yandex.metrica
Электрометаллургия

Устройство подины, стен и свода основной дуговой печи

Подина дуговой печи выдерживает, как правило, двухлетнюю кампанию (более 4 000 плавок) до полной замены в очередном капи­тальном ремонте.

Основная футеровка подины дуговой печисостоит из на­бивного слоя, слоя кирпичной кладки и теплоизоляционного слоя. При ее создании соблюдается следующая последовательность выполнения операций:

• Днище металлического кожуха печи выкладывают листовым ас­бестом толщиной 10—20 мм, перекрывая швы между собой.

• Засыпают шамотный порошок для выравнивания поверхности (5-30 мм).

•  Стены кожуха изолируют листовым асбестом в один — два ря­да. На выровненную поверхность днища укладывают шамот­ный кирпич в один-два ряда на плашку и на ребро, засыпая швы шамотным порошком и простукивая их деревянным молотком.

• На шамот выкладывают магнезитовый кирпич на ребро, на плашку линейными рядами, кладку ведут от центра днища пе­чи к стенкам. Швы параллельных рядов кладки не должны сов­падать, поэтому в каждом ряду кирпичи выкладывают под уг­лом 45° к предыдущему ряду. Кладку выполняют «насухо», при­тирая кирпичи один к другому. Толщина швов не должна превышать соответственно 1 и 2 мм в центре и у стенок (конт­ролируют щупом).

• Перед кладкой подины подбирают кирпичи одинаковых разме­ров без отбитостей. Каждый ряд кладки пересыпают магнезито­вым порошком, простукивая кирпичи деревянными молотками для уплотнения.По окружности кожуха печи оставляют тем­пературный зазор шириной до 65 мм, заполняя его асбестовой ватой. Искажений ширины и вертикальности зазора не допускают.

• Кладку откосов из нормального магнезитового кирпича ведут уступами. На кладке подины намечают окружность определен­ного диаметра (зависит от емкости печи) и по ней выкладывают окантовочное кольцо из магнезитового кирпича. Пространство между кольцом и подиной выравнивают набивной магнезито­вой массой и на образованной площадке выкладывают первый ряд откосов. Последующие ряды кладки откосов ведут с пере­крытием швов предыдущего ряда, образуя уступы, обеспечива­ющие получение заданной ширины будущего верхнего ряда. В температурный зазор откосов утрамбовывают набивную массу, перекрывая его верхним рядом кирпичной кладки. После вы­равнивания магнезитовым порошком верха откосов, приступа­ют к кладке стен.

• Во время кладки стен их толщину уменьшают (к своду) и при­дают стенам небольшой уклон (15—20°).

• Для уменьшения тепловых потерь через стены кладку изолиру­ют от каркаса листовым асбестом, пеношамотным или шамот­ным кирпичом и другими материалами. Для удобства в работе листовой асбест приклеивают к каркасу печи жидким стеклом.

• Стены основных дуговых печей выкладывают магнезитовым и хромомагнезитовым кирпичом (динасовый кирпич в основной печи под действием известковой пыли быстро ошлаковывается, поэтому такая кладка стен мало распространена). В стенах сверхмощных дуговых печей вместо огнеупорной кладки в верх­ней зоне используют водоохлаждаемые элементы в соответствии с определенными требованиями (толщина стенки элемента 14-20 мм; расход воды на охлаждение 6-9 м3 на 1 м2 площади сте­нового элемента; исключение контакта элементов со шлаком и металлом; скорость истечения воды в элементах 2-6 м/с; шипы на поверхности должны предотвращать сползание огнеупорной подмазки и гарнисажа). Применение водоохлаждаемых эле­ментов (панелей) приводит к некоторому увеличению расхода электроэнергии на плавку (до 10 кВт-ч/т, или до 2% ), сниже­нию расхода огнеупоров на 50% и повышению производитель­ности дуговой печи до 25% .

• Достаточно широкое применение получила кладка стен в за­пасных металлических каркасах. Кирпич в них укладывается плотно на огнеупорных растворах или бетонах соответствую­щих составов.

•  Кладку выпускного отверстия выполняют на растворе или хро­мобетоне. Для кладки столбиков используют хромомагнезито­вый кирпич, а для арочки — периклазошпинелидный. Столби­ки рабочего окна выполняют из периклазошпинелидного кир­пича. На некоторых печах сливное отверстие образовано толстостенной металлической трубой, при этом зазоры в футе­ровке заделывают огнеупорным бетоном.

•   Одновременно с кладкой стен изготовляют футеровку сливного желоба. Металлический кожух желоба выкладывают листовым асбестом, Кладку откоса, примыкающего к сливному отвер­стию, выполняют из магнезитового кирпича с напуском к же­лобу и обеспечивают его плотную стыковку с шамотным кир­пичом, укладываемым в желоб на шамотном мертеле с толщи­ной швов <2 мм. Шамотную кладку желоба обмазывают с помощью мастерка массой из хромобетона, затворенного рас­твором сернокислого магния плотностью 1,2—1,24 г/см3 до консистенции полусухой массы. Кладку желоба тщательно просушивают газовой горелкой до полного удаления влаги.

Для слива металла из печи в ковш без шлака применяют за­крытые желоба чайникового типа и эркерный.

• После завершения кирпичной кладки приступают к изготовле­нию рабочего набивного слоя подины. Его выполняют: 1) из маг­незитового порошка на обезвоженной смоле (89% магнезита, 10% каменноугольной смолы и 1% пека); 2) жидком стекле и 3) всухую. Перед набивкой на смоле кладку подины нагревают до 60-80 °С, а магнезитовый порошок — до 100 °С. Смесь зада­ют в печь и набивают пневматическими трамбовками слоями по 30-40 мм. Этот способ изготовления рабочего слоя подины является весьма трудоемким, так как сопровождается выделе­нием вредных газов.

На большинстве печей набивку рабочего слоя подины осу­ществляют всухую магнезитовым порошком, содержащим 65-75% зерен размером 0,1-4 мм, 25-35% зерен <0,1 мм и 15% частиц размером <0,06 мм. Перед набивкой кладку подины тщательно очищают, замеряют глубину ванны на уровне поро­га завалочного окна и дна выпускного отверстия (должна быть не менее 1300 мм).

•Откосы набивают одновременно с подиной, при этом для уменьшения сползания на подину набивную массу увлажняют. Толщина набивного слоя подины должна быть >200 мм при глубине ванны >1100 мм. Плотность набивки проверяют метал­лическим стержнем 4-5м.

После набивки подину закрывают листовым железом толщиной 3—5 мм. Для предупреждения повреждения подины при завалке расстояние между завалочной корзиной и подиной не должно быть более 0,5 м.

•  Для сокращения простоев печей по причине ремонта кладку и набивку футеровки подины дуговых печей выполняют зара­нее в запасном каркасе, при этом расход котельного железа на изготовление дополнительного кожуха печи окупается экономией, полученной от сокращения продолжительности ремонта.

• Свод дуговой печи имеет повышенный износ по сравнению с другими частями футеровки. В большей степени (в 2-3 раза) изнашивается центральная часть свода, главным образом, вблизи электродов. Существенное повышение стойкости футе­ровки сводов достигнуто за счет использования в кладке водо­охлаждаемых элементов.

Для футеровки сводов наиболее широко применяют магнезито­хромитовый кирпич и значительно реже — динасовый. На ряде зару­бежных заводов используют высокоглиноземистый кирпич. Свод на­бивают на куполообразном металлическом шаблоне, с определенной стрелой подъема. Величина выпуклости кладки свода зависит от ма­териала футеровки. Отношение высоты выпуклости (стрелы подъе­ма) к диаметру свода составляет для динаса 1:12, для магнезитохромита 1:10. Шаблон имеет углубления для электродных отверстий в кладке и фиксаторы для точной установки каркаса свода. При пра­вильном размещении каркаса на шаблоне и соответствии отверстий в кладке свода расположению электродов, кислородной фурмы и га- зоотсосу на печи получают существенную экономию времени на за­мену свода с изношенной футеровкой и, кроме того, увеличение сро­ка службы нового свода.

В зависимости от емкости печи, условий службы и особенностей износа огнеупорной футеровки сводов применяют четыре способа кладки: арочную, секторно-арочную, секторную и комбинирован­ную (кольцевая по периферии и секторная в центре). Арочную кладку применяют на печах малой емкости.Наиболее распространенной яв­ляется секторно-арочная кладка. Ее выполняют фасонным кирпичом. В начале через середину свода, обычно на ширину двух кирпичей, выкладывают массивную арку, к которой под прямым углом подво­дят другую арку. Секторы между арками заполняют кирпичом в оп­ределеной последовательности.