Эксплуатация печей и уход за ними

В процессе эксплуатации за печами должен быть обеспечен необходи­мый уход с целью увеличения срока службы и повышения качества ра­боты печей. Из изложенного выше следует, что основными частями печ­ного агрегата являются: система отопления печи, рабочее пространство печи, устройство для утилизации тепла отходящих дымовых газов, ар­матура и механизмы печи.

За всеми этими частями в процессе эксплуатации печей должны осуществляться необходимые наблюдения и контроль. Своевременно
принятые меры по устранению отдельных неполадок — залог длитель­ной и эффективной эксплуатации печей.

Наблюдение за нормальной работой системы отопления печей вклю­чает следующее:

1) чтобы горелки и форсунки работали равномерно, топливо и воздух равномерно распределялись по горелкам и форсункам;

2) чтобы не было подтекания мазута в форсунках, проскока и от­рыва пламени в горелках;

3) чтобы все отсечные устройства были в порядке и достаточно плотно перекрывали трубопроводы топлива и воздуха;

4) чтобы печь всегда была обеспечена достаточной тягой; для этого не допускать возможности подсоса холодного воздуха в борова и дымоотводящие каналы, в результате чего может снизиться температура дымовых газов у основания трубы и уменьшиться создаваемая ею тяга;

5) чтобы поддерживалось требуемое давление в печи, предотвращающее подсос холодного воздуха из атмосферы цеха и выбивание ды­мовых газов из окон печи; подсос холодного воздуха приведет к перерасходу топлива и ухудшит тягу, а выбивание дымовых газов отри­цательно сказывается на работе механизмов и стойкости арматуры печи.

Рабочее пространство печи — ответственная часть печного агрегата, работающая в наиболее сложных температурных условиях.

В сталеплавильных печах наиболее ответственными частями кладки рабочего пространства являются под, часть стен печи, омываемых рас­плавленными металлом и шлаком, и свод. За всеми этими элеметами кладки сталеплавильных печей необходимо тщательное наблюдение. Подина и нижняя часть стен печи в небольших размерах изнашиваются в течение каждой проведенной плавки. Поэтому между плавками необ­ходимо устранять эти неисправности, т.е. проводить заправку подины и откосов огнеупорным порошком во избежание преждевременного из­носа подины. Небрежность и недостаточная тщательность в уходе за подиной сталеплавильной печи могут служить причиной серьезной аварии — прорыва пода, «ухода» жидкого металла из печи.

Свод сталеплавильной печи выдерживает воздействие весьма высо­ких температур и подвержен воздействию брызг шлака и металла. По­этому необходимо тщательно следить за его состоянием и степенью из­носа, так как известны случаи, когда, например, в мартеновских печах частично или даже полностью обрушивается свод на расплавленную ванну металла с шлаком. Когда толщина свода уменьшается до крити­ческого размера, тогда печь останавливается на холодный ремонт с пол­ной заменой свода. Однако в процессе эксплуатации свода возможно возникновение отдельных неплотностей и прогаров, которые необходимо немедленно ликвидировать, поскольку они могут явиться очагами прог­рессирующего разрушения свода. Подобный текущий ремонт свода, а часто и некоторых других элементов кладки выполняют без остановки печи в горячем состоянии.

В нагревательных печах наиболее уязвимой частью кладки печи яв­ляются ее подина, подверженная действию окалины и истирающему воздействию перемещающегося металла.

Обобщая вопросы, относящиеся к службе огнеупорной кладки во всех, без исключения, нагревательных печах, необходимо отметить, что в процессе эксплуатации печей надо непрерывно следить за плотностью огнеупорной кладки печи с тем, чтобы вовремя устранять возникшие неплотности и прогары, которые могут явиться причиной основатель­ного разрушения кладки и выхода из строя элементов арматуры и ме­ханизмов печи.

Для устранения возникающих неплотностей и прогаров часто приме­няют метод торкретирования. Сущность торкретирования состоит в том, что на разрушенные места кладки наносится увлажненная зернистая масса равномерными слоями с помощью специальных машин. Торкрет-масса машиной обычно подается на поверхности кладки сжатым воз­духом.

При горячем торкретировании обычно используют тонкозернистые материалы, при холодном — крупнозернистые. Торкретированием мож­но ремонтировать наружные и внутренние поверхности как в холодном состоянии, так и при высоких температурах. Толщина торкрет-слоя, ко­торый наносится за один прием, не должна превышать 10 – 30 мм во избежание обвала массы. С помощью торкретирования можно ликви­дировать не только образовавшиеся прогары в кладке, но и восстано­вить полностью отдельные элементы печей.

Ремонт печей

Для того чтобы не нарушалась работа предприятия, необходимо пла­нировать ремонт всех видов оборудования, в том числе и печей. С этой целью осуществляется система планово-предупредительных ремонтов.

Сущность системы планово-предупредительных ремонтов состоит в том, что проведение ремонтов предусматривается не от случая к слу­чаю, а в плановом порядке, чем предотвращается внезапный выход печи из строя, так как предупредительные ремонты проводятся до того, как те или иные элементы печи будут иметь предельно допустимый износ.

Промышленные печи по конструкции различны. В связи с этим схе­мы проведения ремонтов, порядок и способы выполнения работ, при­меняемые механизмы и приспособления отличаются друг от друга и оказывают влияние на трудовые затраты и общую продолжительность ремонта. При ремонте печей некоторые работы выполняют до начала ремонта или вообще вне зоны ремонта, например, сборка отдельных уз­лов и надвижка их целиком.

Ремонты печей проводятся в условиях высоких температур. Нали­чие высоких температур при производстве горячих ремонтов вызывает необходимость применения средств защиты от воздействия теплоизлу­чения (устройство экранов из металлических листов и каркасов, обши­тых асбестом, кладка заградительных стен и пр.) и особых инструмен­тов (длинных клещей, специальных лопаток и т.п.).

Печным ремонтным работам присущи технически неизбежные пере­рывы в работе, что обусловливается ведением ремонтных работ в не­сколько ярусов, а также применяемыми методами разрушения старой кладки. Такие перерывы неизбежны, когда необходимо выполнить два или несколько видов работ на одном участке или на смежных участках, в то время как фронт работ или условия техники безопасности не поз­воляют осуществить такое совмещение. Например, устройство опалубки главного свода в мартеновской печи и методических печах вызывает перерывы в производстве огнеупорных работ в рабочем пространстве.

Специфическим для ремонта металлургических печей является про­ведение взрывных работ для разрушения старой кладки, металлического козла или разработки шлаков в шлаковиках.

Для соблюдения правил техники безопасности взрывные работы проводятся при полном прекращении всех других ремонтных работ и удалении рабочих в безопасное место.

В действующем цехе неизбежно возникают периодические кратко­временные перерывы в выполняемых основных и обслуживающих про­цессах: выпуск плавок, перемещение шлаковых и сталеразливочных ков­шей, движение составов с мульдами и т.д.

С целью проведения ремонтов в наиболее короткие сроки необхо­димо предусматривать:

1) заблаговременную и тщательную подготовку к ремонту, макси­мальную механизацию операций по разработке и удалению старой клад­ки и подаче на рабочее место материалов для ремонта;

2) соответствующую подготовку поверхностей оставляемой старой кладки для сопряжения с новой;

3) максимальную многоярусность работ по кладке и максимальное совмещение одновременно выполняемых работ;

4) сосредоточение максимально возможного числа огнеупорщиков по всему фронту работ в соответствии с сетевыми графиками.

Ремонты металлургических печей подразделяют в соответствии с их назначением. Так, ремонты доменных печей подразделяют на текущие (профилактические) и капитальные; ремонты мартеновских печей — на горячие, холодные и капитальные; ремонты нагревательных печей (вклю­чая колодцы) — на текущие (профилактически), средние и капи­тальные.

Текущий ремонт доменных печей обычно проводят два раза в год с остановкой на 24 ч или один раз в год с остановкой на 36 ч. Во время этих, остановок выполняют мелкий ремонт оборудования или заменяют отдельные узлы и детали, устраняют неплотности в кожухе печи, газо­проводах, воздухопроводах и др.

Капитальный ремонт доменных печей может быть трех видов:

1. Капитальный ремонт, сопровождаемый заменой всей футеровки печи и полным удалением козла. Во время ремонта заменяют засып­ное устройство, чугунную и шлаковую летки, фурменные приборы, от­сечные и атмосферные клапаны, перекладывают футеровку камер го­рения, ремонтируют стены и купола воздухонагревателей, частично или полностью заменяют насадки, ремонтируют или заменяют электрообору­дование и контрольно-измерительные приборы и выполняют другие ра­боты.

2.Капитальный ремонт, сопровождаемый заменой только футеров­ки шахты и фурменной зоны. Одновременно заменяют отдельные кон­структивные элементы кожуха шахты и площадок печи, полностью или частично заменяют холодильники шахты, защитные сегменты, засыпной аппарат, ремонтируют воздухонагреватели, пылеуловители и коммуни­кации печи, ремонтируют или заменяют механическое, электрическое оборудование и контрольно-измерительную аппаратуру.

3.Капитальный ремонт, сопровождаемый заменой засыпного аппарата и защитных сегментов, частичным ремонтом арматуры воздухона­гревателей и пылеуловителей, ремонтом механического и электрическо­го оборудования печи.

Горячие ремонты мартеновских печей, как правило, проводят один — два раза в кампанию. Во время ремонта проводят частичный ре­монт свода рабочего пространства, восстанавливают кладку воздушных торцов, исправляют верхние ряды воздушных перевалов и выполняют мелкий ремонт оборудования печи.

Холодные ремонты мартеновских печей включают операции, при которых полностью сменяют свод печи, частично заменяют заднюю сте­ну и перевалы, меняют столбики передней стены рабочего пространства, меняют стены головок до уровня рабочей площадки и кладку газовых пролетов, выбивают шлак из шлаковиков, ремонтируют наружную об­муровку кессона, кладку защитных стен и перегородок шлаковиков, меняют верхние ряды насадки регенераторов до уровня заводского по­ла, ремонтируют верх перевальной стены, чистят борова, проводят ре­визию механизмов, обслуживающих печь.

При капитальном ремонте мартеновской печи выполняют следую­щие работы: заменяют всю огнеупорную кладку верха и низа печи (включая подину), футеровку газоходов и боровов, капитально ремон­тируют дымовые трубы, металлоконструкции арматуры и крепления ра­бочего пространства, шлаковнков и регенераторов, перекидные устрой­ства, механизмы, электрооборудование и контрольно-измерительную ап­паратуру, капитально ремонтируют рабочую площадку и канаву, капитально ремонтируют или заменяют коммуникации (в том числе и подземные): газа, пара, воды и воздуха,, дренажные устройства, фундаменты под устои шлаковиков и регенераторов и другие вспомогатель­ные сооружения печи.

Ремонты нагревательных колодцев и нагревательных печей разде­ляют на текущие (профилактические), средние и капитальные. Капи­тальные ремонты колодцев выполняют через 5 лет, средний через 2,5 го­да и текущий ремонт стен ячеек колодцев через 6 мес. Капитальный ре­монт методических печей выполняют через 1,5 года, в течение этого периода проводят один средний ремонт.

Все другие печи металлургических заводов ремонтируют также в соответствии с графиком планово-предупредительных и капитальных ре­монтов, причем затраты на текущие ремонты относят на себестоимость продукции. Капитальные ремонты проводятся за счет амортизационных отчислений, а реконструкция печей — по смете капитального строитель­ства.