Задувка доменной печи

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фурмы доменной печи
Замена графитовых блоков огнеупорной кладки горна доменной печи

Заду́вка до́менной печи́ — начальная операция в кампании доменной печи (новой печи или печи после капитального ремонта 1-го разряда).

Основные этапы[править | править код]

Сушка воздухонагревателей и печи[править | править код]

Сушка доменной печи и блока воздухонагревателей производится после испытания их на плотность и после установки всей аппаратуры. Для удаления влаги из огнеупорной кладки её нагревают до температур 100—165 °С. Обычно продолжительность сушки и разогрева воздухонагревателей составляет около 7 суток.

Огнеупорная кладка доменной печи содержит значительное количество влаги. При сушке печи влага удаляется через колошник. Для облегчения удаления влаги из лещади сушка ее производится по мере кладки каждого ряда с помощью электронагревательных устройств. Наиболее удобным, безопасным и дешевым способом сушки доменной печи является сушка горячим воздухом. Поэтому сушку воздухонагревателей как правило заканчивают до сушки печи. Сушка доменной печи осуществляется по следующему графику: постепенный разогрев до 600 °С в течение 2 суток, выдержка при этой температуре в течение 1,5 суток и естественное охлаждение (обычно около 1,5 суток)[1].

Загрузка задувочной шихты[править | править код]

К задувочной шихте предъявляются следующие требования.

  • Железорудные материалы, входящие в состав задувочных шихт, должны быть легковосстановимы для снижения степени прямого восстановления в процессе задувки печи и снижения удельного расхода кокса.
  • Шихтовые материалы должны быть прочными, поскольку загрузка материалов в печь осуществляется с большой высоты.
  • Количество мелочи (фракции менее 5 мм) в железорудном материале должно быть минимальным.
  • Кокс, входящий в состав задувочной шихты, должен быть малосернистым. Это связано с большим расходом кокса в задувочной шихте, что делает проблематичным получение чугуна, кондиционного по содержанию серы.
  • Шихтовые материалы должны содержать минимальное количество гигроскопической влаги. Это связано с тем, что испарение влаги из шихты в процессе задувки в отличие от обычного режима доменной плавки происходит с дополнительными затратами тепла и возрастанием расхода кокса.

Задувочную шихту характеризует прежде всего высокий удельный расход кокса. Это диктуется необходимостью разогрева как столба шихты, так и огнеупорной кладки до рабочих температур[2].

Задувочная шихта рассчитывается на получение литейных чугунов с содержанием кремния 1,5—2,0 %. В этом случае происходят графитизация огнеупорной кладки и образование устойчивого гарнисажа. Задувочная шихта рассчитывается на основность шлака CaO/SiO2 = 0,9—1,1. Несмотря на высокое содержание серы в задувочной шихте, увеличение основности шлака сверх указанной считается нецелесообразным из-за возрастания температур их плавления, а также из-за того, что основные шлаки относятся к типу «коротких»; это может способствовать образованию настылей в начальный период работы доменной печи. Задувочная шихта часто состоит из 4—5 шихт, каждая из которых включает 5—7 подач[3][4].

Задача первоначального момента задувки доменной печи заключается в обеспечении быстрого воспламенения горючего на всех воздушных фурмах, в «срабатывании» шихты в первые же часы после задувки и предупреждении загромождения горна, осложняющего отработку продуктов плавки. Загруженный горн должен иметь хорошую газопроницаемость, обеспечивать дренаж расплавов чугуна и шлака, а также возможность быстрого открывания чугунной лётки.

При загрузке низ печи, в том числе и горн, специально подготавливают к приему задувочной шихты. Основные подготовительные операции следующие.

  • Торкретирование стен горна и поверхности лещади жароупорным бетоном или футеровка шамотным кирпичом стен металлоприемника и заплечиков.
  • Обшивка заплечиков шпалами.
  • Проверка герметичности установки воздушных фурм.
  • Установка шлаковых приборов.
  • Укладка на лещадь печи до порога чугунной летки (зумпфа печи) гранулированного доменного шлака для создания защитного слоя на лещади и ошлакования швов ее поверхности.
  • В чугунные лётки (если их несколько) вводятся стальные трубы диаметром 4 дюйма, доходящие до центра горна. По длине трубы (внутри печи) делаются отверстия 7—10 мм, располагаемые в шахматном порядке по ее поверхности. Это необходимо для направления потока нагретых газов к лещади печи и разогрева горна печи.

После подготовительных операций производится собственно загрузка печи[5].

Раздувочный период[править | править код]

В раздувочный период происходит прогрев шихты и огнеупорной кладки. Обычно первоначально задаваемое количество дутья составляет 50—70 % от номинального. Скорости подачи дутья доходят до 230 м/с, а в японской практике задувки печей до 260—300 м/с.

На окончание прогрева кладки печи и начало расходования тепла на собственно технологический процесс указывает подъём температуры кладки шахты на горизонте колошника[5].

Первый выпуск чугуна и шлака[править | править код]

Время первого выпуска зависит от числа подач шихты. Ориентировочно это время составляет от 16 до 24 часов[6][7].

Переход к нормальному ходу печи[править | править код]

Загрузка печи начинается после подвижки шихты при давлении колошникового газа не ниже 6—7 кПа (600—700 мм вод. ст.). После раздувочного периода наступает нормальная работа доменной печи[8].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Дмитриев, 2005, с. 437—438.
  2. Вегман, 2004, с. 741—742.
  3. Дмитриев, 2005, с. 438—439.
  4. Вегман, 2004, с. 743.
  5. 1 2 Дмитриев, 2005, с. 440—443.
  6. Дмитриев, 2005, с. 449.
  7. Вегман, 2004, с. 747.
  8. Дмитриев, 2005, с. 450.

Литература[править | править код]

  • Вегман Е. Ф., Жеребин Б. Н., Похвиснев А. Н. и др. Металлургия чугуна. — Москва: Академкнига, 2004. — 774 с. — ISBN 5-94628-120-8.
  • Рамм А. Н. Современный доменный процесс. — Москва: Металлургия, 1980. — 303 с.
  • Бабарыкин Н. Н. Теория и технология доменного процесса. — Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2009. — С. 15. — 257 с.
  • Дмитриев А. Н. и др. Основы теории и технологии доменной плавки. — Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 2005. — 541 с. — ISBN 5-7691-1588-2.