Конструкция горновых желобов
Горновые желоба. Горновые желоба бывают стационарными и подвижными. По ним продукты плавки самотеком поступают в ковши или на грануляционные установки.
Стационарные желоба. В состав горновых желобов (рис.5.1) входят главные горновые желоба, количество которых до последнего времени соответствовало числу чугунных леток. Главный горновой желоб примыкает к доменной печи в районе чугунной летке, он наиболее сложен по конструкции. В главном желобе накапливаются продукты плавки, выходящие из летки, расслаиваются и затем при помощи скиммерного устройства разделяются на чугун и шлак. Транспортные желоба чугуна и шлака представляют собой продолжение главного горнового желоба. Они предназначены для того, чтобы направлять разделенные чугун и шлак к местам их заливки или грануляции. Чтобы уменьшить объем работ по обслуживанию транспортных желобов, общую их длину стремятся сократить, насколько это позволяет планировка литейного двора.
При многоносковой разливке чугун или шлак из транспортных желобов поступает непосредственно в ковш или гранулятор. Однако такую схему применяют все реже, потому что в этом случае длина желобов наибольшая. При одноносковой разливке чугун (шлак) из транспортного желоба попадает в подвижный поворотного или качающегося типа. При использовании поворотного желоба (в ковш на одном пути) и носка поворотного желоба (в ковш на другом пути). Если работает качающийся желоб, то продукт плавки из стационарного желоба поступает в качающийся, а из него поочередно в ковши, стоящие на параллельных путях. В обеих ситуациях время заполнения ковша на одном пути используют для смены ковша на другом. Согласно схеме с поворотным желобом, струя продукта плавки пересекает поворотный желоб при его передвижении. Поэтому такую схему применяют все реже.
Рис. 5.1. Расположение и уклоны горновых желобов
Углы наклона стационарных желобов должны обеспечивать нормальное движение продуктов плавки от печи. Для разных участков желоба они весьма различны. Практикой установлены следующие границы углов наклона желобов, % :
Главный……………………………………….12,0-15,4
Шлаковый транспортный…………………….4,0-54,2
Чугунный транспортный……………………..5,0-26,3
Угол наклона ниже минимального может привести на выпуске к переполнению желобов и, как следствие, к аварийной ситуации.
Стационарные желоба укладывают на литейном дворе и монтируют заподлицо с рабочей площадкой. Это облегчает их обслуживание. Основу любого горнового желоба составляет металлический корпус, который собирают по длине из отдельных чугунных отливок. Желоба футеруют кирпичом (арматурный или контрольный слой) и сверху набивают огнеупорный специальной желобной массой (рабочий стол). Для футеровки транспортных и подвижных желобов используют шамотные изделия марки ШБ-II по ГОСТ 390-69 и ГОСТ 8691-73, а для футеровки главных- шамотные доменные изделия класса Б (II подгруппы) по ГОСТ 1598-75. Кладку желобов ведут на шамотно-цементно-глинистом растворе полугустой консистенции из мертеля ШТ2 по ГОСТ 6137-61 с добавкой 20% (по массе) портландцемента марки 400 по ГОСТ 10178-76 при толщине швов не более 3мм. При кладке главного желоба из углеродистых блоков ее ведут на углеродистой пасте по ЦМТУ01-35-69. Толщина швов не должна превышать 1мм. Для защиты огнеупорной кладки поверх нее укладывают набивную огнеупорную массу.
Обычный главный горновой желоб показан на рис.5.2. Его скиммерная перегородка представляет собой отливку в виде чугунной оребренной плиты. В нее с обеих сторон заливают огнеупорный кирпич, поверх которого наносят огнеупорную обмазку. Щели вокруг скиммерной плиты подмазывают огнеупорной глиной. Во время выпуска обводной желоб перегорожен отсечной лопаткой, которую со стороны главного желоба присыпают песком. Обводный желоб открывают, когда нужно спускать остатки чугуна перед перевалом. В этом месте дно обводного желоба находится на уровне дна главного.
Некоторые различия в конструкции современных горновых желобов обусловлены стремлением улучшить отделение шлака и сократить объем ручных работ при подготовке желоба к выпуску.
Улучшить разделение чугуна и шлака можно, увеличив длину (объем) желоба. Так, на одной из печей КарМК его длина доведена до 15 м. На доменных печах Японии длина главных желобов достигает 25 м. Однако такое удлинение желоба увеличивает затраты труда во время подготовки к выпуску. Поэтому с целью их сокращения, улучшения условий труда и повышения эффективности разделения чугуна и шлака разработаны новые конструкции.
В одной из них часть горнового желоба в районе чугунной летки заменена съемными разделителями чугуна и шлака в виде «ванны». Его масса соответствует существующему на литейном дворе грузоподъемному оборудованию. Согласно этому варианту продукты плавки по сливному лотку из летки попадают в разделитель, расслаиваются на чугун и шлак и через соответствующие перевалы поступают в транспортные желоба. Из сменного разделителя продукты плавки удаляют только перед его заменой. На печи объемом 3000м3 Западно-Сибирского металлургического завода установлена сборн6ая емкость, в которую жидкие продукты плавки могут поступать из двух чугунных леток, расположенных на одном литейном дворе. В этой емкости происходит расслаивание и разделение чугуна и шлака при помощи скиммерной плиты. Предложенная конструкция не сокращает длину желобов. На одной из доменных печей ММК используют устройство ванного типа.
Рис. 5.2. Главный горновой желоб:
l- доменная печь; 2- рама чугунной летки; 3- набивка футляра; 4- футляр носка пушки; 5- желоб; 6- строповочная петпя на скиммерной перегородке; 7- шлаковый перевал; 8- шлаковый желоб; 9- чугунный перевап; 10 - огнеупорная набойка; 11 - кирпичная кладка; 12 - чугунный обводной желоб; 13 - подскиммерное отверстие; 14 - скиммерная перегородка; 15 – стыки секций металлоконструкций