ВЫПУСК И УБОРКА ЧУГУНА

Литейный двор. Для выпуска жидких чугуна и шлака доменные печи, как отмечалось ранее, оборудованы чугунными и шла­ковыми летками. Из леток чугун и шлак попадают в желоба, по которым они стекают в чугуновозные и шлаковозные ковши (на некоторых печах шлак по желобам поступает на установ­ки припечной грануляции).

Для размещения чугунных и шлаковых желобов и оборудо­вания, обслуживающего летки и фурменные приборы, вокруг доменной печи сооружают площадку — литейный двор, распо­лагаемый на уровне чугунных леток; литейный двор заключен

11-3810

в здание, охватывающее нижнюю половину доменной печи. Под литейным двором расположены железнодорожные пути, по которым под сливные носки (концы) чугунных и шлаковых же­лобов подают чугуновозы и шлаковозы, в ковши которых из желобов поступают продукты плавки.

Выпуск чугуна. На печах с одной чугунной леткой проис­ходит 8—10 выпусков чугуна в сутки, на печах с двумя лет­ками 10—14, на печах с тремя-четырьмя летками 15—20; при этом на печах с двумя-четырьмя летками они работают по­следовательно — после закрытия одной летки открывают сле­дующую.

Чугунную летку открывают с помощью сверлильной бурма-шины, удаляющей из канала летки огнеупорную массу вращаю­щимся буром диаметром 70—80 мм. Одна из конструкций свер­лильной машины показана на рис. 60. Основа машины — ко­лонна 4 крепится своим основанием 10 к площадке литейного двора. На колонне закреплены с возможностью вращения вокруг нее направляющая балка 3 и поддерживающий ее крон­штейн 2. По балке 3 с помощью механизма 7 передвигается каретка 8, в которой закреплен сменный бур 11 и механизм его вращения 9.

Рис. 60. Поворотная сверлильная машина для вскрытия летки: 1 — защелка; 2 — кронштейн; 3 — направляющая балка; 4 ч- колонна; 5 — меха­низм изменения угла наклона балки и бура; б — цепь; 7 — механизм перемеще­ния каретки; 8 — каретка; Р — механизм вращения бура; 10 — основание колон­ны; 11 — сменный бур

Для вскрытия летки поворачивают вокруг колонны 4 балку * так, чтобы бур был направлен вдоль оси летки; с помощью лащелки 1 крепят балку к кожуху печи и включают механизм 9 вращения бура и механизм 7, обеспечивающий движения ка­ретки и бура к оси печи, т.е. сверление канала летки. По­сле вскрытия канала летки бур из нее выводят путем пере­движения каретки вправо и затем, вращая балку 3, отводят Г>ур в сторону от летки. Угол наклона балки и бура изменя­ют с помощью механизма 5, воздействуя вручную на цепь 6.

Закрытие летки после выпуска чугуна осуществляют гус­той огнеупорной леточной массой с помощью электропушки. Используют две разновидности леточных масс. Одна из них состоит из увлажненной глины и молотого кокса (40—70%), иногда с добавкой каменноугольного пека до 17 %. Другая — Псзводная леточная масса — включает огнеупорную глину, шамотный порошок, молотый кокс и каменноугольную смолу

(19-29%).

Летку закрывают с помощью одноцилиндровой пушки с электрическим приводом (электропушки), одна из разновид­ностей которой показана на рис. 61. Пушка работает как шприц, ее основным рабочим органом является цилиндр 2, внутри которого перемещается поршень, выталкивающий ле­гочную массу через носок 1. Пушка опирается на колонну 3,

Рис. 61. Электрическая пушка для забивки летки:

/ — носок; 2 — цилиндр; 3 — колонна; 4 — механизм, двигающий поршень; 5 — механизм движения тележки; 6 — механизм поворота пушки; 7 — привод; 8 — ла­фет; Р — защелка; 10 — люк; 11 — тележка

Рис. 62. Чугуновозный ковш:

1 — ходовая тележка; 2 — опорная цапфа; 3 — ковш; 4 — отверстие горловины;
5 — горловина; 6 — щека; 7 — цапфа

вокруг которой ее можно поворачивать с помощью механизма 6; колонна своим основанием закреплена на литейном дворе в стороне от летки.

Для закрытия летки пушку поворачивают, подводя цилиндр

2 и носок 1 к летке, и фиксируют ее положение, опуская с
помощью привода 7 защелку 9, которая цепляется за скобу
на кожухе печи. Далее включают механизм 5 движения тележ­
ки 11, которая своими роликами перемещается в направляю­
щих пазах лафета 8, обеспечивая прижатие носка 1 к летке.
Затем с помощью механизма 4, двигающего поршень, выталки­
вают леточную массу из цилиндра через отверстие носка 1 в
канал летки. После закрытия летки поворачивают с помощью
механизма б пушку, отводя ее от летки. Леточную массу в
цилиндр загружают через люк 10, объем цилиндра равен
0,25—0,5 м³. Управление пушкой дистанционное.

Уборка чугуна. Выходящий из летки чугун по желобам ли­тейного двора стекает в ковши чугуновозов, транспортирую­щих его в сталеплавильные цехи или на разливочные машины доменного цеха. Применяют чугуновозы с открытым грушевид­ным ковшом и ковши миксерного типа (передвижные миксеры). Чугуновоз первого типа показан на рис.62. Он представ­ляет собой железнодорожную тележку 1 с ковшом 3 грушевид­ной формы. Ковш устанавливают на тележку мостовым краном, поднимая за две цапфы 7; на тележку ковш опирается че-

тырьмя цапфами 2. Ковш футерован шамотным кирпичом, вмес­тимость ковшей равна 90-140 т. Отверстие 4 горловины 5 служит для приемки выпускаемого из доменной печи чугуна и для слива чугуна из ковша, осуществляемого путем наклона ковша. Щеки 6 используют для опоры наклоняемого ковша на разливочной машине (см. ниже). Такие ковши служат для транспортировки чугуна в миксерные отделения сталепла-нильных цехов и на разливочные машины доменного цеха.

Ковш миксерного типа показан на рис. 91; чугун в таких ковшах перевозят в переливные отделения сталеплавильных цехов.

Разливочные машины. В случае необходимости отправлять потребителям чугун в твердом виде его разливают в чушки (слитки) на разливочных машинах. Для этого в доменном це­хе предусматривают разливочное отделение, в котором уста­навливают несколько разливочных машин. Разливочная машина (рис. 63) представляет собой две наклонные параллельно движущиеся конвейерные ленты 7, огибающие звездочки 2 и 10. Каждая лента выполнена из двух пластинчатых цепей, на которых закреплены формы — мульды; цепи опираются на ро­лики б; звездочка 10 соединена с приводом, обеспечивающим лнижение ленты.

Процесс разливки чугуна заключается в следующем. Поступивший на чугуновозе от доменной печи ковш 4 накло­няют с помощью кантовального устройства 5, при этом ковш своими щеками опирается на стенд 1. Сливаемый из ковша 4

Гис. 63. Разливочная машина:

/ - стенд; 2, 10 — огибающие звездочки; 3 — желоб для слива чугуна; 4 — копш; 5 — кантовальное устройство; 6 — ролики; 7 — конвейерные ленты; 8 — водопровод; 9 — ударное устройство; 11, 12 — перекидные желоба; 13, 14 — железнодорожные пути; 15 — обрызгиватель

чугун по желобу 3 с двумя сливными носками поступает в мульды двух движущихся вверх конвейерных лент 7. В про­цессе движения лент чугун в мульдах, поливаемый водой че­рез брызгала водопровода 8, застывает.

При огибании конвейером звездочки 10 затвердевшие чуш­ки чугуна подвергаются ударам устройства 9 для выбивания чушек и выпадают из мульд. Далее они попадают на перекид­ные желоба 11 и 12, позволяющие без остановки машины на­правлять чушки на железнодорожные платформы, стоящие на путях 13 либо 14.

Опорожненные мульды после звездочки 10 движутся вниз в опрокинутом положении и их обрызгивают известковым раст­вором с помощью обрызгивателя 15, что предотвращает при­варивание чугуна к мульдам. Масса отливаемых чушек сос­тавляет либо 18—23, либо 45 кг, скорость движения ленты равна 11,3 м/мин, производительность машин равна 122— 204 т/ч.

-

§ 5. ВЫПУСК И УБОРКА ШЛАКА

Из доменных печей объемом 3200—5500 м³, имеющих четыре чугунные летки, практически весь шлак выпускают через чу­гунные летки вместе с чугуном в главные желоба, оборудо­ванные устройством (скиммером) для разделения чугуна и шлака; после скиммера шлак отводится из главного желоба по отводному шлаковому желобу. Из доменных печей объемом 2700 м³ и менее, имеющих одну-две чугунные и две шлаковые летки, шлак выпускают как через шлаковые летки (верхний шлак), так и через чугунные (нижний шлак). По шлаковым желобам литейного двора шлак поступает либо в ковши шла-ковозов, устанавливаемых под сливными носками желобов (ковшевой способ уборки шлака), либо на установки припеч-ной грануляции (бесковшевой способ уборки). Ббльшую часть (~ 95 %) доменного шлака перерабатывают и используют в строительстве.

Ковшевая уборка шлака применяется на всех строившихся до недавнего времени доменных печах. При этом способе уборки выпускаемый из печи шлак по шлаковым желобам сте­кает в ковши шлаковозов, транспортирующих его на установ­ки переработки жидкого шлака (грануляционные и другие) и в небольших количествах в шлаковые отвалы. Шлаковоз пока-

Рис.'64. Шлаковоз: 1 — тележка; 2 - лафеты; 3 — зуб­чатые секторы; 4 — цапфы; 5 — опорное кольцо; 6 — съемный шла­ковый ковш; 7 — механизм поворота опорного кольца

зан на рис. 64. Он представляет собой несамоходную желез­нодорожную тележку, в опорном кольце 5 которой закреплен съемный шлаковый ковш 6. Опорное кольцо двумя цапфами 4 с зубчатыми секторами 3 опирается на два лафета 2 тележки /; винтовой или зубчатый механизм 7 обеспечивает поворот опорного кольца с ковшом вокруг оси цапф, и тем самым слив жидкого шлака из ковша. Шлаковый ковш (чашу) 6 отли­пают из стали, объем ковшей составляет 11, 16 или 16,5м³. Большую часть шлака при ковшевой уборке от печей пере­рабатывают путем мокрой и полусухой грануляции, получая гранулы размером 1—10 мм; гранулированный шлак используют и качестве сырья для производства бетонов, цемента и др. Более перспективной считают полусухую грануляцию, так как она позволяет получать гранулированный шлак со значитель­но меньшей влажностью и с меньшим расходом воды на грану­ляцию.

Полусухую грануляцию осуществляют на гидрожелобных и барабанных установках. На гидрожелобной установке жидкий шлак из ковша шлаковоза сливают в стальной желоб, в кото­рый подают струями воду под давлением 0,4—0,7 МПа, разд­робляющую поток шлака на капли (гранулы), которые засты­вают ' и отбрасываются на склад на расстояние до 40 м. На

барабанных установках жидкий шлак и поток воды подают на лопасти вращающегося барабана, раздробляющего шлак на мелкие капли.

Мокрую грануляцию осуществляют на бассейновых и желоб-ных установках. Бассейновая установка представляет собой заполненный водой бассейн глубиной 2—6 м и вместимостью до 5500 м³. Жидкий шлак сливают в бассейн, наклоняя ковш шлаковоза; в воде жидкий шлак в результате ее бурного ис­парения раздробляется на гранулы и застывает. На желобных установках жидкий шлак сливают в желоб, в который подают воду под давлением 0,15—0,5 МПа, что вызывает образование шлаковых гранул.

Часть жидкого шлака используют для получения литого щебня. При этом шлак сливают в бетонированную траншею и затем поливают его водой. Застывший шлак разрабатывают экскаватором и после дробления используют либо в качестве балласта при строительстве автомобильных и железных до­рог, либо заполнителя для бетонов. Шлаковую пемзу получа­ют, сливая шлак в траншею при орошении водяными струями, что вызывает вспучивание затвердевающего шлака и получе­ние пористого продукта, используемого в качестве наполни­теля легких бетонов.

Немного доменного шлака используют для получения шла­ковой ваты. Из переплавляемого в вагранках или специаль­ных печах шлака с помощью центробежного дутьевого устрой­ства или многовалковой центрифуги формируют тонкие волок­на (вату), применяемую для тепло- и звукоизоляции в стро­ительстве.

Немного шлака отправляют в шлаковый отвал, сливая с насыпи, на которой проложен железнодорожный путь для шла-ковозов. Впоследствии шлак из отвалов перерабатывают, ис­пользуя при строительстве шоссейных дорог. Из отвального шлака извлекают также чугунный скрап.

Новые и реконструированные доменные цехи не должны иметь шлаковых отвалов; это обеспечивает значительную экономию земельной площади, уменьшает загрязнение окру­жающей среды и позволяет получать из жидкого шлака более ценные продукты - гранулированный шлак и др.

Припечная грануляция. Вновь сооружаемые доменные печи оснащают установками припечной грануляции, что позволяет на 15—30 % снизить капитальные затраты и эксплуатационные

расходы, прежде всего за счет сокращения большого парка шлаковозов; уменьшить численность обслуживающего персона­ла; более полно использовать шлак, так как при перевозке и ковшах 15-30% шлака теряется в виде корок и настылей на ковшах; уменьшить загрязнение атмосферы в связи с раз­мещением установок в закрытом кожухе и улавливанием в нем выделяющихся при грануляции вредных сернистых газов.

Одна из современных установок припечной грануляции доменных шлаков показана на рис. 65.

Доменную печь оборудуют двумя такими установками, рас­полагаемыми симметрично с двух противоположных сторон пе­чи, причем каждая установка имеет две автономные рабочие линии; к одной из них шлак от печи поступает по ответвле­нию 6а шлакового желоба, а к другой - по отверстию 66 (рис. 65).

Рис. 65. Установка придоменной грануляции шлака:

/ - бункер; 2 - насос; 3 - бункер; 4 - решетка; 5 - гранулятор; 6, а и б -шлаковые желоба; 7- скруббер; 8- форсунки; 9- труба выбросов газов в атмосферу; 10 - сепаратор; 11 - эрлифт (труба); 12 - обезвоживатель; 13 -секции обезвоживателя; 14 - привод; 15 - водосборник; 16 - конвейер; П -бункер; 18 — колодец

Под желобом 6 а расположен гранулятор 5, подающий струи воды под давлением, которые раздробляют стекающий с желоба шлак на гранулы. Смесь воды, пара и гранул посту­пает в бункер 7; решетка 4 предотвращает попадание в бун­кер крупных предметов. Пар и газы поступают в скруббер 7 и выбрасываются через трубу 9 в атмосферу. В скруббер че­рез форсунки 8 подают известкованную воду, которая погло­щает из пара и газов сернистые соединения. Вода, поступа­ющая через решетку 4 в бункер 3, вновь подается в грану­лятор насосом 2.

Шлаководяная пульпа (гранулы шлака с водой) из бункера 1 поступает в колодец 18, откуда ее поднимают вверх с по­мощью эрлифта — трубы 11, в которой подъем осуществляется за счет подаваемого в нижнюю часть трубы сжатого воздуха; для взмучивания пульпы под трубу 11 подают воду. Подни­маемая эрлифтом пульпа попадает в сепаратор 10, где происходит отделение отработанного воздуха, а затем само­теком по наклонному трубопроводу сливается в обезвожива-тель 12 карусельного типа, который с помощью привода 14 вращают по направлению стрелки А. Обезвоживатель разделен на шестнадцать отдельных секций 13, имеющих решетчатое откидывающееся дно. Пульпа последовательно поступает в каждую из секций, и за время вращения обезвоживателя вода пульпы стекает через решетчатое дно секций 13 в водосбор­ник 15, откуда поступает в бункер 1. Днища секций 13 открываются над бункером 17 и гранулы высыпаются в него, где дополнительно осушиваются подаваемым снизу воздухом. Из бункера 17 гранулы попадают на конвейер 16 и далее на склад.

Каждая из четырех линий установки рассчитана на прием всего выпускаемого из доменной печи шлака; на больших пе­чах интенсивность выхода шлака достигает 5—10 т/мин. Зна­чительная часть установки (низ бункера 1, камеры 13 и ко­лодца 18) расположена под землей.