Файл: Металлургия Кировского завода сборник статей к 100-летию мартеновского производства на заводе (1874-1974)..pdf

Верхнее и нижнее строение печи имело продольные и поперечные стяжные болты для регулирования «роста» сводов. В нижнем строении регулирования не производилось — конструкция работала как жесткая,, а в верхнем болты при разогреве сводов отпускались.

При использовании клинового сводового кирпича появилась воз­ можность перейти на арматуру жесткой конструкции. Верхняя обвязка по колоннам печи отсутствовала, а продольная жесткость каркаса обеспечивалась тремя горизонтальными швеллерами, приваренными по верхней полке ригелей. Вся конструкция была сварной, без болто­ вых или клепаных соединений. Она оказалась достаточно жесткой и работала удовлетворительно. При кладке свода стали применяться

Осуществление этого мероприятия дало возможность повысить стойкость сводов печей, сократить время их разогрева, а также ликви­ дировать дежурства каменщиков-огнеупорщиков при разогреве печей.

1953— 1956 гг.

Мероприятия по улучшению конструкций печей № 4, 5 и 6 касались преимущественно их верхнего строения, так как оно опиралось не на специальные колонны, а покоилось на стенах воздушных регенераторов и шлаковиков, располагающихся под рабочим пространством. Произ­ водить какую-либо реконструкцию нижнего строения этих печей (а не­ обходимость в ней настоятельно ощущалась) без полной разборки печей было невозможно. Вывод напрашивался сам собой: старые печи должны быть снесены и на их месте воздвигнуты новые, современной конструкции.

Проект новых печей был выполнен московским институтом «Стальпроект». При проектировании пришлось столкнуться со значительными трудностями, связанными с малой шириной и недостаточным шагом колонн печного пролета. По этой причине печи не могли быть выдви­ нуты в разливочный пролет и должны были целиком разместиться внутри печного пролета. Из-за ограниченности имеющихся в цехе площадей проектировщики вынуждены были запроектировать типовые печи емкостью не 75 т, как просил завод, а 50 т с некоторыми измене­ ниями в проекте применительно к условиям цеха. Таким образом, уже заранее было ясно, что печи будут работать с перегрузкой.

Нельзя не отметить, что не все вопросы были решены проекти­ ровщиками наилучшим образом. В частности, это касается сечений перекидных клапанов и боровов, оказавшихся недостаточными при установившихся тепловых нагрузках печей, и конструкции арматуры задних стен. Оба эти фактора впоследствии оказали отрицательное влияние на работу печей.

В исполнительном варианте печи имели следующие характери­ стики. Площадь пода немного увеличилась и составила 29,9 м2 вместо

190

печами, что, кстати сказать, весьма затруднило их эксплуатацию. Размер завалочных окон остался без изменения. Высота свода над уровнем порога уменьшилась иа 150 мм, глубина ванны также сокра­ тилась на 175 мм. Площадь вертикальных каналов увеличилась с 3,14 до 4,46 м2 на сторону.

Арматура верхнего строения имела жесткую конструкцию со стой­ ками из сляб толщиной 100 мм в средней части и 80 мм — на головках печей. В колонны стойки соединены с помощью литых стальных коро­ бок. Пространство между колоннами армировано литыми чугунными и частично стальными плитами. Верхний пояс арматуры собран из стальных листов толщиной 20 мм в 2 слоя. Все соединения арматуры —

нагрузку от средней части печи и частично от рам головок, опираю­ щихся на них одной стороной (при опоре остальными тремя сторонами на металлоконструкции шлаковиков). К поперечным подовым балкам

20 мм приварен к поперечным подовым балкам. Арматура нижнего строения печей состоит из нижней рамы, на которую опираются стойки из двутавра № 30, и верхнего пояса. Стены забраны листом тол­ щиной 6 мм.

Регенераторы находятся в гидроизоляционном кессоне, состоящем из металлической коробки и двух слоев (наружного и внутреннего)

вочный шибер сечением 1200x1500 мм вертикального типа с водяным охлаждением.

Скачивание шлака предусмотрено под рабочую площадку через среднее окно в шлаковню емкостью 1,5 м3. Шлаковня установлена на

«Серп и молот»; расположены они по одной с каждой стороны печи. Форсунка установлена в водоохлаждаемой амбразуре длиной около 600 мм, а на остальной длине форсунка и форсуночный столб не охла­ ждаются.

Печи оборудованы установкой автоматического регулирования теплового режима. Проектно-конструкторским бюро «Центрометаллургавтоматика» была разработана схема регулирования с ручной регулировкой подачи топлива и автоматическим поддержанием осталь-

191

ных параметров по расходу мазута. Были автоматизированы регулиро­ вание расхода регенераторного воздуха в зависимости от заданного соотношения «мазут — воздух» и расхода мазута, регулирование давле­ ния в рабочем пространстве печи и ее реверсирование (перекидка кла­ панов и переключение подачи мазута и воздуха). Кроме того, были установлены замер и регистрация температуры свода рабочего про­ странства печи, температуры отходящих газов и разрежения в общем борове.

Эта схема автоматического регулирования теплового режима печей оказалась вполне надежной и эффективной и обеспечивала экономию топлива на 2—3%, а также снижение расхода огнеупоров благодаря увеличению стойкости регенеративных насадок, сводов рабочего про­ странства и нижнего строения печей.

В дальнейшем в схему были внесены многочисленные усовершен­ ствования, из которых наиболее значительными были стабилизация заданного расхода мазута, что освобождало сталевара от необходимо­ сти постоянного подрегулирования расхода топлива, а также некоторые изменения в схеме реверсирования.

Период работы печей с проектной садкой 50 т оказался весьма непродолжительным, после чего завалку начали увеличивать и вскоре довели до прежнего уровня — 77 т, при этом был осуществлен ряд мероприятий, облегчающих работу печей с перегрузкой:

на 115 мм (полкирпича) увеличена глубина ванны за счет умень­ шения толщины кладки шамотной подготовки пода;

на 2 0 0 мм поднят свод рабочего пространства, в том числе на 100 мм за счет повышения уровня пятовых балок и на 100 мм путем увеличения стрелы прогиба;

повышена производительность форсунок посредством увеличения диаметров нефтяного сопла с 5 до 9 мм и воздушного — с 26,5 до 32 мм.

При повышенной завалке печей объем шлаковен под рабочей пло­ щадкой оказался недостаточным для приема необходимого количества скачиваемого шлака, особенно при выпуске легированных сталей. Увеличить объем шлаковен было невозможно из-за недостаточной грузоподъемности обслуживающих печи кранов, а использовать две шлаковни не представлялось возможным из-за тесноты под печыо в результате размещения перекидных клапанов между регенераторами. Выдача шлака на разливочный участок оказалась весьма неудобной. Этот участок продолжал оставаться в цехе «узким местом», и дополни­ тельная работа по перегрузке шлака усугубляла положение.

Пришлось отказаться от скачивания шлака под рабочую площадку и вернуться к использованию приставных шлаковен, объем которых был максимально увеличен в соответствии с грузоподъемностью муль­ дозаправочных кранов, что позволило в основном избежать замены горячих шлаковен во время плавки.

При реконструкции печи № 6 в проекте было предусмотрено установить на ней свод рабочего пространства из обожженного магне­

192

зитохромитового кирпича. Свод был запроектирован распорно-подвес­ ного типа толщиной 300 мм с поперечными и продольными ребрами из кирпича размером 380 мм. Поперечные ребра выкладывались через два кольца, а продольные — под подвесочными угольниками. На всей ширине свода размещалось 6 продольных ребер.

Свод подвешивался к специальным дугам, закрепленным на стой­ ках ниже ригелей на высоте 150 мм от его поверхности. Стальные литые подпятовые балки задней стены имели пружинные компенсаторы роста, которые должны были воспринимать тепловое расширение свода. Водоохлаждаемые пятовые балки коробчатого сечения передней стены изготовлялись из гнутого стального листа толщиной 16 мм. Свод наби­ рался с прокладками из листовой стали толщиной 1 мм, подвесочные прокладки имели толщину 2 мм.

На первой кампании печи магнезитохромитовый свод показал вполне удовлетворительную стойкость (свыше 600 плавок). Такие своды были сделаны и на остальных печах. Однако в процессе даль­ нейшей эксплуатации печей в конструкцию свода были внесены неко­ торые изменения.

Так, после увеличения высоты свода подвесочные дуги вплотную приблизились к ригелям (поперечным связям), что вызвало много неудобств при наборе и подвеске сводов. Эти дуги пришлось убрать, а подвески крепить непосредственно к ригелям, предварительно не­ сколько усилив их. Была произведена также подвеска сводов головок, что позволило устранить деформацию их во время ремонтов главного свода.

Вскоре после начала эксплуатации свода из обожженного магне­ зитохромитового кирпича (МХС) мы стали набирать своды и из безобжигового магнезитохромитового кирпича на органической связке (БМХС). Первый такой свод выдержал 267 плавок, после чего печь была остановлена на промежуточный ремонт нижнего строения. По из­ носу кирпич главного свода допускал дальнейшую эксплуатацию, однако во время охлаждения свода произошел обрыв подвесочных кирпичей по сечению, где проходит штырь. Причиной этого явилось, по-видимому, выгорание органической связки при высокой температуре наружных слоев кирпича во время эксплуатации печи и, как следствие, потеря им механической прочности. Общая продолжительность кампа­ нии печи составила 428 плавок.

Поскольку снабжение нашего цеха кирпичом БМХС носило эпизодический характер, в, качестве материала для свода рабочего пространства печи он распространения не получил и употреблялся преимущественно для частичных ремонтов и на кладку сводов головок, благодаря чему удавалось сэкономить значительное количество кир­ пича МХС.

К этому же времени относится применение для сводов рабочего пространства комбинированной кладки из динасового и магнезитохро­ митового кирпича в различных вариантах. Были опробованы способы

замены динасовой кладки в местах наибольшего износа по передней и задней стенам печи сплошной кладкой из магнезитохромитового кир­ пича с подвеской, а также кладкой динасовым и магнезитохромитовым кирпичом через кирпич без подвески.

И тот и другой способы увеличивали стойкость участка свода и давали возможность вести кампанию печи без промежуточного ре­ монта свода. Однако поскольку общая стойкость комбинированных сводов, определявшаяся стойкостью его динасовой кладки, оказалась значительно меньшей, чем стойкость магнезитохромитовых сводов, применение комбинированных сводов было экономически нецелесооб­ разным. Они могут сооружаться только при большом дефиците в маг­ незитохромитовом кирпиче.

1967— 1960 гг.

Сповышением стойкости сводов продолжительность кампании печи

вбольшой мере стала зависеть от стойкости водоохлаждаемых элемен­ тов и регенеративных насадок.

Применявшаяся для охлаждения арматуры мартеновских печей

техническая вода была загрязнена механическими примесями и орга­ ническими составляющими. Незаметные в холодной воде, они интен­

на вводе в мартеновский цех не превышало 1,2 ат, что едва обеспечи­ вало подъем ее к верхним расходным точкам.

Низкое качество воды обусловило недостаточную стойкость эле­ ментов охлаждаемой арматуры. Если заслонки, а иногда и рамы завалочных окон могли быть заменены во время работы печи, то выход из строя пятовых балок передней стены и охлаждаемых амбра­ зур форсунок требовал остановки ее на горячий ремонт.

В цехе была разработана конструкция сначала двух-, а затем и трехсекционной пятовой балки. Внутри балки вваривали перегородки таким образом, чтобы вдоль ее нижнего угла, наиболее подверженного износу, образовалось два самостоятельных небольших объема. При прогорании одного из них он отключался, а вода подавалась в непо­ врежденный объем. Такая конструкция балки потребовала некоторого усложнения схемы разводки воды на печах. Однако в целом она обеспечивала работу пятовых балок до промежуточного ремонта печей, который производился на 250—300-й плавке от начала кампании для ремонта и чистки регенеративных насадок. Во время промежуточного ремонта производились подпалубка главного свода и замена пятовых балок.

По такому же принципу была изменена конструкция водоохлаж­ даемой фурмы для форсунок, в верхней части лобового листа которой была приварена дополнительная камера с самостоятельным охлаж­ дением.

194