ется QT 120 ДО 250 мм.
В современной практике. при вертикальной
,
239
системе охлаждения применяют плитовые хо..
лодильники, конструктивно различающиеся
между собой в зависимости от размещения
o' зонам печи. По периферии лещади и, rop"
на устанавливают холодильные плиты только
с rл'адк й повеrхн стью для лу шеrо отбора
тепла от кладки и уменьшения HarpeBa тела
caMoro холодильника.
Для интенсификации теплоотвода холо..
дильники заплечиков .и шахты с рабочей сто..
роны отливают с .ребрами высотой 75 115 мм,
между которыми для повышения противоис"
тирающей способности' может заливаться
'кирпич (рис. 26).
Область моратора защищают сапожковы"
ми холодильникам с выступами для защиты
опорноrо кольца, имеЮЩI1МИ часто. самосто..
ятельное охлаждение. Холодильники BepxHero
ряда шахты имеют уступы вел'ичиной до
3'00 M дЛЯ опоры кладки неохл аждаемой час
ти, шахты. При толстост нной кладке. в запле..
'чик х устанавливают сменяемые rоризонталь..
ные коробчатые ХОЛОДИЛЬНИКИ,' а 'в шахт
'несменяемые rоризонтальные" коробчатые,
сварн.ые или ч-уrунные плитовые. . Кроме, пли..
о
товых, ,испо.пьзуют' также кронштеиновые' хо..
лодильники (рис. 27, .28). Примерные разме..
ры холодильников шахты - и заплечиков, мм,
. приведены ниже:
240
' l
r--... r J: '
'..J ( .....
-= ---=-- ....:-= : /
;Lrz,
DOfZ
r ...... ......,
:........ "" ,...п
/r
I '/
b: ===:/ *
. ;' Ofl.
"'
. \ . \'
'--..... ::0 t::::>
'-
'
JI
\ ,\
, ..... = . \ф
-...;;::
Of6/
/' -=-===== = .......
16 Зак. 3463
t-.-:>
:;:
....
....
';;"
==
t::
с..
::&:
::i!
::3
!--
:s::
("'}
u
...
-х
::3 t::
!-- о..
(.) ...
::&:
с..
'" о
ф
о- L.
О
I !--
I
.со-.,
("'}
.
ж ("'}
c,j
'D
,
t'З
.1::; оХ
.L. :l!
f-o
(.)
Х
о..
. . \о
::&: L'4,;
с..
'"
1::;
J::f
О
1::;
О
х
'х
:3
;Q
о
f-o
.,.
1::;
,....
......
ф
C\.I
t..>
:::
с..
241
Размер Длина Ширина Высота
Тип холодильника:
кронштейновые . 750 lOOO 490 220 600 300 '
коробч атые . . 575 575 460 75
плитовые . . . 700 1300 IOOO 120
Все ХОЛОДИЛЬНИКИ rОРИЗ0нтальноrо типа
способствуют стабилизации профиля. В' СЛУ--
чае сил ноrо износа кладки между своими
торцами они создают «мертвые» пространства,
заполняемые мелкими фракциями шихты и
rарнисажем.
Для обеспечения .надежной работы систе
мы охлаждения необходимо осуществлять по
v
стоянныи контроль за перепадом темрературы
, V
охлаждающеи воды; поскольку она косвенно
. u
характеризует изменение тепловои наrрузки
на ХОЛОДИЛЬНИКИ.. На основании' практичес их
даIIНЫХ перепад температур воды после ox
лаждения составляет соответственно, ос: на
л щади 1 ,o 1,5; ropHe' 2,O 4,O;. в фурменной
зоне 5,O 6,O; в заплечиках 7 ,O 8,O; в шахте
7,O lO,O:
Признаками проrара холодильников явля
ются:
появление влаrи между' фурмой и холо
дильниками;
появление rаза на' выходе из труб холо--
дильников, что обнаруживают по' зажиrанию
rазз при поднесении OTKpblToro факела; по--
холодаНffе pat$oTbl фурм, выражающееся в их
242
. ф r $
I. i
ф L ф
.
:а!::
=
==
.Q
=
OZ{' 002 о
>ос
.:
2!
Ф 'Т IZ)
о
:1:
«
CJ
11 I , I r-
1111,1 3
х
I I 1 I о
Q.
\.cs
I . I f j I f I
'"" r---
f I 1. I
1, I I I tJ
:s:
I I I Q.
I I l' I
I ' r I
'.
Т-
06f
, t6
D9l
.;:
16*
243
... ._
_..
D О
I I I J I I []
'1 I [] I I
I
./
I Т
I
I
I
I
I I
I I I
, . I l'
I I I
. . .. I I I I
I I
I I
12 I I
I I
12 50 12. L . .. , 480
PJfC. 28, ПJ1JfТОВЫЙ rпризонтальный х:о.,10ДИЛЬНИК
(плаваюший)
. u
потемнении; ,пульсирующим характер истече
ния БОДЫ из от одящей трубки; увеличение
содержания водорода в колошниковом rазе.
При выходе из строя сrоревший контур
охлаждения холодильника, заплечиков и шах
ты отключается, а '. при ,",ОЛНОМ. отключ ении
ХОЛQдильника эта область переводится на Ha
244
ружный полив. Выход ИЗ строя хол.одильников
ropHa или лещади представляет собой потен..
циальную уrроэу _ для серьезной аварии, по
этому сразу по обнаружении сrоревшеrо xo
лодильника печь останаВЛlIвают для ero
замены.
ОхлажiJение лещади.. Дл предотвращения
сильноrо разrара'ле[Цади и всплывания клад..
ки лещадь охлаждают снизу воздухо , пода..
ваемым по специальным каналам. Охлаждение
u
лещади снизу водои или друrими жидким
теплоносителями в нашей стране не применяют ,
так как система охлаждения воздухом отлича
. . u. u
.ется "ростотои исполнения и достаточнои
надежностью.
JJapocHa6 eHue домеННО20 цеха
Пар в доменном цехе расходуется, на за
полнение взрывоопасных объемов, уплотнение
штанr конусов и зондов уровня засыпи, на
увлажнение дутья 'и обоrрев отдельных поме
щений и узло оборудования в зимнее время.
Избыточное давление пара должно быть не
ниже 7 4 кПа. Расход пара оставляет 60
170 Kr/-:r чуrун-а.
245
r л а в а VI
ОПЕРАЦИИ С ДУТЬЕМ И rАЗОМ
1. Подача и иаrрев дутья
Ltля обеспечения высокой .производительно:
сти доменной печи в нее необходимо подавать
достаточно большое количество воздушноrо
дутья. В настоящее время при работе. ДOMeH
v .
нои печи на повышенном давлении rаза в ра..
бочем пространстве, на подrотовленной шихте,
с добавкой в дутье кислорода и уrлеводород
содержащих компо ентов норма количества
воздуха, вдуваемоrо B печ , составляет 1,7
2,4 м /мин на 1 м з полезноrо объема домен..
нрй печи., Дл подачи T8Korq количества воз
духа использу специальные высокопроизво"
дительные центробежные машины турбо..
воздуходувки с паротурбинным приводом.. В
случае, коrда к дутью добавляют и лород,
он вводится у воздуходувной. машины. При..
р,одный' rзз, мазут и уrольную п ль добавля, .
ют в дутье через фурменное устройство. '
Воздуходувные .машины
Воздуходувками называют машины, пода
.ющие . воздух. под. давлением от 0,21 до
246
O 50 МН/м2. Доменные вqздуходувки должны
развива ь давлени воздуха O,40 МН/м 2 . В
БОЛЬ,шинстве случаев в качестве привода TYP
,БОВQЗДУХОДУВОК применяют паровые турбины
BblcOKoro давления, работающие на паре под
давлением 3,5 9,O МН/м2.
ap"aKTepHЫM для турбовоздуходувок явля
'ется . большая чаС;ТQта оборотов ротора до
3600 мин 1. Однако производительньсть их
зависит, не только 01 числа оборотов, но и
от давления дутья, уменьшаясь при ero YBe
личении. Характеристики воздуходувных Ma
шин, применяемых в настоящее время на дo
менных пеЧ,ах, приведены в табл.. 39 40.
ВоздУХDнаzреваrелu
. На современных доменных печах дутье, He
обходимое дляrо"рения топлива, перед пода
. u
чен в печь наrревается в специальных arpe
raTax :Qоздухонаrревателях, до температур
lOOO 1350 ос. Доменные воздухонаrреватели
ЯВЛs,Jются 'теплообменными аппа'ратами . pere
неративноrо типа.
Воздухонаrреватель (рис. 2 ) предсТавляет
собой цилиндрический металлический кожух
диаметром 8 1 О "М, высотой до 60 М, CBapeH .
ный из' листовой. стали толщиной 20 30' мм,
футерованныЙ внутр'и теплои оляционным Ma
териалом. . В'нутри воздухонаrревзтеля распо
.' .
247
Т " Н .} '
аБЛП'lLа J
Характеристика воздуходувных машин
, При вод
А
r;; :; -
G.i ::::
'- . fo- 2i
Тип ::с ......
r::fM ci: 3.а::3 ... .Ji .
.... . ::с.
о " О "" == r;; О. ::&: О
... Х с- о ...
воздуходувки ::D :: :Z:: tN ... о : о- (.J
м С с; 'А О'
х .а а:. CJ :Е t:: >, ...
с ... :z:: r::; ...... ........ о. о:: ... ... ...
t../, C';I = ... C';I (.J ...
p...("I. с::r: ro. о.. ::: С .c .... .=
t: g осс
:::Gr1 :rtO:E r= ::::: о
...
C:I
K 7000 41 1 6900 530 3360 зооuо Т 30 90 1 31000
К 5500 41 I 5500 520 3500 21800 BKB 22 11 22000
К 5500 42 1 4100 520 3450 16500 BKB 22 1 20500
К З250 4 1 2 3250 450 3320 I I 200 AKB 12 IV 12000
К 3250 42 1 2450 450 3290 8500 AKB 12 V 9800
.
т а б .1 J I fL а 4 ()
Технические требования на воздуходувные arperaTbl
(разработаны 1\'\инчерметом СССР)
,
'...
....
...
...
G.i
;;:;
::J
<'>
:::
;;:;
G.i .
...
8
3200
3000
'2700
248
Р(]сход XO.rl().!lt!oro дутьSJ.
у к.,.щаtlа «Сtlорт:, до-
f('IНIOЙ П('I!Н С УЧJ.'ТО\1
ПОП'Р!), ! 3/ МИН (2()ОС t
=х
2
-х
2i
. :t:
::: ..о
с :'3
.... :z::
.:Т
G.i
t::
.
...
... ...
:J А
r-:
с'3
:F. '-
7500
7000
6500
6500
6000
5500
.
..
r-;
.-.:
:F:
х
::: а::
.... 3
::Е
5100
4700
4300
с;;
... .....
.... .....
... :с:
G.i
r::;
.... ::ё
:-: С
r-:
о:.. :::
S :3
;: о
с '.
... о
2i ::&:
\о t:1
О
,.},. ....
250
250
-250
о::
::с 3:
=
G.i а
r::; о
a:I r::;
со;: о
r:1 :.:
J:1 l'
:3
t:: :Е
0.: >. со
-&С::
........
180
180
,180
:';1
....
I
о:: I
:s::
...
G.i О.
О
r::: :J:
U
ro v
ei.......
... .......
Q. C)':2S
... ::!
"'::':0.
::1"'»
..... с...ео...
\.......v
20
20
20.
а.;
. с :t:
\о
C';J ....
о..с;,
r:; CI:I
c:,..:'::
О \.....
..::;: ,», :r::
:s:: со;
1'>.
О ; ...
>: CJ р...
10 r::; О
О а) =.
...,u
.... I'i I V
550
550
550
Продолжение табл. 40
Расход холодноrо дутья <:" C':I ltJ
...
... ........ :с
у клапана с:Снорт:, до- o:::.r:: 0::' ::r...
... о....
меflНОЙ (;"о ж:s: \OtV
о:>:: печи с учетом -, :z::C :s: " C':It::
О потерь, М 3 /МИН (20 0 С) се:::Е ! 3 ....... о.. .t't'I
... C':IO .... о.. t't'I
... J:t:.r:: t;o O
:.r::
.... :s:: 'са.". :U'
(1) o t::
COOI= о »:.::
03 :.r::. ::Е.
о о ql ,q
q :СО :: 11.1
o:r ох "'> ::r ""'" c::t:s:
:::Е о :zs :zs t';J 00 ]I =(lJ]I Ох'"
:s:= 0= :::Е ... :.r:: с:Е а....:Е хС)о..
(lJ . u..:l X..:I :s: :zs cvo.. o.. \O O
:s: :11:"'> ::Et::; :Z:-O:S= \о J:t t't'I o..>.t";I ot";l;>. OtQ:C
\,:)::r (1) -е-с:: Q) U
O t";Iro OC't: :СА oc:: .... а.-е-
::Е :z:x :ё:::: :s: с:: :11: t:""":IC ... XJ:t
2000 4600 4000 3200 250 160 20 530
1700
1800 4000 3500 2700 200 150 20 500
15 1 3 I
, I
1600 3800 3300 2500 200 150 20 470
1300 1
1400 3500 3100 2300 180 150 20 450
t
ложены насадка и камера rорения, объеди
, ,
ненные' общим куполом и разделенные по BЫ
соте .0rнеУПОРНQЙ стенкой. Насадка ПQКОИТСЯ
на поднасадо ных реШ.етках. и колоннах, об
разующих поднасадочное пространство, KOTO
рое . соединено с боровом и воздухопроводом
холодноrо ДУТЬЯ. Соединение поднасадочноrо
пространства с боровом'ОСУLЦествляется через
два дымовых патрубка, в которых установле
ны дымовые кл паны, а 'с воздух.опроводом
, u
ХOJlодноrо дутья через отделительныи' воз
дущный клапан. Штуцер rорячеrо дутья"рас
. u '.
положен в среднеи части камеры rорения и
. '
249
250
1
c::s
.t:::>
,...".
7 11,72
\
\
"
....
,.., " ...
19
I
5
" .... .. .... ... " ... ... .... ... ..... .... " , .... "'" .... " ... .. , .... '" ...
"''- ,,','" "'''''''''"''''
"
, , ....
, ....
снабжен отдельным клапаном rорячеrо дутья.
Воздухонаrреватель 'оборудован rорелкой,
u
К которои воздух подается от вентилятора, а
. ' U
ra ..:........ из. rазопровода через.. отделительныи
rазовый. клапан. rорелка снабжена отдельным
клапаном rазовой rорелки. Основные парамет
ры воздухонаrреваrелей приведены в табл.
41, 42.
Насадка представляет собой оrнеупорную
кладку с большим числом вертикальных
сквозных каналов постоянноrо или переменно
ro сечени и предназначена для аккуму яции
тепла В. настоящее время с целью повыше
ния стойкости воздухонаrревателей и обесп
чения повышенных темпер'атур HarpeBa дутья
материал для н садки выбирают в зависимо
сти от. температуры в зоне: верхняя BЫCOKO
температурная зона (1150 1500 ОС) выполня
. eTC из динаса марки дв, среднетемператур
ная (900 llOO'OC) из высокоrлиноземистых
оrнеупоров (UПВ42) и 'низкотемпературная из
шамота (ШВ47,И ШВ28).
Очищенный доменный rаз (смесь ДOMeHHO
Рис, 29. ,.Схема воздухонаrревателя с встроенной камерой rорения:
1 rорелка; 2 вентилятор; 3 камера rорения; 4 штуцер rоря
че!о дутья; 5 rаЗ0ПРОВОД; 6 разделительная стенка; 7 купол;
8 теплоизоляционная футеровка; 9 .......:.. насадка воздухонаrревате-ля;
10# /1# 12 дымовые клапаны; 13 """":""""" отделительный клапан rазовой ro
релки; 14 . отделительный rазовый клапан; 15 ...:.:.... Дымовой потрубок;
16 поднасадочное пространство; 17 боров; 18 отделительный
воздушный клапан; /9 отделительн й клапан rорячеrо дутья
251
Характеристика воздухонаrре
..
различнои
Параметры 80здухонаrревателя
Число воздухонаrревателей
Поверхность HarpeBa:
одноrо аппарата, M .
удельная, м 2 /м 3 печи -
Высота наrревателя, м
Диаметр наrрева еля, м
Камера насадки:
высота, м
полезное сечение, м 2
Размеры ка'налов (диаметр) , мм
Толщина кирпича, мм
Производит.ельность rорелок,
Tl;>IC. м 3/ ч
Температура, ос:
купола
дутья
дымовых rазов
rорелка:
диаметр rазопровода, м
диаметр воздушноrо сопла, м
Дымовой патрубок:
число .
диаметр, м
ДымовоЙ боров:
живое. сечение м 2
rидравлический диаметр
Высота дымовой трубы, м
.
.
252
/
Вместимость
1386
3
25710
56 '
46,8
8,5
38;8
- 35
. . ,
. 60 Х 60
50
48
1200
928
250
1 1
, ,
I 0,7
2
1,1
5.2
2,42
55,
r 1813
3
31460
62
48,3
9,0
36,9
38,2
60 Х 60
40
.
48
1200
921
350
1 , I
O 7
,
2
1,3
5,46
'243
,
62
,
r
Таба впа 41
..
вателей типовых доменных печен
вместимости, м 3
печи, ,.,З
.
, .
I
11219 12700 J
2000 13200 5000
-
4 4 4 4 4
27500 31965 42525 55560 126060
64 64 - 63 70 1 01
36,0 44,6 50,0 50,6 53.9
9 0 9,0 .95 1 o 10,5 13,O 12.5
. '
27 6 35,9 44'2 40,6
,
28.2 35,4 36,8 41 '9
,
45 Х 45 45 х 45 45 Х 45 (40) (42)
,
40 40 40 25 25
48 48 120 120 120 \
'.
1200. 1250 . 1350 '1400 1550
962 1100 1200 1250
350 400 400 400 400
1. 1 J ,1 1,3 1,3
0,7 0,7 0,9 0,9 ,
.. ,
. . . ,
2 2 '2 2' .
1,3 1,3 1,3 1 3
,
8.63 8,00 lJ ,90 t 2,72
3.06 2.87 3,56 3,64
60 60 70 80
-
. ,
-
253
Воздухонаrрева-rели с макси
дутья
, .
Полезный Число Удельная '.
ап пов('рхность
N ДOMeH ,
объем паратов в HarpeBa БЛОl\iJ
ной печи ,
печи, м з блоке, ШТ. печи/дутья
.
ММК
1 1180 4 67 ;8/30,7
2 1370 4 102,3/49,6
3 1180 4 66.7/31,4
8 1371 4 99,9/17,7
9 2014 4 62,5/29,-0.
НЛМК
6 13200 14 70,0/41,4 -
АзСт
2 1233 4 65,2i30.9
5 1513 '4 92.8/46.8
6 ,719 I 4 71,6/41,0
I
КомМЗ
I 3000 I -
1 l' 4 190,5/56":5
ЗСт
3 .11513 4 96,2/5"6,0
I
254
ТаБЛица 42
мальными температурами Harpe ва
(1985 r.)
-
Насадка с OrHeynopы Расход Темперf:пура
в BЫCOKOTeMne дут ЬЯ. HarpeBa.
разм<,ром ратурной .:>С, КУПOJIВ
Яll<,ек. мм зоне м 3 /мин дутья
60х 60 ДВ, МJI B 62 2601. '1350/1211
65 Х 65 (ВН N2 4)
Блочная ДВ 2827 1400/1228
d 41
60 Х 60 ДВ, MKB 72 2506 '1 350/ I 126
Блочная M п В 62 1" 287.0 1350/1199
.?
d==41 ДВ
60х60 ДВ 4333 1350/1'185
65х65
I Блочная , 11350/1212
, ДВ 5404.
i
d ==41 ,
145 Х 45 МЛВ 62, 2600 1350/1179
ДВ 1400/1140
j 45 Х 45 ДВ
I 45 х 45 ДВ . 3000 (4001.1192 '
I
. ,дв 14800 11350/1 198
i Блочная
d == 45
: Б'лочна я Iдв /2600 .11400/1197
! d == 45 , ' ,
I , i
255 .
[JО.,1<'ЗffЫЙ Чис..10 ап У де.1 ЫIЗЯ попер хн<>сть
К!! Д{} (,H
объем нар.ПОII 8 ваrре8З б.10ка
НОЙ 11<'11 И
П('ЧИ, М З блок(', ШТ. II('Чit/ДУТ1)Я
4 1613 4 61.9/36.0
.
5 1410 3 67,2/36.4
ЖМК
I 1033 4 100,4/50,7
4' 2002 4 66:2/36,8
,
-
, ,\\<1 ,,\,:11 \1<1.' 1.11 ан те\III\"ратура :.1.1>1\1<1 .100 ;'с.,'
. -
ro и KOKCOBOrO rазов) ,. подведенный к воздухо
наrревателю, подают в камеру rорения rазо
вой rорелки совместно с необходимым для
сжиrания rаза воздухом. Продукты rорения
rаза поднимают я вверх ПОД купол воздухо
наrревателя, rде ПРОИСХОДИТ. их полное cropa
ние и. развивается максимальная температура.
Далее пgодукты сrоран.ия проходят вниз че
'\ '-s:'.' ..,
рез канаву насадки, отдавая еи СБое тепло и
охлажда'ясь до 150 400 ос; затем они отво"
ДЯТСЯ через AbIMoBbIe клапаНbI в боров к ДЫMO
256
ПРОДО"lжение таб l. 42
Насадка с Оrнеупоры Расход 'Температура
размером в вы окотемпера дут я, HarpeBa, ос.
ячеек, мм турной зоне м 3 /мнн купола/дутья
60х 60
45 х 45
d == .41
60х60
дв
2600
1400/1211
1 400/120 1
дв
2650
....
Блочная
d :::;: 41
45 Х 45
дв
2250
lзооп 191
дв
3600
1400/1115
вой трубе. Посде HarpeBa насадки подача ra
за в камеру rо'рения !1рекращается и через
под насад очное пространство, насадку,и KaMe
ру rорения в обратно rазу направлен.ии по
u
дается' воздух, которыи наrревается и через
клапан rорячеrо дутья направляется по воз
дух оп ров оду rорячеrо дутья в доменную печь
(табл.' 43).
Поскольку воздухонаrреватель является
высокотемпературным аппаратом, для YMeHЬ
шения тепловых потерь ero футеровку выпол
17 Зак. 3463
257
Т а б л и u а 43
Параметры доменноrо rаза и воздуха rорения.
, ,U Содержание пыли, Mr/M 3
.. . . ::t: о
. О . Q.I . , Давде-
о:: се ::Е со о
о м
:1: с.. C';I 1") со о [<') f-o I
а. с: L.. ::f1 COQ.l
t:: а. 1.."'; домен- воздух ине смеси,
r::t о ---.... Q) .........
си 't; j::: :Е t: C';I О выи . rаз rорения кПа
с.. (L) t::ut:::{ ::Е а. L.. ::Е
t:: :s: g си >. 0.:1:
... f--o ... ::: [<')
ММК 3677 Н ет С В. 3 5 30 5
.
НТМК 3638 15/20 Нет СВ. Н ет С В. 6
ОХМК 4070 35/55 4 То же 4 '7
КарМК 4915 30/40 3 5 » 15
НЛМК 4418 40/50 Н ет с В. » 8.5
ЗСМК Н ет с в. 10/30 . 4 15 , 6
КосМЗ 4368 62/72 Нет св. Н ет С в. 3 4
АлМЗ 4905 Нет св. 0,2 То же 3,5
АшМЗ Н ет с в. 60 5 }) 5
.чмк Н ет с в, 40/50 10 Не KOHTpO 6 6,5
55/60 -
лировали
М3С 3600 25/35 23 24 Н ет с в. Н ет с В.
35/45 -
РМЗ 4238 35/45 14 J 7 1 ,02 1 ,03 6
МЗС 1141 Н ет с В. Н ет с в. Нет СВ.
БМК 3679 1 00/5е 15 н ет СВ. 3
НПОТЧМ 3733 32/40 5 Н ет СВ. Н ет с в
МакМК 3786 35/40 0,9 0,15 4
ЖМК 3735 40/45 Нет св. Н ет с в. 5.5
ДонМЗ 3857 40/50 12 10 4 6
КСт Нет СВ. 10/35 Нет СВ. Нет СВ. 4
I 24/26
Д МЗ 2693 46/48 2 3 Нет СВ. 4 .. 5
258
няют мноrослойно. В BblcOKoTeMпераТУР!-lой
. u
зоне применяют четырехслоиную защиту, а в
.. u U u
среднеи и низкоТ,емпературнои трехслои
ную. После рабочеrо слоя оr еупора следует
а U . I
слои соответствующеrо леrковесноrо матери
ала, а за ним шамотноrо леrковеса. Кладка
. -. - u
CTe ВЫП9лняется на растворах. с перевязкои
и обязателЬным контролем толщины швов.
, Камера 20ренuя предназначена для сжи
rания rаза, подаваемоrо через rорелку. OCHOB
,ное кол.ичество эксплуатируемых воздухонаr
ревателей оборудовано встроенной камерой
rорения, конфиrурацию которой в поперечном
сечении выполняют Kpyr лой или. эллипсообраз
u .
нои.
е целью повышения стойкости камеры ro
рения и упрощения обслуживания воздухона
rреватели в настоящее время. часто строят
с выносной камерой rорения (рис. 30). Такая
конструкция позволяет повысить тепловую
u
мощность воздухонаrРе13ателеи за счет увели
чения o ъeMa насадочной' камеры и YMeHb
LПИТЬ неравномерность наrревания насадки по
сечению и высоте.
Имеются мноrочисленные разработки воз
духонаrревателей без специальной камеры ro
рения с использованием подкупольноrо прост
раНСТВ,а, оборудованноrо форкамерой для сжи
rания rаза, однако широкоrо применения
u .
такие устроиства пока не получили из за ря
]7*
259
260
7
2
J
ч.
бысокотеl1пературная зона
(OUHGCo{JbIe lыiJеЛUfl де)
5
"-
СдеtJнетенператljрнаR :зона
(ШUl10тные lliJiJш7UЯ ШВ 'r2)
б lIuзкотенператУДI1GR ,]ОНа
(шанотНЬ1е' uзiJЕЛUЯ ШВ J7)
7
НlIзкотенпературная JOHO
(шанотные lыоеЛlJЯ Ш8 28)
\
10
\
ч
f1
u
да трудностеи, связа'ННЫХ со значительным
усложнением конструкции.
060рудованuе'воздухона2ревателей
,
Размещение оборудования в комплексе
воздухонаrревателей приведеН9 на рис. 31. В
комплекс, кроме воздухонаrревателя, .входит
система трубопроводов,. клапанов и шиберов,
.'образующих тракты: наrревательный (rазо
вый) холодноrо и rорячеrо дутья.
rазовая 20релка С!lУЖИТ. дЛЯ принудитель
u .
HO подачи rаза и воздуха в камеру rорения,
смешения и сжиrания их в камере и протал
кивания ПРОД,уктов сrорания через насадку.
- .
.... Рис, 30. Распределение оrнеупоров по воздухонаrревателю с выносной
камерой rорения .Н температурой под куполом дО 1550°С:
1 динасовые изделия ДВ; 2 динас леrковесный; 3 шамот леrко
весный; 4 муллитокремнеземистые волокнистые изделия; 5 шамот.
ные изделия ШВ 42; 6 шамотные изделия ШВ 37; 7 шаМОТffые
изделия ШВ-28; 8 высокоrJ1иноземистые муллитокорундовые изделия
МКВ..72; 9 каолиновый леrковес; 10 TopKpeT Macca; 11 асбестовый
, картон
rорелки производительностью 36, 48, 60,
80 тыс. м/ч снабжаются индивидуальными
вентиляторами с давлением воздуха 3,8
5,1 кПа, а' 120 -и . 200 тыс. м/ч централи о
ванным подводом воздуха с давлением 9,8
15,7 кПа.
Клапан 20ряче20 дутья предназначен для
, .
отделения воздухонаrревателя от воздух?про
261
Q.)
g;
:--... Q..j
.J:)
..
..
L
.. ...
1 1
... ...
t
1Сз-:>
I \ I
I
t"J 1 ' J
-'"
.....
'-1
I ':::::S "-
I .......
I ..()
;:::st\j
:::i:'
/
262
вода ,rорячеrо дутья при работе в режиме
нз.rрева. Клапан шиберноrо типа СОСТ9ИТ из
корпуса с крышкой диска шибера, системы
переМ,ещения и охлажден я.. Поскольку кла
пан. работает в области высоких температур,
ero CTO KOCTЬ H превышает 2 3 лет". Друrим
недостатком клапана rорячеrо дутья являют..
ся . повышенные тепловые потери,' вследствие
которых температура дутья снижаerся на
15 30 OC
Рис. 31. r.азовое хозяйство доменноrо цеха: 1 доменная печь; 2
воздухонаrреватели; 3 пылеуловители; 4 скруббер; 5 труба рас
, .пылитель; 6 водоотделитель; 7 .дроссельная rpynпa; 8 воздушно
выпускной клапан; 9 клапан холодноrо дутья; 10 клапан. rОРЯ9еrо
дутья; 1 1 смесительный клапан; 12 дроссель смесителя; 13 ды
мовой клапан; 14 перепускной кдапан; 15 дымовая труба; 16
rазовый клапан; 17 rазовый дроссель; 18 . вентилятор rqрелки; 19
отсечной клапан rорелки; 20 наполняющий клапан; 21 выпускной
клапан; 22 тарельчатый отделительный клапан; 23 задвижка Ha
п?лиительноrо rазопровода; _ 24 27 атмосферный клапан; '28
продувочные 'свечи; 29 задвнжка чистоrо доменноrо rаза; 30 wи
берные задвижки
Отделительный .клаnан ёаЗО80U. zорелкu
предназначен для отделения rорелки от воз ,
духонаrревателя в период работы на «дутье».
..Ero конструкция анаJiоrична клапану rОРЯ,че
ro дутья.
Реzулuрующий zазО8ЫЙ клапан обеспечива
ет реrулирование расхода rаза при HarpeBe
насадки воздухонаrреватмя, а при постанов .
ке ero на дутье создает дополнительную плот..
ность отсечения rаЗОВ9rо тракта от высоко..
u
темпер турнои зоны.
10
263
Дымовой клапан служит для отделения
воздухонаrревателей от дымовоrо борова при
работе в режиме дутья. На ВО3духоНаrреВаТе...'
ле устанавливают два или три дымовых кла .
,пана для снижения сопротивления движению
rазов в дымовом Tpa Te и более paBHoMepHoro
HarpeBa насадки, воздухонаrревателя. "
Отделительный воздушный клапан (клапан
холодноrо дутья). отсекает воздухонаrреватель
OT воздухопровода при ero переводе на на..
rpeB; клап,ан шиберноrо типа. .
Воздушно разzрузочный к'лапан «Снорт» .
используют для быстроrо сокращения или пре..
краrцения подач дутья в печь без остановки
работы возду.хонадувной машины. «Снорт»
представляет собой клапан дроссел ноrо типа,
мотыль ,KOToporo закреплен на' .валу, прохо..
дяrцем перпендикуля.рно оси воздухопровода.
. МОТ IЛЬ через тяrу соединен с поршнем, пер
меrцающемся в заrлушенном сверху цилинд"
ре. На боковой поверхности цилиндра выпол ,
нены сбросные .окна. По мере з крывания
. U
клапана I:Iоршень, соединенныи с мотылем, по..
степенно. открывает окна в цилиндре и дутье
стравливается в атмосферу. Время полнЬrо
открыанияя «Снорта» составляет 3З 35 с.
1.'
Стравливание дутья сопровождается' большим
шумом, для снижения KOToporo на цилиндре,.
u
устанавливаетс специальныи rлушитель.
264
091Ф
.
; ОlZФ
f /...... \"... /
. t
...... .,- -_.. .---.
. ,:::==-- . , '
1 1 / ,s.w \
, , I 1.
: I l fj \ \
. " \ ,
r..1tl : I t .
A 4 ?
С,
*-
о.
О
\о
....
'ё.
t::
оХ
:i5
::I:
::I:
с)
::Е
о.
:>-
е-
с":)
u
...
о..
I
r
26!!
Фур.меННЬlЙ прuбор
Фурменный прибор предназначен для по..
дачи rорячеrо воздушноrо дутья и природноrо
rаза' в ropH доменной печи. Он состоит (рис.
32) из стационарной. части, закрепленной на
u
кожухе ropHa доменнои печи, неподвижных
v .
деталеи, установленных на штуцере кольцево
ro цоздухопровода rорячеrо дутья,и подвиж"
ных рцзборны деталей. Стационарная часть
прибор'а включает водоохлаждаемую чуrун
ную 'амбразуру, акрепленную па фланце KO
жуха пеЧfi, фурменный водоо,Хлажда,емый xo
. лЬдильник И 'водоохлажд емую полую медну ю
фурму, передняя часть которой (рыло) высту"
пает за rабариты кладки в рабочее ПРО.стран
ство домен,НОЙ печи. Все., эти детали последо..
вательно вста!JЛЯЮТ одну в друrую c помощью
обработанных конических заточек, обеспечива '
ющих rерметичность. K неподвижным деталям, .,
установлен.ным на стороне кольцевоrо .возду"
. хопровода, 'относятся: штуцер кольцевоrо воз..
u u
духопровода, переходнои изоrнутыи и смен..
ный прямой патрубки.' Стационарные. дет и
фур енноrо прибора, раСП,оло енные на печи,
и неподвижны детали на воздухопроводе
соединяются подвижными деталями коленом
с фланцами' и соплом.
.Воздушное дутье подводится в печь от
штуцера коль евоrQ воздухопровода 'через
266
переходной па!рубок, сменный патрубок, KO
лено, сопло.и фурму. Природный rаз подает
ся по 'специальноЙ трубе непосредственно в
фурму. На некоторых доменных' печах приме..
няют устройство для реrулировки распределе
ния дутья по фурмам.
Внутренний диаметр фурм определяется
необходимостью получения оптимальной ско"
рости истечения .дутья и В зависимости от
объема печи и друrих 'факторов составляет
от 150 до 200. мм. Основной цричиной выхода
И,3 строя фурм является их проrар при попа..
дании на охлаждаемую поверхность жидкоrо
чуrуна. . Долrовечность фурм определяется их
u
конструкциеи, охлаждением и ровностью oдa
печи. '
2. rазоочистные.устройства доменной печи
Колошниковый или доменный rаз представ..
ляет : собqй КОf:lечный rазообразный продукт
физико химических процессов, ПРОТе'"кающих
в доменной печи. Состав и температура ко..
ЛОШНИК,овоrо rаза изменяются в широких пре..
делах в зависимости от конкретных техноло..
rических условий,. о/о: СО. 2З 30, СО 2 .16
22, Н 2 5 11, Н 2 О '3 7, N 2 45 55, темпера..
тура 60 4000C (см. та'бл. 29, 30). Выходя...
u '
щии из слоя шихтовых материалов колошни..
v
ковыи . rаз ,захватывает из поверхностных c o
.267
ев преимущественно мелкие (до 1 мм) час
тицы кокса и желе.зосодержащих материалов.
Содержание пыли. в колошниковом rазе на
выходе из печи достиrает 15 30 r/M 3, а иноr
да и больше.
Удельный выход колошниковоrо rаза зави
сит от мноrих факторов, прежде Bcero от pac
хода кокса и содержания кислорода в дутье.
Уменьшение расхода кокса на выплавку чу
rYHa сопровождается пропорЦИОttальным
уменьшением удельноrо выхода колошниково
[о rаза (выход колошниковоrо rаза на 1 т
кокса составляет около 3800 м 3). Аналоrич
HЫM образом влияет ,увеличение концентрации
кислорода в дутье. Влияние природноrо rаза
и друrих топливных добавок проявляется
через изменение .расхода кокса. Чем выше
коэффициент замены кокса добавками, тем
сильнее сокращается выход колошниковоrо,
rаза. Ориентировочно удельный ВЫХОД rаза
можно определить по формуле:
V K.r == 3,8/ [1 o,03 (02 , 21) К + 1,2 V п.r.1 '
rде V K . r . удельньtй выход колошниково о [a
за, тыс., М 3 /Т чуrуна; 02 содержание ,кис
лорода в ДYTьe O/o ;. К удельный расход KOK
са; Vn,r. удеЛЬflЫЙ' расход' природноrо rаза,
м 3 /т чуrуна; 1, 2 средн.,ИЙ ВЫХОД водоРода
в кол'ошниковый. rаз, M 3 JNi3 природноrо rаза.
Химический состав и теплота сrорания KO
268
лошниковоrо rаза определяют теми же фак
торами, что и ero выход. Повышение качест
ва железорудноrо сырья, рост температуры
дутья, использование комбинированноrо
дутья высоких параметров приводят к разви
тию 'KocBeHHoro восстановления и способству
ют снижению теплотворной способности KO
лошниковоrо rаза. В современных условиях
на печах с расходом .кокса 400 500 Kr/T чу
rYHa теплотворная способность не превышает
3000 3400 КДЖ/М 3 .
Колошниковый rаз используют для отоп .
u .
ления доменных воздухонаrревателеи,', KOKCO
u
вых, мартеновских, наrревательных печеи и
котельных установок.
Колошниковая пыль. Хим'ический состав
колошниковой пыли зависит от вида выплав
ляемоrо чуrуна и режима процесса плавки.
При работе печи с нормальным давлением на
колошнике вынос пыIии составляет 50
100 . r/M 3 rаза. Посл перевода доменных пе
u .
чеи на повышенное давление запыленность
колошниковоrо rаза уменьшилась до 15 ,
20 r/M3 (5 50 Kr/T. чуrуна). Но несмотря на
существенное уменьшение выноса пыли COB
u
pe eHHЫX печах, потери железа по этои при
чине остаются значительными. При транспор
тировке запыленноrо rаза по трУбопроводам
происходит интенсивное эрозионное разруше
иие контактирующих с ним металлических
269,
I
"':>
270
. . I
.QCOo
c...a.
со ...
I :I::
::s: QJ
... ::r
а. . (?) С С..
\1.i.Q
j%j I .::
I O') о
:: ::
<='1 j%j ё; 4j
, O с
.Q co
>.I:f
t:: '" с.. :z:
tJ:: :2s с... со
cocD:c
:z: I COCO
:z: ::Се;
Q)..... .Q
::E......
о . \1.i .:1::
COU:2S
tl)U:z:
" ' &oa
.....ol:.(
.. с... I ...
со о :1::
Х :z:..... :z:
QJ tI) '"V =
::rD: , CO
ос..::с..
с...с...с..>.
01:.(>' 1
... 0 '"
... ::с
::r: QJ<='I
Q)oC:O.....
::Е о
о tI) со ,,
со:! '" 1:.(
со:! L.. >.0
=« c.
t:2S"'Q.
« ::с I с
О::С о
t--.
uJiC,..c...
coc.. 1
QJ:Z:
:25 1 "'.....
:z: .....
........ с..
U .":.: "
:s::. и
::r:2S .....
о 1:.( I .
,о о с..
(f) = \Q ...
=... .Q
L-. о '''1:;
. о ::
C't:I =-&
C't:Iс...О
UQ)c..
:S::2S:5
р. :: (f)
u
поверхностен, поэтому rаз . подв рr,ают MHO
rоступенчатой очистке. Уловленная пыль пе
редается на аrлофабрику н прнменяется. как
компонент доменной шихты. .Схема rазоочист"
ки доменной печи приведена на рис. 33.
.
Аппараты 2азо чuсткu
Трубая .zазоочистка предусматривает OTдe
ление частиц размером более 0,1 мм, и поль..
зуя в аппаратах rрубой очистки инерционные
u
и равитационные своиства частиц пыли при
pe 3KOM уменьшен и скорости и направления
rазовоrо потока. Для rр бой очистки преиму"
щественно используются радиальные пыле..
улови'Fели .
В связи с тяжелыми условиями работы
пылеуловителя, поскольку. через Hero движет
ся rаз с температурой до 400 ос и высокой
эрозирующей способностью, внутренняя ero
поверхность футеруется' оrнеупорным кирпи"
чом толщиной до 115 мм. Степень очистки
rаза в пылеуловителе достиrает 950/0., а co
держание пыли после. аппарата составляет
1 3 r/M 3 .
Полутонкая очи,стка доменноrо rаза осу..
ществляется до содер ания п.ыли О, 1
0,5 r/M 3 . Характерной особенностью аппара
u
тов полутонкои очистки является сма ивание
- u .
частиц пыли водои и последующее их удале...
.271
ние _ в виде шлама. Эффективность мокрой
очистки определяется способностью частиц
U .
смачиваться водои, степенью смешения rаза
u
. с водои В процессе удаления пыли и разви"
'тием процессов у рупн€ния коаrуляции
частиц пыли.
Скруббер представляет собой металличе
ский цилиндр диаметром 6 8 и высотой до
30 М., В ero верхней части размещают He
сколько рядов форсунок, обеспечивающих'
u
равномерно распределенныи по поперечному
u
сечению аппарата поток. мелко распыленнои
. воды. 3аrрязненная частицами пыли вода
собирается в нижней. конической части скруб
бера и сбрасывается 'в сливной канал, а за
u
тем в отстоиник.
Тонкая очистка ОQе,спечивает снижение co
держания пыли в колошниковом rазе ниже
0,015 r/M 3 . Для, TOHKoro отделения использу
ются трубы 'Вентури -и электрофuльтры. В
низконапорные трубы Вентури поступает ox
лажденный дО ЗО 50 ос и увлажненный до
насыщения 'водой rаз Низконапорная труба..
распылитель представляет собой сопло слож
ной конфиrурации? l:Ia входе KOToporo pac
полаrаются . орошающие форсунки. Работа
электрофильтров основана на свойстве пере
распределения электрических зарядов с поло
u
жительным и отрицательным знаком в неит
" U
ральных частицах под деиствием электриче
272
са
t:
t:
>.
Q.
L..
о:
са
:z::
.Q
r:::'
QJ .
.. CJ
CJ
О
Q.
t:::(
'-o:t'
М
u
:1::
а.
t:::>
'-r:>
t.c
18 Зак. 3463
273
cKoro поля и последующим осаждением
заряженных частиц на электродах.
Jfроссельное устройство
Для создания давления на колошнике дo
u
меннои печи в системах rазоочистки исполь
, .
зуют др()ссельн е устройство.. (рис. 34), в KOp
пусе. .KoToporo '" смонтированы три дросселя
rрубой реrулировки диаметром 750 мм и
. и F
дроссель тонкои реrулировки диамеТрОl\'1
400 мм. Др сселями rрубой и тонкой реrули
рОБКИ в печи устанавливают не9бходимое
повышенное давление, а при помощи' клапан
Horo дросселя осуществляют автоматическую
ero стабилизацию при изменении технолоrи
ческих парамет.ров. Для снижения износа
u
клапанов к дроссельнои rруппе подводится
вода.
Практ'ика ПО,казывает, что при достаточном
перепаде давления и скорое)и rаза, достиrа
ющей 200 250 м/с, дроссельная rруппа яв.пя
ется эффективным rазоочистным УСТРОЙСТВ0М.
При работе по тому же принципу, что и TPY
ба Вентури, в дроссельной rруппе уменьша
ется содержание пыли в rазе до 5 " О r/M 3 _
Основным недостатком дроссельной rруппы
является большая потеря давления.' В связи
с применением на доменных печах беском
прессорных rазоутилизацион ых турбин, по
274
зволяющих использовать перепад давления
для . выработки элеКТрОЭl}ерrии, дроссельная
. .
rруппа,не используется и в схеме rазоочистки
...
сохраняется как резервное устроиство.
r л а в а VII
ОПЕРАЦИИ С чуrуном .И ШЛАКОМ
Выпуск продуктов плавки
Чуrун и шлак из доменной печи выпуска
ЮТ cTporo по 'rрафику. Нарушение рафика
u
может привести к расстроиству хода ДOMeH
u -
нои печи, сниж.ению. производительности и
ухудшению качества в'ыплавляемЬrо чуrуна.
Число в ыпусков чуrуна в ,сутки' зависит от
объема доменной печи:
Объем печи, м 3 1000
Число выпусков 4 5
Объем печи, м 3 200.0
.1000 1700
6 7
. 2700
3200.:
5000
Число выпусков
.. .
8 12' 14........16 18 r20 20 24
. I1РОДО;Iжительность . выпуска составляет
20 60 мин.
. .
Выпуску чуrуна предш сrвуют подrотови
тельные. работы: ремонт чуrунной летки, pe
. ...'
монт оrнеупорнои набивки чуrунных и шлако ,
18*
275
вых желобов, зарядка электропушки, подrо..
товка бурильной машины.
Периодичность работ по подrотовке к BЫ
пуску зависит от количества выпускаемоrо чу
rYHa и шлака и качества. оrнеупорных масс.
Выпуск продуктов плавки производится до
полноrо удаления шлака из печи, о. чем сви
детельствуют rорячие rазы, вырывающиеся
из печи (печь «дует»). в этот момент уста..
нав ивают - электропушку (в случае выпуска
шлака шлаковый стопор) и закрывают лет..
ку. Чрезмерная продувка нежелательна, так
как приводит к интенсивному разrару канала
летки и может повлечь выброс большоrо KO
личества кокса.
Безаварийный вьiПуск продуктов: плавки,
высо"ую стойкость желобов и канала чуrун"
ной летки обеспечивают за счет применения
специальных 'оrнеупорных масс. Приrото ляют
оrнеупорные массы в специальном отделении,
их качество зависит от качества исходных Ma
териалов, фракционноrо состава, степени пе
ремешивания и влажности.,
Состав леточ ых масс, О/О (по массе) при
веден ниже:
Комбинат'или завод
...
u с:::
::z:
:r
::.::;
::.::;
foo
f- U U
:r: < м
Компонент;
кокс молотый 44 ,55 56 55 40 65 58 7О
rлина оrнеупорная... 27 30 31 20 3020 25 20
276
порошковый шамотный... 18
.пек порошковый при
температуре размяrчения,
ос:
135. . . 11 15 13
200
10 "5
Комбинат. или
завод
::а:::'
.
со
са
. ...
u
::r:
17 .
15 25 15 1 О
.
. .
....
:t
со
QJ
:r
:.:;'
u
"'"
компонент:
кокс молотый... 38
rлина оrнеупор
ая :,. ".,".............11 16 16 30 35 15 25 4'1 18 20
ПОРОIiIОК шамот
ный .:................... 20 '26 20 12 17 10 20 15 16
смола KaMeHHO
уrольная:
препарирован
ная ..................... 25
39 :45 50 ;44 55 55
I '
.40
22 27*
29*. 19 20
сырая .................
. пек KaMeHHO '
уrольный при
температуре
размяrчения:
135 0 С .............
200 о С . . . . . . . . . . . . .
пластификатор ..
20
lO 15 '3 6
6 7
6 7
18 23*
* Сверх I / .
Состав желобных масс, О/О (по массе") приведен ниже
Комбинат или завод
Компонент:
кокс молотый
r ЛИН8.J>rнеупорная...
пек каменноуrол ны.й...
. .
:.:;'i i ... u ....
со .... r:::: е- u м
::C:r :r <
65 34 67 65 65 53 29 73
20 16 16 20 2 20 J8 18
277
карборунд .........
уrлеродистые .
ОТХОДЫ ...............
Состав футлярной массы, О/о (по массе):
Комбииат или завоД КСт ММК КМК НТМК
40
15
30
АзСт ЗСт нтмк
Компонент:
'" 20 20 25 36 57 29 35
кокс молотыи
rлина оrнеупор
ная ..................... 40 32 40 36 28 30 32
Л UTl!UftblU двор U е20 оборудование
Для. обслуживания фурменных приборов,
леток и уборки продуктов плавки BOKpyr дo
менной печи на уровне чуrунных лето обо
. u u
рудуют 'сцециальные площадки литеиныи
двор. На этой площадке' устанавливают же
лоба для удаления продуктов" плавки, маши
ны для обслужывания леток, запасы песка и
оrнеупорных масс. РаЗМ,еры и конфиrурации
u
литеиноrо двора определяют числом леток и
площадью, необходимой для раЗ.!"lещения же
лобов в соответствии с принятым способо.м
разли ки плавки. При старом MHorOHoCKOBOM
способе' разливки продукты плавки .от печи
направляли по желобам и иоочере;цно, после
подъема отсечных' лопа,Т, заполнял ковши,
установленные на жел'езнодорожном пути. В
. u.
настоящее время такие литеиные дворы име
ются. возле печей объемом до 1719 м 3 .
Для уменьшения потерь чуrуна в скрап,
278
сокращения длины желобов и площади ли
U'
теиноrо .двора, а также для снижения затрат
на обслуживание применяют. НОВЫЙ, способ
, ,
разливки при помощи качающеrося 'или' пово..
pOTHoro желоба, назван ый одноносковым.
При ОДноносковой рцзливке чуrуновозы и
шлаковозы устанавливают' на параллельных
путях.. Продукты' плавки выдают из печи по
одному стаци нарному елобу, при, заполне..
нии.одноrо ковша поток расп ава при' помо
щи подвижноrо желоба (поворотноrо или ка..
чающеrося) передается в друrой ковш, а .за..
полненный убирается и Ha ero место устанав..
. u '
ливается пустои. ,
, с ростом объема и производительности до..
u
менных печеи число чуrунных' леток н.а них
увеличивается (.1;1.0 4 на печи рбъе ом 5000 м 3).
При . увеличении числа леток до 2 3 печи
оборудуют двумя литейными дворами, а.. на
печах' с .четырьмя чуrунными летками делают
кр.уrлый литейный двор. На таких печах чис..
Л9 шлаковых леток сокращено до однои, KO
. z
торую используют только период заду ки
печи. Шлак выпускают из чуrунных леток и от..
деляют ero ОТ чуrуна. в rлавном желобе.
Кольцевые, литейньrе дворы имеют домен..
ные печи объемом 3200 5000 M ., В связи С
. .
тем, что применение двух чуrунных леток, по..
мимо 9блеrчен я ropHOBbIX работ, !,1I eeT cy
щественные технолоrИческие преимущества,
279
мноrие печи объемом IOOO 2000 М З . в период
их кап та.пьных ремонтов переоборудуют на
двухлеточные. .
ЧУ2унная летка представляет собой канал,
u u
выполнен ыи в нижнеи части кладки ropHa
печи. Ero заПQЛНЯЮТ, оrнеупорной (леточной)
массой, он служит для выпуска чуrун.а. К
летке примыкает rлавный желоб литейноrо
двора, по которому чуrун направляется к
ковшу.
Для выпуска чуrуна из печи в леТ9ЧНОЙ
массе делают отверстие диаметром 50 80 и
длиноЙ 1500 3500 ММ. Обычно чуrунную летку
'вскрывают бурильной машцной (рис. 35), .Tex
u
нические х рактеристики которои приведены
ниже:
Объем доменной печи, м 3 ...
rлубина сверления, наиболь
шая, ММ.....
Диаметр сверления, мм...
Уrол наклона бура, .rрад...
Скорость, м/мин:
подачи бура...
отвода бура...
вращения бура...
1000 1386 1719
. 1513 5000
2200 2500 3200
80 80 80
0 16 0 18 0 22
3 3 3
30 30 30
318 318 318
. Иноrда раскаленную зону в конце канала
прожиrают кислородом или пробивают специ
альным пневматическим молотком. Шлаковую
Л,етку вскрывают вручную, пробивая. шлако
вую корочку ломиком.
280
Л)/ШJU I '"
1--- :.::
ЛОIIJlfj21i" f/"O 1---
с.. aJ
'" а.
" :.:: '"
:.::
tJ::
::
:z::
aJ t-...
:Е
:::
11:1 о::
...
:z:: '"
Q. aJ t-
с;: о
с: о.. с..
'" aJ "
11:1 са
"
rt) .1::
=:
:z:: :IE
C'\:J rt) М
>< :r: :r:
:z:: ...
2 C'\:J ...
C'\:J
>< ><
tI: ClI 3)
'" 2 2
а' I
52
tJ::\C)
3 .....
'" . .
с.. Q. ""
с: :>. :.::
'" \о с;:
:z:.. CI.i
I 3"
l' I
. \t:) C'\:J
CI')
C'\:J
...
... с')
:z::
11:1 о
= с;: C1:S
с.. О ...
с::: ::к: C'\:J
11:1
><
C1:S
..... CI')
:tr
C'\:J rt)
:с с;: =
:: '0 ...
' , ...
3 C1:S
... ><
C'\:J О
2 :.::
:Е
о:: о:: J
C'J C'J
:z:: :z:: CIO
.с 1---.
е::; О
:с с-
с.. О
:>. са
о
с:
u';) !
м .С'>:)
,
(.)
:s: ::
а. ::к:
'>.81
Закрывают чуrунную летку электропушкой
с электрическим приводом, а.. шлаковую
с ПОl'YIОЩЬЮ шлаковоrо стопора. К КОНЦУ BЫ
. .
пуска чуrуна канал летки и о неупорная клад
ка rapHa печи изнутри. существенно pa3MЫBa
ются расплавом. Поэтому устройство для
.забивки чуrунной летки должно не только
прекращать .BЫ OД продуктов плавки, но и
восстан вливать р.ззрушенную оrнеупорную
кладку внутри печи.
В СССР используются в OCHOBHO ' винто..
вые электропушки. с ,УС;.JлиеlVl на ПОРШН,е .ДО
3,2 МН, (рис. 36) За рубежом выпускаются
также реечные. и "rидравлические п'ушки. Tex
нические характеристики электропушек приве
дены ниже:
Электропушка. . . .
Об ъем ЦИ '1индра, м 3 .
Диаметр цилиндра, мм. . . .
Ход поршня, ММ. .' - . . .
Усилие на поршень, кН. . .
Давление поршня, МП .
Скорость выхода л.еточной
массы, м/с . .....
. ЭI 050
0,5
650
1505
2354
72
,
0,19
Э 1 050 320
0,5
650
1505
3148
9,64
0,19
Жел?ба ' служат' для сли а ч ТtН,а, и ш а
.
Ka из. леток печи в чуrуновозы. и. шлаково
зы. rлавныIй желоб, примыкающий к. чуrун
ной летке, имеет уклон 8 IO , а ?Келоб, ПР!f,
мыкающий к шлаковой летк , до 300 .;
Желоба состоя-r из чуrу ных ИТЫХ cerM HToB
282
«1
:11:
3
»
.С
о
Q.
f-o
:"11:
.
t::
(т)
ф
(j
:s::
Q,
283
284
:'
','
."
. .
Т-
--Т
.',
. .
: :
'..
.'.
....
....
'.
. .
..".
,"
""'
1
-Т
'
, .
'.'
,"
" ,
.',;
. .
'. .
'."
, .
.-
. '..
. .
::::::s
'"
;.!
",
.'
;.
, '.
.'
'..
.:'
'"
:'":
"
.'
..
. .
. .
..:.
',"
r ::; :-т
..
, . """" ,\,
.q
ct:) I ..:"
I ..
f.r::) . "
I
:";!
с:с
:s:
\с)
t"J
::
::
Q)
(1')
::
Q,I
Э
:z:
f-o
О
:Е
t"J
3
I
.....
ro
(,.I
",(,.1
ot"J
J:;:E
Q)
:ED;:
э:z:
:z:c..
Q,O
t"Jt:
:z:>.
oQ,l
:::
::15
t"J
f-o
(,.1
==
t"J
'"
о
J:;
Q,I
:Е
О
""
О
=
=
t"J
с:
""
t"J
:.::
t:f
t"J
J:;
r--.
м
(,.1
=
с..
с\..,
C';I
::t:
I
Т-
C'I
I
'.'
.. ::1
....... .....
,
" 1:1::
" ....
, .' 1.(:) ....
8;:
"
, , q
'.
.' CI"J
. .. :I:
, ,
.
. . ф
:а
I ::t:
f-o
О
:е
Т- t 3 C':I
.и
I u
C':I
2
.....
CtI с::
C':I
О :r:
8;: Q.
,О
;Е r:::
>.
Q,I
........ :r:
' t I \о '"'
О
:s: .
:l!
.х с::
f-o C':I
О :с
о.. a::I
О ::s:
r:tI ,.С
О
::
...... I :s:
................. ......
.. - . .......
-." :.:-.::. '. _ ., tS
, ,.... .'\1 ........
.. I ...' . ,
".- .,
, * ". "'.I 1:1::
-.. U
::-: .' -=
......: х
;;'. .,
I ..,., Ef
":' 'II 2
-:41' -11.
.. ., CtI
:.', ., :r
.: -, C':I
'::: -, ::G
.-.:'8'
..:, -:
.'.'.'11 00
. .";'. : . С').
.'.... ... .'
, ..-,..; ::. ;..i!'!!- 'I
'" :-- .:=:: u
:. ...................... :s:.
р..
285
u
футерованных кирпичом и оrнеупорнои Mac
сой (рис. 37, 38).
. . Шлаковую летку располаrают выше чуrун
ной на. 1,5 2 м. Для печей обi>емом
. < 3000 м 3 , которые раньше в основном рабо'
. u
тали Ha необоrащеннои шихте, применяют две
летки." Уrол между ними составляет 70 lOO°
. U
с учетом размещения железнодорожных путеи
для уборки чуrуна, фурменных устройств.
Шлаковая летка оснащена водоохлаждаемой
арматурой, наЗЫ,l:1аемой шлаковым прибором.
. ,
Механизация. обслуживания литеuныlx
.
дворов
OCHOBHbIM оборудованием по механизации
подъемно транспортных, технолоrических и
u .. u
ремонтных операции на ropH доменнои печи
является кран. На прямоуrольных литейных
U ,
дворах, для этои цели испол зуют мостовые
краны общеrо назначения rрузоподъемностью
20 30 т.. С их помощью осуществляют пода
чу новых материалов к жеJIоб м, уборку MY
сора, подрыв скрапа, образовавшеrося в же
лобах, подачу сменных деталей для оборудо
вания. Для выIолненияя этих операций краны.
снабжают н весными rрейферами, клещ.ами,
электр<?маrнитами, коробами и т.' п.
В послеДНИ'е rоды на больш-Их печах с Kpyr..
u
лыми литеиными ДBopaM применяют кольце
286
,-
::.::
;:::-
а
с
.::Е
I:'Q
с..
....
:х
r;,
:х:
с..
\о
:х:
а:!
о
с,.
f-.
::.::
(u
r::;
(т)
0"1
М
ZZ{'
f
001J
}С &1 .
287
вые краны, позволяющие обслуживать всю
. u
площадь литеиноrо двора, включая зону ле
ток и фурменных приборов.
Для' механизации набивки желобов ис.поль
зуют вибротрамбовки различных конструкций
(рис. 39). Аналоrичное вибротрамбовке yc!
ройство электровиброрыхлитель отличается
от нее тем, что имеет рабочую поверхность
. с зубьями. Ero используют для. ломки старой
футеровки в желобе.
Уборка чуzуна u шлака
.
После выпуска жидкий чу.rун транспорти
руется к сталеплавильным цехам или раз и
u
вочным машинам в' чуrУНОБозах, а жидкии
шлак. в шлаковозах; технические xapaKTe
ристики приведены ниже:
Ковши............ ...... .... ...... 'Н"'Н ..... ... r руше М иксерно
видные ro типа
Параметры:
вместимость ковша, Т........... 100
длина по осям. автосцепки, мм 8200
м асса rруженоrо чуrуново
за, Т......................................... 156
минимальный радиус закруr
ленин, М..................'..........'...:. 75
максимальное давление на
ось, кН ::................ ..,............... 392
. Примен ют чуrуновозы двух основных ви
дов С ковшами OTKpblToro (конической или
288
140 420
9000 31860
205 834
75 75
510 549
rрушевидной формы) и ковшами .закрытоrо
типов (сиrарообразной формы). КОВllIИ OT
KpbIToro типа допускают ВОЗМQЖНОСТЬ flеflрО
ДО.:lжитеJlьноrо «2 ч) нахождения в них
Жидкоrо чуrуна без значительных потерь теп
ла и сопутству'ющеrо этому настылеобразова
нию. . Ковши закрытоrо типа допускают воз
\10ЖНОСТЬ нахождения в них жидкоrо чуrуна
до 48 ч. Вследствие этоrо, а также из за
большой вместимости, они выполняют роль
миксеров и называю ся чуrуновозами миксер
Horo типа (рис. 40, 41).
Внутри ковш футерован специальным. or
неупорным кирпичом (табл.' 44), причем меж..
ду кожухом ковша и . футеровкой с .целью теп
!lОИ30ЛЯЦИИ укладывается 'асбестовая про..
слойка или. имеется, обмазка из оrнеупорной
rлины. Срок службы футеровки овшей OT
KpblTotO тип составляет в среднем 400 450.
наливов между капитальными ремонтами.
(длительность капитальноrо, ремонта при ер
но 3 сут.) И 60 наливов между' текушими
r орячими ремонтами длительностью <6 ч.
}JeMoHT чуrуновозных ковшей ,представляет
собой одну из наиболее ответственных и TPY
. u .
доеl\1КИХ операции в процессе. их эксплуата
ции. В работы 110 ремонту входят лом а CTa
рой и кладка новой футеровки, обрыв HaCTЫ
лей, удаление скрапа и др.
19 Заl\, :ИБ:l
289'
290
'"
:Е
G.1
t:;;.
G.1
!---
:;::
со.:
а::
о
с
х
'
::=
IX)
о
:.:
с'.3
с...
о
-&
!---
::3
t:;;
=
....
8
C:I
О
::::
>,
L..
>,
:т
.0
'<t'
t)
х
o..
CJ .
:l! ..Q
r:;
::: О
i-< "'"
О »
:е
са
1 ...
I ::1
I
I I
.:%;
""
' L :i ," i:
f--a.
CCtJ
:C
"I:t'
s2 ';
..Q
f--
u....
i-<
'""
:.:::
:E\Q
" CJv
CtJ
t:: I
...
f-- I::t:
o о
1-. _
о..... 1-
:z:: . :аС
т- Т o.t!:I Q)
CJ а r:;
(,)
:.::
:hl j =0:
I :С.Х
"""""""'I
I :!!
I 3r:f=
CZI(f)
о =
:aCQ)
О;!!
""':ж:
01-
... =0
(f)2
O
a
=
I
»
:r
, .
:аС....
I::{'
<
T t I a
"О:
....ж
t;:
'Q)
.. VI::{
Хм
а..х
19*
291
Состав и свойства
ДЛЯ футеровки чуrуио
.
Средний химический CO TaB. О/о
Марка . Оrнеупор
orHe Аl;2i9з: и : НОСТЬ,
упора SiO ,. . муллит ос
2
rjO 2
А. 75 18 16 1600 .
В ... 74 22 20 1635
С 71 25 ... 16 1560
D 52 45 . 49 1760
Е 48 50 57 1790
F 39 57 36 1800
G 87 6'1 : 67 1800
Н 32 66 76 1800
.. , . -.... .
р60рудование для разливки ЧУ2уна
Товарный чуrун в твердом виде получают
двумя способами: разли кой в чушки и rpa..
нуляцией. "Разливка в чуш и является основ..
ным способом получения TOBapHoro чуrуна и
осуществляется' на разливочных ма инах, ус..
танавливаемых в специальных разливочных
отделениях. доменноrо цеха. Разливочная Ma
ши а представляе собой двухленточный кон..
вейер, набранный из мульд корытообразных
изложниц. Для предупреждения приварива
ниячуrуна к МУЛЬД8М их опры кивают изве
292
оrнеупоров, применяем ых
!возных ковшей
т а б л и ц а 44
, . , ..
g: Деформация под Ha
и ос
о:: f- rрузк<!й
Объемная ro U rазопроница
плотность, g . '.
Kr/M з >.v емость. начало .
:Е :S:
с.. отн. ед. . размяr- конец дe
о Q . формации
::,::-се-- чения
. .
. .
2200 . 3 14 1 '1400 1510
2080 16 1,5 1450 1560
2100 11 14 0,5 1330 1460
2350 8 11 3 10 1600 1700
2330 15 18 .'. 1530
1 1770
2250 ,21 26 4 13 1600 1630
2540 15 2 1700 1700
2530 15 5 6 1700 1700
. -. - . . - . . .. ' "
стковым раствором. Ковш при этом наклоня
Ю с помощью кантовальной лебедки.
Оборудование для уборки шлака
. Процесс ВЫП 1Jавки чуrуна сопровождается
выходом ПОQОЧНЫХ продуктов, одним ИЗ KO
торых является доменный шлак. В зависимо
сти от степени подrотовленности :шихты, ее
физико химическоrо С,остава, . вида, выплавля
eMoro чуrуна коэффициент выхода. шлака
(кратность "шлака, т. е. отношение массы шлака
к массе выплаВ.Jlяемоrо чуrуна) колеблется' 'ОТ
293
О,3 до 1,2. Температура выпускаемоrо из печи
шлака достиrает 1500 1700 ос. Таким обра
зом, уборка шлака из цеха является не M Hee
трудоемкой, чем уборка OCHoBHoro продукта
производства чуrуна. В настоящее время на
крупных металлурrичеСkИХ редпрнятиях ути
лизация шлака достиrает 70 800/0, однако
rлавной целью является переработка Bcero
...
металлурrическоrо шлака в rодныи для CTpO
. ...
ительнои промышленности продукт' и полная
ликвидация на территории предприятия шла
ковых отвалов. Основное количество шлака
rранулируют, некоторую' часть 'перераба!ыв "
ют на щебень, пемзу, шлаколитые изд лия,
минеральную вату, ми'неральные удобрения.
Для уборки шлака от пе ей и транспортн..
ровки ero на переработку или в отвал приме..
няют шлаковозы, технические характеристики
которых приведены ниже:
Вместимость ковша, м 3 .
YruJ1 поворота, ковша, rрад .
Д..rrИllа между осями автосцепки, мм .
""
Скорость движения на стрелке, кмjч .
Л'\аксим.а.fJьная скорость движения, км/ч .
Мощность двиrат('ля механизма опрокиды
вания, кВт
. 16,0
118
, ,7850
5
15
16,5
118
7 50
5
15
28
22
О новной наиболее ответственной детал ю
шлаковоза является шлаковозная чаша, по
скольку она находится внепосредственном-.
взаимодействии со шлаком. По конструкции.
294
чаша представляет собой литой нефутерован
ный сосуд конической формы со' сферической
донной частью. rоризонтальное сечение ча
.. .
ши Kpyr ,или овал,. в соответствии с чем
типовые чаши разделяются на круrлые (BMe
стимостью 11 и 16 м 3 ) и овальные (вмести
мостью 16,5 м 3) .
А2рееатЬ! для ерануляцuu шлаков. Разли
чают три способа ..rрануляции (т. е. превраще
ния в rранулы зерна п)ттем быстроrо охлаж
дения) шлака сухой, мокрый и полусухой.
В первом случае струю жидкоrо шлака pac
щепляют на rранулы с помощью струи сжа
Toro воздуха или водяноrо пара, во втором
случае жидкий шлак сливают в бассейн с
u u
водои, а в третьем сливаемыи из чаши,
.лотка или желоба шлак подверrают в6здей..
ствию струи воды. На практике применяют
мокрую (в бассейне) и полусухую (на бара
банах и rидрожелобных установках) rpaHY
ляции.
Для доменных печей большоrо объема
разработана технолоrия придоменной rpaHY
ляции шлака. Шлаководяная пульпа (CM CЬ
rранулированноrо шлака с водой),' .образую
щаяся в процессе rрану.пяции в rидрожелобах,
транспортируется на обезвоживание пульпо
насосами или эрлиФrами.
Схема установки' для rраНУЛЯllИИ .шлака.
у доменной печи оqъемом 5000 м 3 представ..
лена на рис . 42. .
295
:::
то :.,. С
:.:t:: ' ;..-.
'=" . с:..
со.. .....
:;.. iJ";) ....
.... :;..
;...
'W
::: со.
::;: :;.. ....
....
..:; ;... 3
се
с...
cl.
('",1 r-; :;..
,:"') :;.. ,
' ...., -:..
:::: а.. ;.. a:J
е'? со..
::F. (;
'W
;:,с ;:,с
-
с
:::
:::
:;..
::;;;.
r-i
с:.
.... t':I
.. :::
'... :::
r. о
::::
::1
;:;: :J:
::: r;;
::1 >-.
:::
::>:: с'3
r; о-
;..-. 1--.
:::
....
со..
:....
.........
296
,.....
C;""t':;..
С
11':: '"" ....
.... =
....
"... :1.... 'w
. :,::: \,....
С:; Q а;)
rO f--o.=
'g
с:
!":
с..
....
..... ...
:.::
:'J :::
;;...
х u
;;... cl.
q О
п -е-
,...
т
...
;:;: :!:
...
,..
...
.... =
с:.
.....
":t
С
r::t ::о
.....
.....
т '....
:5
с... :::
::::
с...
:::
(':)
со t,
('",1
::F.
:'J
:.:: ;..:
;..
("")
С. с ':.J
::о \,:) :Е
>. \о
L:: . ,..... 0... (':)
::::
u
с:.
..-; \D
t-:; С
\1.1
I
....
...
....
:Е о)
u
::;: :'J
::r ....
с:.
...... r;;
. . >-. '
:::: :::
r1 со.
L.
с:
с:.
о... r;;
t::: q
::::
r:t
с
::о
,...
.....
cl.
с::
:.:::
ro
.....
..... с j::..
;;.., ('",1
с...::о::
.... ;
с:;: \со
с'3
....
(.)
:E....
g,-e-
:) == с:=
=-; с:
.....
....
u
;;.;,
C\I
""t"
,
u
;:;:
о..
r л а в а VIII
:...
АВТОМАТИЗАЦИЯ ДОМЕнноrо
ПРОИ3ВОДСТВА
На современных доме,ННЫХ печах осуществля
ют автоматическое реrу..1Jирование некоторых
параметров доменноrо процесса. .К НИМ. OTHO
сятся 1.'емпература и влажность дутья,. давле
ние колошниковоrо, природноrо и чистоrо
доменноrо rаза, расход природноrо rаза на
фурмы доменной 'печи, тепловой режим рабо
u
ты воздухонаrревателеи,' переключение клапа
u
нов воздухо r р а елеи.
Температуру дутья пор.держивают на за
данном уровне независимо от ero расхода.
Влажность дутья QпредеЛЯЮ1' психрометром,
поддерживают на заданном уровне путем дo
Qавки пара в воздухопровdд холодноrо дутья.
Jlавление и расход природноrо rаза и чистоrо
доменноrо rаза на HarpeB воздухонаrревате
u ' .
леи поддерживаются на заданном уровне при
U .
помощи струиноrо реrулятора давления, KO
торый управляет положением дроссельноrо
крана на общем rазопроводе.
Реrулирование тепловоrо режима B03ДYXO
наrревателей осуществляют при помощи "эле
u
ктронното реrулятора с тер опарои' или пи
рометром, установленным в куполе воздухо
наrреват ля. Переключение клапанов
'291'
воздухонаrревателей проводится автоматиче
ски в зависимости от времени работы или
положения смесительноrо клапана.
Разрабатывают системы автоматическоrо
управления отдельными процессами: шихтопо..
u u
дачеи, заrрузкои, тепловым состоянием ropHa
u
И печи в целом, корректировкои основности
шлака, расходом кокса в зависимости от ero
влажности.
. Алrоритмы автоматическоrо управления
техн лоrическим процессом основываются на
составлении материальных и тепловых балан
,-
сое, сравнении этих оа.пансов, выпол неllllЫХ
u
через заданныи промежуток времени, и YCTpa
нении ПРИЧИН, вызывающих отклонение пока
зателей балансов от нормальноrо. состояния.
В доменном цex Западно Сибирскоrо e"
таллурrическоrо 'комбината используют систе
му оперативноrо учета количества и качества
доменной шихты и выплавляемоrо чуrуна Эта
система., осуществляет автоматиче<;кую стаби..
u . u
лизацию руднои' наrрузки с коррекциеи Mac
сы кокса по вл.ажности, содержанию железа
в шихте и виду железоруднqrо. материала. . . .
Uписанные выше системы реrулирования
и оптимизации OCHOBH IX параметров ДOMeH
Horo процесса с применением ЭВМ' .успешно
используются на наиболее мощных доменных
'печах СССР объемом 5000 м 3 на комБИ\i8те
«КРИВQрожсталь» и [IcpMK.' .
. 9 .'
контрольно..измерительныle nри60РЬС
. доменной печи
Все контрольно"измерительные приборы,
u
установленные на доменнои печи, подразделя..
ются на следующие rруппы:
. указblвающuе к которым' относятся прибо..
ры ,скорости схода шихты, числа подач, ин
дикаторы вращения лотка бесконусноrо за..
u
rрузочноrо устроиства, индикаторы распре.
деления природноrо 'rаза по фурмам
u
доменнои печи;
ре2uстрирующuе к которым относятся при..
боры, применяемые для измерения температу
ры, давления, расхода, уровня засыпи, массы
шихтовых материалов, уrлов п ворота или
u U
положении указателеи уrлов заrрузочных YCT
u
.роиств, анализаторы rаза и дутья;
ре2УЛf:lрующие приборы локальноrо aB
томатическоrо ',реrулирования давления KO
лошниковоrо rаза, температуры и влажности
.
rорячеrо дутья, температуры куполов возду"
хонаrревателей, paQoTbI вращающеrося ,pac
пределителя;
СU2нализuрующuе световая и звуковая
сиrнализация о паден и давления чисто о
rаза, отсутствии пара. в меж конусном про'ст
ранстве засыноrо.. аппарата, падении давле
ния воды, работе воздуходувной машины
и т. П.
299
Перечень показателей контрольно"измери..,
тельных приборов доменной печи с указанием
контролируемоrо либо реrулируемоrо 'ими
параметра представлен в Пр'иложении 2.
Данные контрольно"измерительны.х прибо..
ров отражают' xapaKTep тепловоrо и rазоди..
намическоrо режимов работы печи, характе..
ристику распределения шихтовых материалов,
качество и состав продуктов плавки. и при
u
управлении технолоrо.М доменнои печью рас..
сматриваются комплексно, поэтому синхро
низацию их показаний во времени необходи..
мо c poro реrулировать.
. Измерение температуры основывается на
явлении теплообм на между телами с разной
степенью наrретости и на и зменении физиче..
ских свойств. тела при HarpeBe. В доменном
,
производстве применяют термопары и термо..
метры сопротивления, на мощных доменных
печах используются теРМОВИЗ0РЫ .пя замера
температуры rазовоrо OTOKa над поверхно..
, ,
стью засыпи ш,ихтовых материалов.
Измерение давления. Приборы для измере..
ния давления называются манометрами, раз..
ности давления дифференциальными MaHO
метрами (дифманометрами), полноrо давле..
ния (абсолютноrо) приборами :абсолютноrо
давления. Наибольшее распространение для
измерения давления на доменных печах по..
лучили пружинные 1aHOMeTpы, в которых
300
для определения давления используют изме
рение величины деформации различн х упру
rих элементов (трубка, мембрана, сильфон и
T. п.) при .внешнем воздействии.
Измерение расхода. Приборы, предназна
ченные для измерения .расхода вещества, под
разделяются на две основные rруппы:
при боры, действие OTOpЫX основано на
определении расхода по величине CKOpocTHoro
напора;
приборы, действие которых основано на
дросселировании потока на .искусственном
ме'стном сопротивл нии (диафраrма, сопло),
установленном в трубопроводе.
В доменном производстве, преимуществен _
но применяют диафраrмы, предстаВЛЯIqщие
шайбу, на' которой пережимается (дроссели
руется) поток. В настоящее время расходы
rаз<?в измеряют диафраrмаМJ:I в комплекте. со
специаЛЬН IМИ расходомера fИ, имеющи и KOp
рекцию по температуре, давлению и ВJ:I Ж
ности.
, .
ПриБОрbl контролирующие 'режим за?руз
ки. Режим заrрузки', характеризуется уровнем
и профилем засыи,, массой железосодержа
u u u .
щеи и коксовон частеи подачи, распределени
ем их по .сечению и 'периметру колошника,
скоростью схода шихты.
. Уровень засыпи на большинстве печей оп
ределяется с помощью механических зондов,
301
представляющих собой rрузы, подвешенные
на цепях, которые наматываются на бараба
ны. На современных доменных печах YCTaHaB
ливаются радиометрические уровни, фиксиру
ющие уровень засыпи с помощью приемника
радиоактивноrо излучения от радиоактивноrо
источника (обычно БОСо).
. Профиль поверхности засыпи может oцpe
деляться в .исследовательских целях механи
ческим профилемером, представляющим собой
трубу с rнездами, в которых находятся rрузы,
связанные тросами с барабанами и ле6едка
ми и датчиками положения. Для реrулирова
ния в процессе работы доменной печи исп<?ль
зуются радиоактивные' профилемеры, , работа
которых основана ,на приеме' отраженноrо
излучения радиоактивноrо источника последо
вательно от каждой точки профиля засыпи
по сечению колошника.
r л'а в а IX
. ОХРАНА ТРУДА
. .
И ТЕХНИКА БЕЗОП'АСНОСТИ
. .
Персонал, . об лу ивающий доменную печь,
подверrается опасности ожоrов, ушибов и OT
равлений Д MeHHЫM rазом. Для предотвраще
.302
ния несчастных случаев необходимо соблю
дать следующие основные правила:
тщательно следить за состоянием чуrун
ной и шлаковой леток, соблюдать rрафики
. .."
выпуска продуктов плавки;
хорошо .просушивать желоба, работать
сухим инструментом;
.во время вскрытия летки не находиться
против нее;
хорошо просушивать ковши ПОД чуrун и
шлак, не допускать попадания в.них cblporo
мусора;
. u u
при з крытии чуrуннои или шлаковои ле..
ТОК .не стоять вблизи пушки или стопора; .
не допускать утечек rаза при сушке же..
лобов.
Смена 80доохлаждаемых при60ров
Водоохлаждаемые приборы . заменяют.. по..
еле остановки печи и взятия e «на тяrу». К
замене сrоревших, водоохлаждаемых приборов
, ,
приступаJQТ только после осаждения шихты.
,Основные, правила при . смене водоохлажда..
емых приборов: .
перед выбивкой клиньев, удерживающих
колено, проверить аличие стопорных. колец,
чтобы не. выбить .П<1ЛНОСТЬЮ клин не .вызвать
падения колена;
С9ПЛО. оттяrивать длинным крючком во из
зоз
бежание ожоrов от пламени или б-рызr шлака;
перед удалением из, печи сrоревшей фур
мы ее отверстие забивается оrнеупорной Mac
СОЙ, при удалении амбразуры забивку orHe
. u
упорнои массы повторяют;
при подаче ВОДЫ, на фурменный прибор
необходимо соблюдать осторожность, так как
из исходящей трубки может вырваться пар
или rорячая вода причинить ожоr.
Работа в 2азоопаСНblХ местах
rлавной мерой предосторожности при pa
боте с rазом является предупреждение и лик
видация ero утечки. В случаях, коrда ликви
дация утечки rаза невозможн , ero поджиrа..
ют. В случаях, коrДа не озможно "устранить
утечку rаза из фурменноrо прибора, необхо
димо закрыть ero подачу на эту фурму. Пре..
дельно допустимые концентрации (ПДК) па
ров' и rазов в атмосфере приведеНцI ниже:
Вещество r.:..' I
>.. I I о.. I
са С ,::С t::( са с са
t::{ t::{ CQ r::r :s:: C'O::s:: :S:: t::; ::c ' f-c
5 s( &. &. ::C ::s:: со. :Е ::: t-a -е- ::с
. ёt<1Jo g- :Е .....f-- :s::
О U I:i U t> r... < t:::{ (1') :I: t::;
10
с..
'0
r:;
:х:
10
ПДК. Mr/M 3 20
10
10
20
20
. Классификация zазоопаСНbLХ мест
Труппа 1. К ней относятся места работы,
rде содержание СО или друrих, ядовитых Be
304
ществ в воздухе находится в .количествах, опас..
ных . ДЛЯ' жизни работающих. Даже кратковре.. ,
менное пр быва'ние в таких Me Tax без, ВКЛЮЧ,ен"
ных rазозащитных аппаратов смертельн опас.. :
.НО, поэтому работы ведутся по спеnиальн-ому"
наряду..rрафику, в изолирующих кислородных
апп ратах, под наблюдением. rазоспасател .
К rазоопасным местам l.. rруппыI o:r HO " i
сятся:
v . ' v
,раион распара и шахты до еннои печи;
верх наклонноrо моста .шихтоподачи;
канализационные и водопроводные колод..
цы и др. .
.Fpynna 2. 8ключ?ет места работы, rде со..:
держание СО находится в ДОПУС,тимых "ре..:
u
делах, но может вqзрастать в короткии про..
межуток времени до опасных велИЧИН. В та.. i
ких местах работы ведутся по наряду..rрафику,
под наблюдением rазоспасателей.
". К rазоопасным местам l..й rруппы от но.. ,
сятся: '\
v .
колошниковая площадка доменнои печи;
пылеуловите и, во время отбора. пыли;
площадки дроссельных rрупп и HeKQTop e
друrие места., .
Fpynпa 3. К Н Й относятся раб'очие места,
на которых возможно 'Нарастание содержания
B воздухе. СО и дру'rих ядовитых rазов выше'
нормы. Такие места включаются в специально:
разработанные маршрут для ериодическоr<?!
20 Зак. 3463
305
обхода rазоспасателями и отбора проб воз
духа для анализа. Они оборудуются также
специальными шкафами для хранения rазо
защитных аппаратов.
I< rззоопасным местам 3 й rруппы OTHO
сятся:
u
наклонныи мост шихтоподачи;
пылеуловители;
воздухонаrреватели в период проведения
ремонтных работ;
rазопроводы.
Труппа 4. Включает места работы, rде
возможны выделения природноrо rаза. Работа
в таких местах ПрОБОДИТСЯ по' наряду rрафи
ку rаз?спасателями. или под их наблюдением.
Взрывоопасные .места
Все rорючие rазы имеют определенные
пределы воспламенения и взрываемости, т. е.
rорение может происходить в том случае, Kor
да концентрация rаза в смеси с окислителем
находится в области воспламенения. Пределы
воспламенения rазов,в смеси с воздухом при
ведены в ,табл. 45.
При отключении rазопроводов KOKcoBoro
rаза их необходимо пропарить для удаления
отложений нафталина, так как пары нафта
лина способны образовать с воздухом взры
воопасную смесь. Нижний предел воспламене
306
Т а () :1 11 I L а 4:) ,
Пределы воспламенения различных rаЗ08
Предел BOCnJ1aMeHe
rаз ния, О/о Температура
воспламене
нижний верхний н ия, о С
Доменный. 35,0 75,0 530 650
Коксовый 5,6 34,7 300 560
Природный. 4,5 14,6 550 850
Метан 5,0 15 О. 654 790
,.
Оксид уrлерода 12,5 74,0 61 O 658
ния паров нафталина составляет 0,40/0, Bepx
ний 9,00/0.
Работа с электроо60рудованием
rори доменной печи, ВО3ДУХ9наrреватели
и друrие участки доменноrо цеха оборудованы
механизмами, которые приводятся от электро
двиrателей. В доменных печах применяют
u
жетонную систему: каЖДbIИ ПрИВОД иди эле
u
ктрическая систе а имеет специальныи жетон,
дающий право на уuравление ею. При OTCYT
ствии жетона включение электропривода или
системы катеrорически запрещается.
Все электрические приборы и электропро
водка, работающие в. зоне высоких темпера..
тур, должны иметь тепловую защиту и Hecro--
20*
307
раемую изоляцию. Электрооборудование He
обходимо тщательно очищать от пыли, rрязи,
не допускать. попадания на Hero воды.
Следует помнить, что напряжение 36 В и
сила тока 0,01 мА являютс опасными для
жизни.
't
'.(
,") .
....
При.пожение I
Сокращенн е наименования
металлурrических предприятий СССР:
аrнитоrорский металлурrический комби
нат
Нижнетаrильский металлурrический комби
нат
Кузнецкий металлурrический комбинат
OpCKO халиловский металлурrический, OM
бинат
Караrандинский металлурrический комбинат
Череповецкий металлурrический комбинат
Новолипецкий металлурrический комбинат
Западно Сибирский металлурrический KOM
бинат
Косоrорский металлурrически завод
Чусовской металлурrический завод
Алапаевский металлурrический комбинат
Староуткинекий металлурrический завод
Ашинский. металлурrический завод
Саткинский металлурrический завод
Челяби.нский металлурrический комбинат
еталлурrический завод им. А. К. Серова
Руставский металлурrический завод
Завод «Свободный Сокол» (r. Липецк)
Белорецкий металлурrический комбинат
Кувшинекий завод прокатных валков
НПО «Тулачермет:, ·
акеевский металлурrический комбинат
Енакиевский металлурrичес ий завод
дановский металлурrический комбинат
им. Ильича
дановский металлурrический комбинат
«Азовсталь»
Донецкий металлурrический завод
Краматорский металлурrический за од
Константииовский металлурrический завод
K
НТМК
КМК
QX K
КарМК
Чер К
НЛ К
.
. ЗС К
КОСМЗ
ЧусМЗ
АлМК
CY 3
АшМ3
СатМЗ
ЧМК
МЗС
РМЗ
3СС
БМК
КЗПВ
НПО тчм
МакМК
ЕМЗ
ЖМК
АзСт
ДоМЗ
КрамМ3
КонМЗ
309
Коммунарский металлурrический комбинат
Криворожский металлурrический комбинат
«Криворожеталь» ,
Днепровский.металлурrический комбинат
им. Дзержинскоrо ,
Металлурrический .завод им. Петровскоrо
Запорожский металлурrический комбинат
с:Запорожсталь»
, КомМК
КСт
ДМК
ДнМЗ.
ЗСт
1 I r 11 .1 () )1, е н 11 е 2
Переч нь показателей контрольно
измерительных приборов.доменной печи
Объект
контроля
и реrупировки
КоltТРUДИРУСМЫЙ lIарам{'тр
Реrупиру
емый пара
метр
Доменная печь
Холодное дутье 1 Расход
! rорячее дутье Температура
Влажность
Расход по фурмам
Подача при
родноrо rаза
(мазута)
[Lавление (в воздухона
rревателе)
Концентрация кислоро
да
Давле.ние
Расход:
Давление в
печ,и
общий
по фурмам
Перепады давления:
310
Температура
Влажность
Расход об '
щий
Расход об
щий
Продол)кеНIfС ПРИЛО}l<еН IЯ 2
Объект
контроля
и perYJJ и
ровки
КОНТРОJJируемый параметр
РеrУJJИРУ
емый
параметр
Температура
кладки
.3аrрузка печи
Анализ колош
никовоrо rаз-а
ropH шахта
шахта колошник
ropH колошник
Температура кладки в
области:
лещади
заплечиков
распара
шахты на .rоризонтах
I III
Уровень засыпки (две
точки)
Скорость схода шихты
(две точки)
Рабоrа конусов и pac
пределителя шихты
Счет подач
Состав (СО 2 , с.о, Н2'
си.)
Влажность
Давление
Расход
Температура:
В.Т азоотводах
по радиусу колошника
Анализ rаза по радиусу
колошника
Перепад
давления
То'же
»
Давление
Темпера
тура в ra
зоотводах
по радиусу
колошника
311..
',-
f 1 PO:tO:1 KeH 11(' fI fHfL1 O)IH.' 'НН' 2
Объект
контрол Я
И реrули
рОВКИ
Контролируемый пара метр
Реrулиру
емый
пара метр
Охлаждение
печи:
вода
Пар
Давление rряз
Horo rаза
312
Давление
до' фильтров
по'сле фильтров
Расход:
на охлаждение фурм
общий
Давление воды общее
Давление пара:
в межконусном про
странстве
на увлажнение дутья
.в rазовом тракте (при
остановке печи)
Уравнительные клапаны
Перепад давления:
межконусное под
конусное
пространство
межконусное прост
ранетво' атмосфера
Давление в межконус
ном пространстве
,
I
I Р асход об
щий
Давление
воды об
щее
Давление
То же
»
Перепад
То же
Давление
в межко
НУСНОМ
. простран
. стве
[ 1 J10;t 0:1 ;'I\(\ 1111 (' 11 Р II:1() ;'1, (\ 11 JJ Н 2
01>'
Объект
коитрOJl Я
И реrули
ровки
Контрольный
пара метр
Реrулируемыii
параметр
Чуrун
Колошник вая
пыль
Чистый rаз
Воздух
т еnЛО60е состояние. zopfta
Температура чуrуна
Сост ав чуrун а
Температур фурменно
ro очаrа
Температура шлака и
чуrун а
Уровень пыли в пыле
уловитеJ}е
Воздухона2ревателu
Давление
Расход (Hil каждый воз
ДУХОНаrр ватель)
Температура:
купола
отходящ,их rазов
в камере rорения
Давление.
Перепад давления:
воздухонаrреватель
воздухопровод rоря
чеrо дутья
воздухонаrреватель
ат'мосфера
Темпера
тура купо
ла
Давление
313
r 1 Р lf ,rl О )1-,: С Н И е Э
При.. р калькуляции себестоимости чуr-rна
на единицу продукции
Статья расхода
1 Количество 1 Цеиа
1. Сырье. и осн.овн.bLе Jrt,атерuаЛbt
Руда криворожская
Окатыши
Аrломерат местный
Ar ломе рат
Руда марrанцевая
Окалина
Шлак ,сварочный
0,019
0,441
1 , 189
0,004
1 Q 2Q.
31 06
23 90
26 68
0,003
з оо
O Ol .
Итоrо 'руды и аrЛ-о
мерата
Металлодобавки
1,656
1. Сумма
O 19
1.3 71
28 41
O 11
42 4З
Итоrо металлошихты
1,656
25 62 42 43
/1. ФЛЮСbL
Известняк I I I
,. Топливо
; 1//. в шихту
Кокс в пересчете на
.. 0,440 49 46
сухои 21 77
Потери от измельче
ния 0,038 22 42 0 86
[аз природный, О, 115 28 08 3 23
1000 м з
Итоrо в условном
Bcero
314
0,565
25 86
68 29 .
ПРОДО<l)J(l'IНн. IIРИ'-l. 3
Статья расхода
. .
i Количество
Цена
Сумма
1\/. Отхоиы ОТ !ZРОllзводства
Скрап
Пыль колошниковая
ие пол ьз уем ая
rap металлошихты
Итоrо отходов
0,005
0,651
0,656
У. Брак
1 20
0 01
0 01
Итоrо за вычетом
отходов и брака 1 ,000 68 28
У/. Расходы по переделу
1. Энерrетические I
затраты:
природный rаз, 0,003 28 08 0 O8
.1000 м 3
коксовый rаз, ' 0,020 7 40 0 14
1000 м 3
электроэнерrия, 0,019 14 62 0 27
1000 кВт. ч .
пар, rK 0,018 З 51 O 006
вода, 1000 м 3 0,021 12 00 0 26
rазоочистка, 1000 м 3 0,459 0 19 0 09
дутье, 1000 м 3 1 , 140 1 22 1 39
кислород, 1000 м 3 0,127 1 o oo 1 27
.. 0,022 1 95 0 04
сжатыи воздух,
1000 м з
Итоrо .
энерrети 3 60 .
ческих затрат
.315
Статья расхода
Количество
1 [родол Ж(' Н 11(' П рН..rJОЖ. 3
Цена
2. Основная заработная плата производ
ственных р<!боч.их ' "
3. Дополнительная заработная плата:
выслуrа лет
отчисления по соцстраху
4. Текущий ремонт Bcero
В том числе заработная плата ,
5. Содержание OCHOBHыx cpeДCTB 8cero
В том числе за"аботная плата
6. Me Hoe оборудование, инструмент и
малоценный инвентарь
7. Передвижение rрузов
.8. Охрана: труда '
9. Амортизация
10. Прочие цеховые расходы
Итоrо
11. Расходы по разливке чуrуна- на
разливочных машинах
Итоrо расходы по переделу
Цеховая себестоимость
12. Общезаводские расхо'ды
13. Потери пусковые
и т о r о затрат
V//.' Побочная продукция
'.Шлак используемый I
rранулирова ный , 0 195
З16
I
1 З7
Сумма
O 22
- о оз
O 02
O 02
O 62
O 09
O 63
O 06
O IO
O 41
O 12
1 59
O 26
7 62
O 07
7 69
75 97
O 21
о зо
76 48
I O 27
Статья расхода
Шлаковая пемза
fаз доменный своим
цехам (1000 м З )
[аз доменный для
'. '
кауперо
Свеча
Потери rаза, 1000 м з
Итоrо
Заводская себестои
мость за вычетом по
бочной, ПРОДУКЦИИ
В том числе вся
зарплата цеха.
ПРОДО.:lжение при.поження 3
Количесrво
0,016
0,789
0,459
О! 155
0,035
I OOO "
Цена
1 10
2 40
'o 15
Сумма
O 02
1 89
0 02
2 20
74 28
0 53
"' ;,
РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЯ
БИБлиоrr>АФИЧЕСКИЯ СПИСОК
1. rаврuлов Е. Е.. УЗО8еря М. Т.. Можаренко Н. М,
rазовщик доменной печи. Технолоrические основы дo
MeHHoro производства. М.: Металлурrия, 1986, 175 с.
2. Жере6uн Б. Н. Практика ведения доменной печи. М.:
Металлурrия, 1980, 248 с.
3. Ильяшов А. А" Сидоров М. А. r лавный на печи
rОРНОRОЙ. ,М.: Металлурrия, 1986, 64 с. . .........
4. Кружко в В. А" Ч ичен.ев Н. А. Ремонт и монтаж Me
таллурrическоrо оборудования. М.: Металлурrия.
1985, 320 с.
5. Механическое оборудование фабрик окускования
доменных цехов/В. М, rpe6eHuK. д. А. СТОрОЖllК,
Л. А. Демьянец и др. Киев: ВИLца [uкола. 1985,312 с.
6. Пашuнский В. Ф.. ПаРХО/ttен.ко. д. М. Справочник
метаЛJlурrа, 2 e И3Д.. перераб. и доп. Донецк: Донбасr.
lYS2, 176 с.
7. Шпар6ер ..П. Я.. Толиков В, п, rорновой домённой
печи. М.: Металлурrия, 1983. 137 с.
СПРАВОЧНОЕ ИЗДАНИЕ
Виктор Васильевич Даньш ин
ПавеЛ Иван в'ич Черноусов
СПРАВОЧНИК РАБОЧЕrо ДОМЕнноrо ЦЕХА
Редактор издательства Н. Н. .'\1 ашuна.
Художественный редактор Ю. И, С./l'tУРЫ2ИН.
Технический редактор З, М. Корнилова.
Корректоры В. А. Поткина, Л. А, СеР2еева.
ИВ NQ Зfil8
Сдано в набор 18.12.87 r. Подписано в печать 04.01.89 r.
ФБО0502. Фор ат бумаrи 60 Х 90 I /32. Бумаrа офсетная
NQ 2. rарнитура литературная. Печать. офсетная. Усл,
печ. л, 10. Уел. Kp. OTT, 10. Уч, изд. .по 9,76. Тираж 5160.
Заказ 3463. Цена' 70 к. Изд, NQ 1785.
Ордена Тру до Bo'ro KpacHoro Знамени издательство
«N\еталлурrия», Челябинское отделение, 454000. ЧС,ilЯ
. бинск, КрасноармеЙская, 166.
. .
Типоrрафия изд ва «Че-пябинский рабочиЙ»,
454080, r. Челябинск, Свердловский пр., 60,
--
'
.
...
,