печи, соответствие угла наклона печи углу наклона фундаментных рам, опор и привода.
Фундаментные рамы устанавливают с таким расчетом, чтобы верхняя обработанная плоскость рамы была параллельна оси печи. Правильно установленную раму закрепляют фундаментными бол тами и заливают примерно на 2/3 высоты бетоном.
От прямолинейности, прочности и жесткости барабана во многом зависит устойчивая работа печи. Тщательная выверка барабана на монтажной площадке вызывается еще и тем, что машиностроитель ные заводы зачастую не проводят контрольную сборку. Барабан печи поступает в виде отдельных блоков (обечаек) или в виде ру лонов (печи больших диаметров). За базовую поверхность обечаек принимают внутреннюю поверхность. Длину окружности обечаек проверяют через каждый метр длины. Отклонения от проектного размера допускаются в пределах ± 6 мм. Овальность проверяют также через каждый метр длины. Предел овальности при толщине листа 20—36 мм принимают до 0,005 внутреннего диаметра барабана; при толщине 36—45 мм — до 0,003 мм и при толщине 45—60 мм — до 0,002 мм. Отклонение торцовых кромок обечаек от плоскости, перпендикулярной их оси, допускается в пределах 2—3 мм на длине окружности 15— 10°.
Прямолинейность оси вращения печи — необходимое условие нормальной работы. Искривление оси даже в пределах допустимых размеров связано с интенсивным износом бандажей, опорных роли ков и их подшипников, с непроизводительным расходом энергии на вращение барабана, а также с преждевременным разрушением футеровки и самого барабана. Выверку прямолинейности барабана осуществляют различными способами: при помощи проволочной стру ны, водяного уровня, светового луча и специальных инструментов.
Правилами установки бандажей определены следующие допуски: неконцентричность внутренней и наружной поверхностей бандажа 1 мм; непараллельность торцовых плоскостей прямоугольного бан дажа 1 : 5000 наружного диаметра бандажа; овальность по наруж ному диаметру 0,0005 диаметра; развал (искривление) торцовой плоскости 1 мм на 1 м радиуса бандажа. Боковое биение бандажа при вращении барабана допускается до 3 мм.
Величина теплового зазора зависит от температуры бандажа и подбаидажной обечайки при установившемся тепловом режиме печи. Эти температуры в свою очередь зависят от состояния футеровки, расположения температурных зон внутри печи и температуры окру жающего воздуха. Тепловой зазор можно определить по формуле
К = D0а (t0 — t) — D6а (t6 — t) мм,
где а — коэффициент температурного расширения, для стали рав
ный 11,5-10_6— 14,0 • 10_6;
D0 — наружный |
диаметр .подбандажной обечайки, мм; |
D6 — внутренний |
диаметр бандажа, мм; |
tQ— температура подбандажной обечайки в рабочем состоянии;
t6 |
— температура |
бандажа в рабочем состоянии; |
t |
— температура |
окружающего воздуха. |
Исследованиями цементных печей установлены температуры подбандажных обечаек до 247° С, а бандажей до 145° С.
Правилами технической эксплуатации предусмотрены жесткий допуск на параллельность осей роликов оси вращения печи, равный
±0,1 мм на метр длины печи, так как незначительный перекос осей приводит к увеличению расхода энергии на вращение барабана, расстройству крепления бандажей, повышению износа бандажей, роликов и подшипников, а также затрудняет управление положе нием печи на опорных роликах. Тем не менее, в процессе эксплуата ции печей приходится поворачивать ролики относительно продоль ной оси на угол в пределах 10—45'. Величину угла подбирают с та ким расчетом, чтобы поддержать барабан в среднем положении
возникающей в результате разворота роликов силой, направленной вверх по оси барабана. Эта сила должна превышать горизонтальную составляющую Р sin (3, под действием которой барабан при вращении
сползает вниз.
Для разворота роликов предусмотрены регулировочные болты. При развороте соблюдают параллельность правого и левого ролика. В малых и средних печах разворачивают ролики близлежащей к приводу опоры, в крупных печах — ролики Двух опор, расположен ных по обеим сторонам привода. Угол разворота замеряют пропущен ной между бандажом и роликами свинцовой проволокой.
В печах последних усовершенствованных конструкций вместо разворотных роликов устанавливают специальные упорные ролики (гидроупоры), работающие от гидросистемы. Гидроупор (рис. 227) состоит из упорного ролика 5, совершающего возвратно-поступатель ное движение вдоль оси печи по направляющим 7 вместе с кулисой 9 под давлением поршня гидродомкрата 3. В цилиндр 2 масло посту пает по маслопроводу 1. Герметичность в гидроцилиндре создается специальными манжетами 4. Гидроупор устанавливают на стальной плите 8 под барабаном около бандажа 6.
Гидросистема включает в себя насосы высокого давления, кла паны, ограничители давления и манометры. Перемещение барабана печи происходит следующим образом. Опустившийся в предельное нижнее положение барабан подается кверху гидроупорами до край него верхнего положения. Когда бандаж достигает ограничителя перемещения, маслонасосы выключаются, и печь начинает постепенно опускаться вниз. При достижении нижнего положения ограничитель перемещения включает гидросистему, и барабан снова начинает, вращаясь, подниматься в верхнее положение. Продолжительность полного цикла перемещения барабана колеблется от 24 до 48 ч.
Для предотвращения перемещения барабана дальше установлен ного положения и возможного схода бандажей с роликов на верху печи установлен предохранительный клапан, ограничивающий да вление гидросистемы, а на нижнем конце печи — массивный упор, который рассчитан на кратковременное удержание барабана в слу чае возможных неполадок в гидросистеме. Число гидроупоров, необходимых для управления перемещения барабана, определяют расчетом в зависимости от размера печи и величины горизонталь ной составляющей от силы нагруженного барабана. В печи разме ром 5 X 185 м установлено пять гидроупоров около каждого из пяти бандажей.
Преимущества этой системы: возможность автоматизации процесса управления продольным перемещением барабана печи; повышение срока службы бандажей, опорных роликов и подшипников; мень шая ширина бандажей и роликов.
В результате длительной работы поверхности бандажей и роли ков изнашиваются неравномерно, образуются выбоины, выкраши вания и др. Так как замена бандажей связана с большими затратами времени и средств, изношенные бандажи и ролики обтачивают на рабочем месте, используя для этого переносной станок с поперечным
и продольным суппортами. Работа по обточке представляет собой трудоемкий процесс — приходится брать очень тонкую стружку. Для увеличения долговечности бандажей, роликов и венца необхо димо содержать их в чистоте. Попадание абразивной пыли и грязи на рабочие поверхности ускоряет их износ.
Футеровка трубчатых печей работает в очень тяжелых условиях: подвергается непрерывному истиранию горячим, абразивным и за частую агрессивным материалом, а также механическим воздействием от вращающегося барабана. Отрицательно влияет на футеровку разность температур при выходе футеровки из слоя раскаленного материала и при входе в этот слой, достигающая 150—200° С. Крайне отрицательно на стойкость футеровки действуют остановки печи и последующие пуски ее в работу. Для увеличения кампании печи следует очень тщательно производить кладку: целыми кир пичами без трещин, отбитых углов и кромок. Особое внимание обращают на кладку последнего замыкающего кольцо замкового кирпича. Нельзя тесать кирпичи вручную, необходимо резать их дисковой пилой. Хорошо выполненная кладка должна при ударе молотком издавать глухой звук. Кладку кирпичей выполняют по асбестовым листам или по слою огнеупорного раствора толщиной
20—30 мм.
При остановках печи барабан вращают до допустимого инструк
цией охлаждения: первые 2—3 ч непрерывно с |
малой скоростью, |
в дальнейшем — вращают периодически. Время |
вращения печей, |
установленных под открытым небом, увеличивают примерно в два раза.
За футеровкой устанавливают внимательное наблюдение по тем пературе стенки барабана. Предельно изношенную футеровку следует заменять, не дожидаясь ее обвалов, которые могут привести барабан к неустранимым повреждениям. При замене футеровки применяют средства механизации: отбойные пневмомолотки, ленточные конвей еры и др. Работа внутри барабана разрешается только после полного его охлаждения. Источником газо- и пылевыделения являются неисправно работающие уплотнения барабана. Поэтому их своевре менно очищают, смазывают (лабиринтные уплотнения) графитовой мазью, периодически регулируют, протачивают и заменяют.
ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
ИКОНВЕРТЕРЫ
§74. Общие сведения
Металлургические процессы, протекающие в условиях и при воз действии высоких температур, называются пирометаллургическими, а агрегаты, в которых эти процессы осуществляются, — металлурги ческими печами. Металлургические печи разделяют на две основные группы: нагревательные и плавильные.
Внагревательных печах перерабатываемый материал не меняет своего агрегатного состояния, т. е. не переходит из твердого в жидкое состояние, в то же время физические свойства и химический состав материала могут существенно изменяться. К нагревательным печам могут быть с некоторым допущением отнесены: печи для обжига концентратов; печи, перерабатывающие промежуточные продукты, для извлечения из них свинца и цинка (вельц-печи); печи для сушки концентратов.
Вцветной металлургии в плавильных печах выплавляют металл из рудного сырья (концентратов, руды), а также плавят черновые
металлы и металлическую шихту (смесь), чтобы удалить примеси и получить металл заданного состава. Перерабатываемый в плавиль ных печах материал переходит из твердого состояния в жидкое, изменяя химический состав и физические свойства. Нагрев и плавле ние материала в плавильных печах происходит за счет тепла, воз никающего в их рабочем (плавильном) пространстве. Источниками этого тепла могут быть: тепло от сгорания топлива, которое поступает в печь раздельно или вместе с шихтой; от выгорания серы, содержа щейся в перерабатываемом материале; электрический ток, преобра зуемый в тепловую энергию.
В зависимости от источника тепла плавильные печи разделяют на топливные и электрические. По способу плавления и конструк тивному устройству топливные печи делятся на две основные группы: с горизонтально и вертикально расположенным плавильным про странством. К первой группе относятся отражательные печи; ко вто рой группе шахтные. Для плавки медных концентратов внедряют печи кислородно-взвешенной плавки (КВП) и печи кислородно- взвешенно-циклонной плавки (Кивцет).
§75. Отражательная печь
Вотражательной печи материал (шихта) нагревается в резуль тате излучения тепла и соприкосновения раскаленных газов, про ходящих через топочное пространство, и в результате излучения тепла от раскаленного свода печи. Свод как бы отражает тепло, по
