Дипломная работа: Проект доменной печи производительностью 7000 т передельного чугуна в сутки

Доменная печь обеспечивается коксом сухого тушения фракции более 40 мм, допускается загрузка отдельными порциями по специальной программе коксового орешка 15–25 мм. Запрещается увлажнять кокс сухого тушения с целью обеспыливания и охлаждения, поскольку это лишает одного из основных преимуществ – постоянства содержания влаги, а следовательно и стабилизации теплового состояния печи.

Качество кокса должно характеризоваться следующими показателями:

– технический анализ;

– показатели прочности;

– гранулометрический состав.

В данном расчете удельный расход кокса принимаем 430 кг/т чугуна.

3. Конструкция и оборудование печи

3.1 Конструкция печи

3.1.1 Профиль

Профилем называют очертания вертикального осевого сечения рабочего пространства печи. Рациональный профиль обеспечивает максимальную производительность и минимальный расход кокса. Трудность в выявлении рационального профиля заключается в качестве сырых материалов и топлива. В настоящее время влияние профиля на результаты плавки уменьшилось, т. к. профиль близок к рациональному, но полностью не исчезло. Изменение размеров профиля близких к рациональным дает увеличение производительности на 2–4%. Результаты расчета профиля печи представлены в «приложении Б», которые выполнены по методу Павлова с элементами оптимизации.

3.1.2 Огнеупорная кладка

Футеровка предназначена для сохранения проектного профиля печи, защиты холодильников и кожуха печи от разрушения. В условиях эксплуатации футеровка испытывает воздействие высоких, переменных во времени и неравномерно распределенных температур, давления жидкого чугуна и шлака, газов, истирающему воздействию шихты. Поэтому ее стойкость зависит от основных свойств огнеупоров [4]:

огнеупорность – свойство сохранять форму и размеры при воздействии высоких температур;

термостойкость – способность выдерживать колебания температуры;

усадка – уменьшение объема;

сопротивление истиранию;

пористость – отношение объема сквозных пор к общему объему образца;

химическая устойчивость – способность огнеупорных материалов противостоять химическому воздействию продуктов плавки;

теплопроводность.

Расчет огнеупорной кладки печи представлен в «приложении Б». На данной печи используется цельноуглеродистая футеровка лещади. Для нее предусмотрена укладка двух вертикальных рядов блоков – снизу графитированных, а сверху углеродистых. По переферии лещадь выкладывается горизонтальными прямоугольными углеродистыми блоками. В центре сверху углеродистых блоков укладывается два ряда высокоогнеупорных муллитовых изделий. Общая толщина лещади составляет 4354 мм.

В неохлаждаемой части шахты укладываем шамотные изделия. Для компенсации теплового расширения кладки зазоры между кладкой и холодильниками заполняем засыпкой на углеродистой основе. Зазор между кожухом и кладкой неохлаждаемой части шахты заполняем пастой на каолиновой основе.

3.1.3 Охлаждение кладки

Охлаждение выполняет следующие функции:

– предохраняет материал деталей, работающих в зонах высоких температур, от разрушения или преждевременного износа;

– способствует образованию на холодильниках гарнисажа, предохраняющего их от истирания и обеспечивающего постоянный профиль и ровный ход печи;

– способствует правильному распределению тепловых потоков внутри кладки, исключающему термические напряжения и изолирующему от высоких температур.

Лещадь доменной печи охлаждается снизу чугунными плитовыми холодильниками с залитыми трубами, по которым проходит вода.

В районах леток для чугуна, фурменной зоны и заплечиков устанавливаются гладкие холодильные плиты с двумя рядами охлаждающих трубок.

Распар и шахта – ребристые холодильники. Для экономического использования технической воды применяется система оборотного водоснабжения.