Файл: Новое в изготовлении и службе подин..pdf

окоп минус два. Так, па пятиоконпых печах для очистки подины используют три шланга, на семиоконных печах пять шлангов. Таким образом, необходимость использо­ вания для очистки нескольких рассредоточенных струй

/ — трубы; 2 — накидные гайки; 3 — хому­ тики; 4 — пневмошланги

сжатого воздуха или кислорода очевидна. Следует рас­ смотреть использование 2—4 концентрированных струй в одном месте подины. Для этой цели на металлургиче­ ском заводе им. А. К- Серова были применены специаль­ но заранее спаренные трубы (рис. 69) [275]. Спаренные трубы, как правило, применяют для транспортировки шлака и металла в канале сталевыпускного отверстия. Действительно, через один канал сталевыпускного отвер­ стия удаляют шлак из трех (пяти) районов, а транспорти­ ровка шлака по каналу отверстия осуществляется одной струей воздуха или кислорода. Это несоответствие ликви­ дируется применением спаренных труб или просто не­ скольких труб в районе сталевыпускного отверстия. Та­ ким образом, применение специально спаренных труб для транспортировки шлакометаллических остатков через ка­ нал сталевыпускного отверстия оправдано в любом слу­ чае. Очистку других районов подины несколькими стру­ ями воздуха и особенно кислорода нужно вести осторож­ но. При очистке подин частично разрушается и целая футеровка. Интенсивное разрушение целой футеровки, бесспорно, может значительно затянуть восстановление подины. Поэтому при использовании воздуха более трех труб одновременно на этом участке применять не следу­ ет; при использовании кислорода лучше иметь две-три

185

трубы. Число одновременно подсоединенных шлангов определяется как давлением в сети, так и расходом воз­ духа или кислорода. Наблюдения показали, что подклю­ чение каждого последующего шланга снижает давление в системе на 0,25 ати [275]. Бесспорно, эта величина за­ висит от конструкции воздухопроводов, но во всяком случае ее следует учитывать при выборе числа шлангов для очистки подин.

Многочисленными практическими наблюдениями ус­ тановлено, что кинетическая энергия струи воздуха при давлении 2—3 ати настолько мала, что очистка подины становится невозможной. Низкое давление воздуха в большей степени охлаждает шлак, чем удаляет его, по­ этому выдувку приходится периодически приостанавли­ вать и нагревать шлак и металл, что затягивает ремонт

используют патрубки и накидные гайки с прямоугольной резьбой. На рис. 69 показано такое крепление шланга с трубой. Между накидной гайкой на патрубке шланга и патрубком на воздухозаборе необходимо устанавли­ вать прокладку из фирмы или другого уплотняющего материала, что особо важно при очистке подин кислоро­ дом, так как пропускание кислорода из системы может привести к взрыву. На ряде заводов патрубки шлангов присоединяют к узлам забора при помощи сгонной муф­ ты на метрической резьбе. Такая конструкция соедине­ ния не оправдана, так как при длине шланга до 10 м и значительном их весе осуществлять соединение на мет­ рической резьбе крайне трудно.

От узла забора воздух или кислород подают по спе­ циальным шлангам, которые должны выдерживать дав­ ление до 10—12 кгс/см2. Особое внимание следует обра­ щать на состояние наружной поверхности; нельзя поль­ зоваться шлангами с разрушенным тканевым покрытием.

Соединение шлангов со стальными патрубками долж­ но быть очень плотным. Чтобы обеспечить такое плотное соединение, шланг надевают на патрубок несколько боль­ шего диаметра, чем внутренний диаметр шланга; на шланг плотно накручивают стальную проволоку, кото­ рая в результате деформации шланга заглубляется в не­ го. Чтобы предупредить скольжение шланга по патруб­

186

ку, свободные концы проволоки — закрутки — прива­ ривают к патрубку.

Соединение шлангов с трубками, вводимыми непо­ средственно в печь, на разных заводах осуществляют по-разному — при помощи двух патрубков на шланге и трубе, накидных гаек с уплотняющими прокладками, сгонной муфты с метрической резьбой и фланцами с от­ кидными болтами.

Из названных соединений наиболее неудобным при необходимости быстрой замены деформированных труб в процессе очистки является соединение шлангов и труб через патрубки и сгонную муфту с метрической резьбой.

При таком соединении отсоединить трубы вручную без инструмента, после того как они побывали в обла­ сти высоких температур, невозможно. Кроме того, спе­ циальных труб с патрубками промышленность не выпу­ скает, а одной трубы из рядовой стали, как правило, хватает только на одну очистку пода. Поэтому приходит­ ся для каждого ремонта футеровки подины готовить трубы; значительно более высокую стойкость имеют жа­ роупорные толстостенные трубы.

Наиболее слабым местом системы подачи сжатого воздуха или кислорода для очистки подины являются трубы, по которым подают воздух или кислород.

При очистке подин воздухом используют газовые трубы диаметром 25—32 мм. Сравнительно небольшое количество кислорода в воздухе обеспечивает невысокую температуру в районе выдувки, в связи с чем длитель­ ность эксплуатации газовой трубы удовлетворительная. При использовании кислорода для очистки подин (90— 98% 0 2) в районе очистки развиваются настолько высо­ кие температуры, что использование обычных газовых труб исключено — железо сгорает в струе кислорода. Очистка подины возможна только при помощи жаро­ прочных труб или газовых труб с наконечником из жа­ ропрочных труб длиной до 2 мм; диаметр жаропрочных труб 37—50 мм. Хорошие эксплуатационные результаты дает применение жаропрочных труб с толщиной стенки до 4—5 мм. Жаропрочными трубами можно производить несколько ремонтов подин без замены, в то время как газовых труб хватает только на.один ремонт. Газовые трубы во время очистки подины значительно деформиру­ ются. Величина деформации труб зависит от многих факторов — механических свойств металла, из которого

187

изготовлена труба, величины застоя и, следовательно, длительности очистки и длительности нахождения тру­ бы в районе очистки, диаметра выпускного отверстия

испособности его пропускать удаляемые с подины металл

ишлак; давления кислорода и воздуха и т. д. Следует отметить, что полностью исключить деформацию газо­ вых труб невозможно. Во время очистки каждую такую

трубу несколько раз прихо­ дится вытаскивать из печи, прекращая очистку, выпря­ млять, охлаждать водой. Жаропрочные трубы также деформируются, но в значи­ тельно меньшей степени, чем обычные, благодаря своей высокой механической проч­ ности при температуре очи­ стки подины. Хорошим сред­ ством для борьбы с дефор­ мацией труб является пода­ ча внутрь трубы, практикуе­ мая на многих южных заво­ дах (рис. 70). В связи с этим представляется целесообраз­ ным вводить в систему в оп­ ределенных количествах во­ ду. Это позволит, во-первых, охлаждать трубы в течение

всей выдувки, не вытаскивая их из печи, и, во-вторых, вследствие образования пара повысит давление струи на выходе из трубы. При этом следует учесть, что регулиро­ вание подачи воды должно осуществляться в очень узких пределах.

На быстроту и качество очистки подины большое влияние оказывает состояние футеровки подины, нахо­ дящейся под металлом и шлаком.

Футеровка под металлом и шлаком должна быть до­ статочно механически прочной, в противном случае очень трудно определить момент, когда надо прекратить выдувку шлака, оставив нетронутым размягченный слой подины. В шлакомагнезиальных подинах огнеупорность всего верхнего рабочего слоя была невысокой, футеров­ ка легко размягчалась, поэтому затягивалась и очистка подины, так как определить момент, когда застой очи­

188

щен полностью, было очень трудно. В магнезиально-же- лезистых подинах или подинах, сформированных без окалины, прочность футеровки под металлом и шлаком высокая. В связи с этим момент окончания выдувки шлака определить легко и длительность очистки подины сокращается. Характерно, что даже и при использовании магнезиально-железистых подин довольно часто проис­ ходило размягчение футеровки, в связи с чем выдувку шлака продолжали, удаляя слой, который в период вос­ становления футеровки подины удалять нельзя. В ре­ зультате применения мелкозернистых порошков и особен­ но безжелезистых подин толщина размягченного слоя сократилась настолько, что вопрос о его удалении поте­ рял прежнее значение.

Непосредственно перед очисткой подины проводят ряд обязательных технологических и организационных операций — заправку шлакового пояса стен и откосов,, уборку ложных порогов и т. д.

Вцехах с неполными завалочными машинами подйну'

внастоящее время очищают с состава, состоящего Из* 4—5 тележек, с установленными на них мульдами. Мульды должны быть наполнены магнезитовым порош­ ком и снабжены специальными решетками.

Вцехах с завалочными машинами кранового типа к каждому завалочному окну устанавливают специальный стул, с которого ведут выдувку. Такие стулья (на неко­ торых заводах их называют площадками, креслами) для удобства перемещения могут быть снабжены колесами.

Совершенно недопустимой является практикуемая на некоторых заводах очистка подины персоналом, нахо­ дящимся в мульде,, взятой на хобот завалочной машины.

Очистку подины начинают по команде старшего ма­ стера печей. К очистке подины привлекаются, кроме стар­ шего мастера, мастер блока печей, если он не занят вы­ пуском металла на других печах, сталевар печи, старшие мастера блоков других печей. Перед началом очистки ус­ танавливают тепловые защитные экраны. Трубы в мо­ мент очистки на разных заводах устанавливают по-раз­ ному — в гляделку завалочного окна, под крышку зава­ лочного окна, в щель между крышкой завалочного окна

ирамой.

Способ установки труб при очистке центральных рай­ онов подины особого значения не имеет. Однако при очи­ стке участков подины, расположенных у откосов, более

189

правильно устанавливать трубы в щель между оттяну­ той крышкой и рамой завалочного окна, так как только в этом случае направление струи воздуха или кислорода наиболее полно совпадает с направлением удаления шла­ ка из печи через отверстие для выпуска металла и шла­ ка. Непосредственно перед открытием вентилей воздухоили кислородопроводов необходимо открыть кран отстой­ ника и спустить находящиеся в системе, как правило, воду или масло.

Выше уже говорилось, что в настоящее время шлак удаляется исключительно за счет кинетической энер­ гии струи воздуха или кислорода. Однако максимально передать кинетическую энергию струи воздуха распла­ ву шлака или металла при минимальном разбрызгивании довольно сложно.

Опыт показывает, что удаление шлака и металла из застоев должно производиться, как правило, в результате эжекции шлакометаллического расплава струей воздуха с последующей прямой передачей кинетической энер­ гии струи воздуха или кислорода шлаку. При этом струя воздуха должна подаваться в край застоя, ближе всего расположенного к сталевыпускному отверстию. Конец трубы при этом следует располагать на расстоянии 60— 70 мм над застоем (рис. 71). При выдувке конец трубы у застоя нужно передвигать сверху вниз, вправо влево на незначительное расстояние. При этом новые порции шла­ кометаллического расплава все время поступают непо­ средственно в район эжекции струей воздуха. Качество очистки подины определяется не только полнотой очист­ ки застоев, но и максимальным удалением остатков шлака и металла с подины без разбрызгивания их на другие участки подины или на футеровку стен и откосов. Именно поэтому следует стремиться использовать эжекцию, а не прямые удары струей воздуха. Однако в случае глубоких застоев приходится удалять шлак прямым уда­ ром струи, разбрызгиванием. Необходимость такого спо­ соба удаления шлака из отдельных застоев должна быть заранее предопределена. В соседних районах должны быть приготовлены трубы для транспортировки раз­ брызганного по подине шлака к каналу выпускного от­ верстия. При этом особое внимание уделяют быстроте очистки разбрызганного шлака во избежание его замо­ раживания. Этот способ получил название «метод пе­ рекачки».

190

Основная часть шлакометаллических остатков, как правило, удаляется за сравнительно непродолжительное время. Остальное время (до 50% всего времени чистки) расходуется на выдувку небольшого, но трудно удаляе­ мого количества шлака в наиболее отдаленных участках. Трудность удаления этого шлака связана не только с отдаленностью его, но главным образом с тем, что при подъеме его струей воздуха из застоя шлак расплески­ вается по стенкам застоя и не удаляется из него; через некоторое время шлак опять скапливается в застое.

Таким образом, эффективность использования энергии струи воздуха или кислорода во второй период очистки подины резко падает. На ряде заводов для ускорения очистки подины в этот период под струю воздуха или кислорода забрасывают крупнозернистый порошок. При этом остатки шлака обволакивают зерна порошка и вместе с ними удаляются из печи. Как известно, этот способ используют при просушивании канала сталевы­ пускного отверстия. Было бы целесообразным изгото­ влять такое устройство, которое позволяло бы непосред­ ственно по трубе вместе с воздухом и кислородом пода­ вать зернистые материалы в конце периода очистки. При этом следует иметь в виду, что такой способ эф­ фективен только при использовании одних крупных зе­ рен порошка и при малых количествах шлака, в против­ ном случае это вызовет сгущение шлакового расплава, уменьшение подвижности его и приведет к невозмож­ ности удаления его из печи.

Следует отметить, что очистка подины продолжает

191

оставаться весьма трудной операцией восстановления футеровки подины.

На рис. 72 показано влияние на стойкость подины температуры в печи после очистки и продолжительности самой очистки. Эти данные говорят о важности резкого сокращения длительности очистки для стойкости по­ дины.

Подсыпка порошка на подину печи

Способ подсыпки порошка на подину многократно менялся [276—281]. Применяемые для доставки в печь крупнозернистых порошков заправочные машины лен­ точного типа не пригодны для засыпки дисперсных по­ рошков, уносящихся с продуктами горения в насадки печи.

Исследования, проведенные на НТМК им. Ленина по­ казали, что при засыпке мелкозернистого порошка на подину заправочной машиной содержание MgO в пыли из воздушных насадок увеличилось с 6,36 до 11,3%, в поднасадочной пыли — с 9,7 до 11,71%. Причем в слу­ чае подсыпки мелкозернистых материалов заправочной машиной и отсутствия обработки слоя окалиной шлаки первых плавок были магнезиальными, что затягивало доводку плавки.

В связи с этим был предложен способ засыпки мел­ козернистых порошков на подину обычной мульдой, снабженной сетчатой крышкой (решеткой). Таким спосо­ бом засыпали окалину в печь при формировании подин. Обычно для этих целей используют имеющиеся на заво­ дах мульды; однако на некоторых заводах отлили спе­ циальные мульды. Такая мульда, изготовленная на НТМК им. Ленина, изображена на рис. 73. Мульда име­ ет специальные приливы 2 с пазами (разрез по А —Л), куда входит крышка мульды 3. Более разнообразны по конструкции решетки мульд. Первоначально в решетке устраивали люк для засыпки порошка; позже было ус­ тановлено, что порошки любых фракций и при любом способе загрузки свободно проникают внутрь мульды че­ рез решетку. Решетку целесообразно изготовлять из ли­ стовой стали толщиной 20—25 мм; лист такой толщины надежно эксплуатируется в условиях мартеновских пе­ чей. Более сложным вопросом является подбор размеров и числа отверстий. Естественно, что чем больше число отверстий и меньше их размер, тем равномернее будет

192