Файл: Гермаидзе Г.Е. Уход за мартеновскими печами.pdf

стия. За 5—7 мин. до выпуска плавки на заправку печи посыла­

дольные и поперечные откосы, соприкасающиеся на протяжении почти всей плавки со шлаком. В результате растворения и пе­ рехода в шлак магнезитовой наварки и кладки на уровне шла­ ка образуется борозда или «шлаковый пояс». Заправка шлако­ вого пояса и стен выше уровня шлака производится магнези­ товым порошком или дробленым доломитом и обычно совме­ щается с доводкой плавки.

На НТМК, где стойкость печей наилучшая, заправка задней стенки производится во время периода чистого кипения при по-

Рис. 1. Конструкция скошенной передней стенки печей МК им. Серова (пунктиром показана обычная конфигурация передней стенки).

мощи заправочной машины. К этому времени шлак перестает пениться и оседает, обнажая изношенные участки стенки и от­ косов. Заправка продольных и поперечных откосов производится во время выпуска плавки, по мере понижения уровня шлака.

При образовании в передних углах поперечных откосов ям последние весьма тяжело поддаются очистке. Для облегчения очистки и заправки, а также для удобства осмотра этих трудно­ доступных участков на некоторых заводах переднюю стенку де­ лают скошенной (рис. 1).

Внимательный уход необходим за верхней частью переднего откоса и нижней частью столбиков передней стенки, так как их служба связана с резкими колебаниями температуры за счет подсоса холодного воздуха через завалочные окна. Кроме того, эти элементы ванны нелегко осматривать и неудобно заправ­ лять. На НТМК откос и основания столбиков заправляют магне­ зитовым порошком с помощью заправочной машины и отража-

14

тельной ложки, на остальных заводах — вручную сырым доло­ митом или смесью доломита и магнезитового порошка. На ВИЗе, Ревдинском, СМ3 и других заводах для заправки переднего от­ коса доломит, обожженный на порогах завалочных окон, при по­ мощи завалочной машины сталкивают в печь.

На НТМК сталкивание насыпных порогов в печь не произво­ дится. Доломит с порогов сгребают завалочной машиной на спе­ циальные, подвешиваемые длинными цепями к крюку крана, лотки или на рабочую площадку, в противном случае передняя стенка неизбежно зарастает.

При заправке большое внимание уделяется поддержанию профиля ванны, обеспечивающего быстрый и полный сход ме­ талла и шлака из печи и возможность работы с полновесной садкой. В случае образования застоев на откосах (продольных и поперечных) остатки шлака и металла удаляют с помощью кислорода или сжатого воздуха, а очищенное от застоя обнижение подсыпают магнезитовым порошком и ошлаковывают окали­ ной. На операцию подварки требуется 20—30 мин., поэтому обыч­ но ее совмещают с завалкой. Шихту на подвариваемые места за­ валивают в последнюю очередь. Такой способ заправки весьма целесообразен, так как без заметного увеличения длительности ее ванна поддерживается в хорошем состоянии. Если величина застоя, образовавшегося на подине, незначительна, очистку не про­ изводят. Удаление шлака облегчается принятым порядком завал­ ки руды. При завалке руды в 1-е и 5-е окна шлак и отчасти ос­ татки металла отжимают к центру печи. Затем руду заваливают во 2-е и 4-е окна, чем еще больше оттесняют остатки шлака к отверстию, способствуя более полному очищению подины и, на­ конец, последние порции руды дают в среднее окно на отвер­ стие. Только после этого приступают к закрыванию отверстия.

На МК им. Серова удаляют даже мелкие застои. Ввиду не­ достаточного давления сжатого воздуха (3,5—3,7 ати) на очи­ стку обнижений от застоев металла и шлака тратится 30— 40 мин., т. е. все время, отводимое на заправку. Таким образом, на подварку очищенных мест времени не остается и при заправ­ ке печи на следующей плавке операцию очистки обнижений по­ вторяют снова. Этим объясняются значительные простои печей комбината на заправках печей.

В процессе службы подины, наряду с износом, имеет место зарастание наварки по всей поверхности или в отдельных местах, с образованием бугров, ложных ям, перевалов и т. п. Зараста­ ние наварки приводит к искажению формы ванны, потерям ме­ талла, увеличению износа отдельных участков основной наварки, нарушению технологии плавки и другим последствиям. Поэтому при обнаружении на подине бугров и перевалов, препятствую­ щих нормальному сходу металла и шлака из печи, их срезают кислородом или травят окалиной. От применения для этой цели песка сталеплавильщики НТМК отказались, так как стекающие

15

с бугра легкоплавкие соединения, насыщенные окислами крем­ ния, травят наварку, образуя углубления, борозды и участки наварки, обогащенные легкоплавкими силикатами, понижающи­ ми стойкость подины.

Весьма ответственной операцией является заправка порогов. Перед заправкой пороги должны быть тщательно очищены от остатков металла, так как последний может явиться причиной аварийного ухода плавки. На НТМК заправка порогов произво­ дится дробленым сырым доломитом из специального бункера с лотком, на край порогов предварительно вручную наносят слой магнезита — «гребешки». Расход доломита составляет 22—26 кг/т. На СМ3, ВИЗе, и других заводах заправка порогов ведется вручную. Перед подсыпкой очищенный порог слегка просушива­ ют магнезитовым порошком, после чего подсыпают вперемежку доломитом и магнезитом. Иногда для подсыпки применяют из­ вестняк.

Тепловой режим заправки

В настоящее время всеми сталеплавильщиками признано бес­ спорным значительное влияние теплового режима периода за­ правки на производительность и другие показатели работы пе­ чей. Этому вопросу посвящены многочисленные исследования. В частности М. И. Панфилов, анализируя скоростные плавки, указывает на необходимость иметь во время заправки печи теп­ ловую нагрузку, равную или даже большую, чем тепловая на­ грузка периода доводки [2]. Однако заправка при ' чрезмерно высокой тепловой нагрузке имеет ряд недостатков.

В случае заправки печей при высоких тепловых нагрузках с отходящими газами уносится значительное количество пылевид­ ных фракций, содержание которых в порошке достигает иногда 30—50%. Это ведет к заносу насадок и преждевременному ухуд­ шению работы печей (старению).

Для уменьшения пылеуноса решением Всесоюзного совеща­ ния сталеплавильщиков, состоявшегося в 1957 г. в г. Свердлов­ ске, рекомендуется заправку проводить при полностью отключен­ ных газе и воздухе, несмотря на то, что при этом неизбежно должно происходить остывание печи и связанное с этим повыше­ ние расхода топлива и продолжительности плавки. Как показы­ вает практика передовых заводов, такую рекомендацию следует признать ошибочной.

При выплавке стали в печах с основными сводами к концу плавки кладка печи, как правило, бывает очень сильно разогре­ та. Температура свода достигает 1730—1750°. После выпуска металла факел смещается, приближаясь к подине. Излучение теп­ ла на наварку подины резко возрастает, приводя к перегреву ее, размягчению, насыщению газами и понижению стойкости. Кроме того, чрезмерно высокая температура в печи приводит к ухуд-

16

тению условий труда при заправке, что, в свою очередь, неблаоприятно отражается на качестве заправки.

Пониженная тепловая нагрузка в период заправки не ком­ пенсирует больших потерь тепла, вызываемых подсосами холод­ ного воздуха через открытые окна и охлаждением стен рабоче­ го пространства заправочными материалами. Потерянное во вре­ мя заправки тепло в процессе завалки восстанавливается мед­ ленно, поэтому длительность плавок и расход топлива несколько увеличиваются. Это особенно справедливо для печей малого тоннажа. Кроме того, резко ухудшается приваривание заправоч­ ных материалов к заправляемым участкам.

Исходя из вышеизложенного, заправка при чрезмерно высо­ ких тепловых нагрузках, как и при пониженных, не может обес­ печить необходимой стойкости печей. Практически тепловая на­ грузка в период заправки незначительно снижается или остается на уровне периода доводки (табл. 3).

Таблица 3

Тепловые нагрузки периода заправки (ХЮ’ ккал!ча()

.показатели по стойкости подин, показывает, что тепловая нагруз­ ка в период заправки должна составлять 0,82—0,94 нагрузки в

| ГОО. ПУБЛИЧНАЯ I A ( I ХЕ

период доводки (рис. 2). При этом обеспечивается поддержание температуры рабочего пространства на достигнутом во время до­ водки уровне. Наблюдение за состоянием подины и качеством

б.О

д и Л Среднегодовые простои большегрузны! пеней на ремонта! подин

Q w О То же для пеней средней ёмкости

■ и • То же дпа пеней папой ёмкости

Рис. 2. Зависимость стойкости подины от тепловой нагрузки в период заправки.

заправки осуществляется во время перекидок клапанов или пу­ тем кратковременного снижения расхода топлива.

4. Уход за столбиками

Износ столбиков обусловлен тяжелыми условиями их служ­ бы. Основными факторами, вызывающими износ, являются:

1)размывающее действие шлака и факела;

2)резкое колебание температуры за счет подсоса холодного

воздуха, особенно в период завалки; 3) повреждение кладки столбиков во время работы завалоч­

ной машины или завалочного крана; 4) попадание влаги на кладку столбиков при повреждении

или прогаре рам завалочных окон.

Факел несет с собой значительное количество плавильной пы­ ли, основной составляющей которой являются окислы железа. Внедряясь в поры магнезитового кирпича, окислы железа насы­ щают его, понижая огнеупорность. Кроме того, под действием кинетической энергии удара мелких частичек пыли магнезито-

18

вая кладка подвергается абразивному износу, который тем зна­ чительнее, чем хуже организован факел. Однако основной при­ чиной износа магнезитового кирпича является его малая термо­ стойкость, которая зависит от разности в степени термического расширения основных составляющих кирпича: периклаза, фор­ стерита и др. При завалке шихты, изменении направления пода­ чи топлива н воздуха и т. п. в печь засасывается значительное количество холодного воздуха, который, омывая столбики, вы­ зывает местные охлаждения кладки, способствуя растрескива­ нию и разрушению магнезитового кирпича.

Изношенные столбики восстанавливают подмазкой специаль­ но приготовленными массами, состав которых различен.

На НТМК для подмазки применяют массы двух составов: первый состоит из 95—90% сеяного магнезитового порошка и 5—10% молотой огнеупорной глины, второй — из 55% магнези­ тового порошка, 30% молотой хромитовой руды и 15% огне­ упорной глины. Массу замешивают водой и перелопачивают до получения тестообразного состояния.

На МК им. Серова в состав массы для подмазки столбиков входит 40% магнезитового порошка, 35% молотой хромитовой руды и 25% огнеупорной глины. На ВИЗе количество магнези­ тового порошка в массе сокращают до 10% при одновременном увеличении количества молотой хромитовой руды до 75—80%, в качестве связующей составляющей применяется гашеная из­ весть.

На СМ3 столбики подмазывают увлажненной молотой хроми­ товой рудой.

Заслуживает внимания состав массы из молотого хромомагне­ зитового половья (90%) и огнеупорной глины (10%).

На ВИЗе приготовление массы для подмазки механизирова­

Сюда же добавляют гашеную известь в виде раствора консистен­ ции жидкой сметаны. Внутри барабана вращается квадратный вал со специальными гнездами, в которые вставлены две штан­ ги, изогнутые по винтовой образующей. Вал приводится во> вра­ щение червячным редуктором от электродвигателя мощностью 16 кет, скорость вращения двигателя — 960 об/мин.. Скорость вра­ щения вала — 30 об/мин. Через 40—50 мин. хорошо перемешан­ ная масса (около 1,5 т) через специальное окно выгружается в мульду и доставляется к печи, где некоторое время вылежи­ вается. Установка снабжена приспособлением для электрообо­ грева массы в зимний период.

Необходимо отметить, что приготовлению масс для подмазки столбиков на заводах должного внимания не уделяется. Грану­ лометрический состав масс случаен и не контролируется. Этим, а также отсутствием точно установленной и соблюдаемой про­ порции между компонентами массы объясняется низкая стой-