Определение состава доменного цеха. Расчет профиля доменной печи. Методы определения размеров профиля доменной печи, страница 31

Рисунок 6 – Схема ремонта верхней части шахты

Ремонт и реконструкция печи №6 были намечены на 1996 г. в связи с износом футеровки и холодильников в распаре и нижней части шахты /57/.

Использование в заплечиках, распаре и шахте новых огнеупорных материалов в сочетании с модернизацией систем охлаждения, а также регулирования газового потока в настоящее время практически не лимитирует срок службы доменной печи в целом.

Конструкция горна и лещади

Надежность и долговечность работы доменных печей за рубежом в настоящее время ограничивается сроком службы футеровки горна и лещади, что, в свою очередь, определяется свойствами углеродистых огнеупорных изделий, являющихся основным материалом в футеровке этих зон практически всех доменных печей.

Исследования на остановленных доменных печах, а также на моделях, направленных на изучение механизмов износа, таких как тепловой удар, разность тепловых напряжений, химические воздействия и эрозия, привели к ряду конструкторских решений и применению огнеупоров, противостоящих этим механизмам износа.

На доменной печи №1 в Швельгерне фирмы "Тиссен Шталь" (см. рисунок 4) внизу лещади уложен слой графитированных огнеупоров толщиной 400 мм, которыми выполнена также наружная часть футеровки лещади и горна до уровня чугунной летки. Такая чашеобразная конструкция образует так называемый "пояс безопасности". Далее выложено три слоя углеродистых блоков толщиной 600 мм, сверху которых слой муллита         (500 мм). Горн на 2/3 высоты также выложен двумя кольцевыми поясами углеродистых блоков. Особенностью конструкции является укладка на стыке стен горна и лещади кольца из хромокорундовых блоков, обладающих высоким сроком службы в условиях жидкой фаз и щелочей. Высокая термостойкость достигнута в результате применения нитридной связки. Доменная печь работает с 1985 г. /51/.

На доменной печи №7 фирмы "Хооговенс", Нидерланды, проработавшей 11 лет и остановленной по причине износа футеровки и холодильников шахты в период реконструкции в 1991 г., стенка горна и лещади, выполненная из комбинации графита, полуграфита и углеродистых блоков, претерпела незначительные изменения. Вся графитовая часть из обычного графита при реконструкции была заменена на мелкопористый графит повышенной плотности и с пониженным содержанием железа. Зоны сопряжения лещади и стенок горна до уровня фурм выложено кольцевыми слоями графита и полуграфита. Оставлено воздушное охлаждение низа лещади и кожуха горна орошением /45/.

При проектировании реконструкции доменной печи №4 рабочим объемом 2134 м³ на заводе Порт-Талбот, фирма "British Steel" ("Бритиш стил"), Великобритания, в конструкцию горна внесены следующие усовершенствования:

-  увеличение глубины "зумпфа" до 2,14 м с целью обеспечения плавающего столба шихты в центре горна печи и снижения в связи с этим скорости потока чугуна и шлака на выпусках у стенок горна, вызывающего эрозию углеродистых огнеупоров;

-  осуществление зазоров в вертикальных швах графитированных блоков после каждого третьего блока в ряду шириной 1 – 1,5 мм, длиной около 500 мм от внутреннего пространства. Зазоры заполнили графитовой бумагой, способной к сжатию;

-  применение муллита в качестве предохраняющего слоя;

-  водяное охлаждение низа лещади с расходом около 400 т воды в 1ч /58/.

Применение футеровки в форме концентрических колец из графитовых огнеупоров с керамической облицовкой находит широкое применение на доменных печах различных фирм Западной Европы /59/.

Разгар кладки горна и лещади на доменных печах Японии также характеризуется чрезмерным разъеданием в боковых стенках горна углеродистых изделий, расположенных на расстоянии 2 м от уровня выпускного отверстия.