МК_Справочник_том_2

Рис.13.16. План блока воздухонагревателей и воздухопровод горячего дутья 1 – камера насадки воздухонагревателя; 2 – оси воздухонагревателей; 3 – рамы здания воздухонагре-

вателей; 4 – камера горения воздухонагревателя; 5 – отвод воздухопровода горячего дутья (перемещается по вертикали в результате нагрева кожуха камеры горения); 6 – затяжки, малодеформируемые от воздействия внутреннего давления воздухопровода; 7 – компенсаторы; 8 – кольцевые ребра для крепления затяжек к воздухопроводу; 9 – подвесные опоры воздухопровода горячего дутья с закреплением на тарельчатых пружинных шайбах; 10 – прямые участки воздухопровода горячего дутья; 11 – обычные опоры воздухопровода горячего дутья; 12 – оси доменной печи; 13 – кольцевой

воздухопровод горячего дутья; 14 – гибкие закрепления затяжки к воздухопроводу

Рис.13.17. Воздухонагреватель с выносной камерой горения слева - с компенсатором на камере горения; справа - с подвесной камерой горения; 1 – камера

насадки; 2 – днище; 3 – страховочная опора; 4 – деревянные прокладки; 5 – штуцер отсечного газового клапана; 6 – штуцер воздуха горения; 7 – камера горения; 8 – штуцер горячего дутья; 9 – купол; 10 – коробчатая балка

341

342

опорные кольца жесткости. Места сопряжения и пересечений трубопроводов следует делать плавными. Для замены оборудования предусматриваются разжимные упоры. Фланцы диаметром более 1000 мм осуществляют литыми.

Схема расположения трубопроводов на большинстве действующих печей приведена на рис.13.15. На новых печах, для устранения температурного смещения кольцевого воздухопровода горячего дутья, на прямых участках воздухопровода устанавливаются компенсаторы с мощными затяжками – их сечение подбирается по условиям малой деформации, а не прочности (рис.13.16). Эти же компенсаторы в сочетании с опорами и подвесками с предварительно обжатыми тарельчатыми пружинами (рис.13.19) уменьшают изгибающие моменты от собственной массы конструкций и их температурного роста в местах примыкания к кожуху.

6

3

В настоящее время компенсаторы ставят и на штуцерах горячего дутья, как правило, между кожухом воздухонагревателя и шибером горячего дутья. Компенсаторы рассчитываются как на продольное перемещение, так и на поперечное. Такое решение полностью разгружает и место врезки штуцера в кожух и шибер от дополнительных нагрузок, особенно при температурных перемещениях кожуха воздухонагревателя.

Повышение температуры холодного дутья до 150–200°С в новых печах привело к установке компенсаторов и в воздухопроводах холодного дутья. Возникающая при этом неуравновешенная нагрузка от внутреннего давления воспринимается затяжками или неподвижными опорами.

Назначением трубы для постановки печи на тягу является продувка внутреннего объема печи. Такое решение внедрено только в новых печах и используется при реконструкциях доменных печей, ранее для этой цели использовался ближайший к печи воздухонагреватель. Первые трубы для постановки печи на тягу устанавливались на прямом участке воздухопровода горячего дутья. В последующем для сохранности футеровки воздухопровода трубы стали устанавливать непосредственно на кольцевом воздухопроводе горячего дутья, что существенно усложнило конструкцию, поскольку возникла проблема компенсации горизонтальных деформаций кольцевого воздухопровода.

343

344

Рис.13.21. Пылеуловитель

a – общий вид; á – план рабочей площадки; â – узлы сопряжения конусов с цилиндром при сферическом переходе; ã – узел опирания кожуха пылеуловителя; 1 – газоотвод; 2 – крепление приспособления для оттяжки груза; 3 – кольца для крепления монтажного приспособления; 4 – опорное ребро пылеуловителя; 5 – рабочая площадка; 6 – колонны пылеуловителя; 7 – пылевой затвор; 8 – ребра для крепления футеровки; 9 – центральная труба; 10 – газопровод грязного газа между пылеуловителем и газоочисткой; 11 – свечи для продувки пылеуловителя; 12 – кожух отсекающего клапана; 13 – конус отсекающего клапана (крайнее положение); 14 – копер отсекающего клапана; 15 – дополнительные

колонны рабочей площадки пылеуловителя

усилий от перемещения конструкции печи и пылеуловителя, либо жестким. В последнем случае опора выполняется гибкой. В местах закрепления ног копра на кожух предусматриваются два соединенных вертикальными ребрами горизонтальных кольца, служащие для распределения нагрузки на оболочку. На новых печах пылеуловитель иногда используется также для горизонтального закрепления ствола лифта.

Удаление пыли из пылеуловителя производится через отверстие в нижнем конусе, под которым устанавливается оборудование для ее уборки; к конусу примыкает также боковой отвод, под которым установлено резервное дублирующее оборудование.

В местах опирания кожуха на колонны предусмотрены специальные ребра, обеспечивающие передачу и распределение сосредоточенной нагрузки на оболочку кожуха; высота ребра не должна быть менее 0,15 диаметра сосуда. Опоры под пы-

345

леуловители представляют собой каркас из четырех колонн двутаврового сечения, соединенных связями. Закрепленная к ним рабочая площадка пылеуловителя играет роль жесткой горизонтальной диафрагмы. На этой площадке устанавливается оборудование для удаления пыли из сосуда. Схема и конструкция связей опоры решается с учетом проходящих под площадкой подъездных путей и расположения оборудования на площадке, а также обеспечения необходимой податливости опоры для погашения температурного расширения системы газоотводов. Для обеспечения железнодорожных габаритов башмаки колонн обычно заглубляются в землю и заливаются бетоном, а связи, в целях защиты от коррозии примыкают к колоннам выше уровня земли. Жесткость рабочей площадки обеспечивается сплошным листовым 10 мм настилом или постановкой связей.

Íà ðèñ.13.13á показано обычное решение газоотводов. Температурный распор таких газоотводов погашается их податливостью, а также деформативностью опор пылеуловителей.

В целях предохранения от истирания и теплоизоляции газоотводы на прямых участках футеруются шамотным кирпичом, а в местах перегибов литыми плитами. Для крепления кирпича предусмотрены кольцевые ребра из 10 мм стали, одновременно ужесточающие трубопровод.

13.2.4. Подъемники материалов на колошник. На большинстве действующих доменных печей используются наклонные скиповые подъемники; на новых печах большого объема, в связи с возросшим расходом шихты, проектируют транспортерные галереи.

Скиповый подъемник (наклонный мост) может быть закрытым и открытым. Подъемник закрытого типа выполняется по схеме однопролетной балки с консолью, имеющей неподвижную опору на стенке скиповой ямы, а подвижную – на плоском пилоне. Пилон опирается либо непосредственно на фундамент, либо на конструкции здания доменной печи. Главные фермы выполнялись негабаритными, и их высота определялась требованием общей жесткости конструкции, а также необходимостью установки в уровне верхних поясов системы горизонтальных связей, под которыми размещались скипы и скиповые тросы. Конструкция такого моста приведена на рис.13.22. Его горизонтальная жесткость обеспечивается фермой, расположенной в уровне проезжей части; стойками этой фермы служат попереч- ные балки проезжей части. Горизонтальные силы, возникающие на уровне верхнего пояса, передаются на ферму при помощи вертикальных рам, образуемых поперечными балками проезжей части, стойками главных ферм и распорками связей, расположенных в уровне верхних поясов. Эти связи обеспечивают равномерное распределение горизонтальных сил между поперечными рамами моста, а также устойчивость верхних поясов главных ферм из плоскости.

Габариты подъемника по ширине определяются: изнутри – размерами скипов, снаружи – расположением подъемника между ногами задней рамы колошникового копра. Проектный зазор между габаритами скипа и элементами наклонного моста должен быть не менее: сбоку скипа 150 мм (кроме опрокидывающего устройства, в котором допускается его уменьшение до 50 мм) и сверху 250 мм. Увеличение зазора сверху диктуется возможностью обмерзания скипа в зимнее время. Зазор между наружными габаритами ферм моста и гранями ног копра, исходя из возможной неточности изготовления и монтажа конструкций, не должен быть менее 75 мм.

По нижним поясам главных ферм, в уровне проезжей части устраивается сплошной листовой настил, защищающий от выпадающих из скипа материалов. Перед скиповой ямой настил прерывается, с тем чтобы в нее не попадали эти материалы и атмосферные осадки. Для обеспечения безопасности людей в этих местах предусматриваются небольшие бункера, служащие для сбора упомянутых частиц.

346

Рис.13.22. Колошниковый подъемник (наклонный мост закрытого сечения консольный) 1 – скиповые шкивы; 2 – конусные тросы; 3 – скиповые тросы; 4 – конусные шкивы; 5 – главные фермы; 6 – проезжая часть; 7 – направляющие колес скипа; 8 – ñêèï; 9 – рудный желоб; 10 – путь вагон весов для загрузки скипа; 11 – скиповая яма; 12 – скиповая лебедка; 13 – конусная лебедка; 14 – здание колошникового подъемника (машинное здание); 15 – конструкция здания печи; 16 – пилон; 17 – опрокидывающее устройство; 18 – рычаги

балансиров (расположены на копре); 19 – ветровая ферма

Сплошной листовой настил соединяется с продольными и поперечными балками проезжей части так, что эти элементы совместно представляют собой укрупненные отправочные марки.

Во избежание схода скипов вдоль всего моста устанавливаются направляющие с обеих сторон, препятствующие отрыву его скатов от рельсов. Для прохода по мосту к настилу проезжей части между рельсами по всей длине привариваются ступени иногда в виде скоб. В верхней части подъемника устраивается опрокидывающее устройство, служащее для высыпания материалов из скипа. Это достигается подъемом задней части скипа по специальным направляющим, на которые попадают задние скаты, в то время как передние проходят мимо них.

На главных фермах расположены опорные конструкции скиповых и конусных шкивов в виде специальных подшкивных площадок.

Значительное влияние на конструкции моста оказывает расположение скиповых и конусных тросов. Зачастую оно и определяет типовой размер панелей главных ферм. При этом, учитывая вибрации троса, необходимо, чтобы зазоры в свету между осью одной из ветвей троса (для гарантии прочности устанавливаются две параллельные нитки) и гранью конструкции были равны: при угле наклона троса к горизонту от 20 до 60° снизу троса 250 мм, сбоку и сверху троса 150 мм, при угле наклона 90°–150 мм, при промежуточных значениях величина зазора определяется по интерполяции. Зазор подсчитывается с учетом прогиба троса.

347

Конструкция моста должна предусматривать возможность смены скипов для ремонта. С этой целью отдельный участок связей, идущих в уровне верхнего пояса, заменяется рамными узлами. Замена скипов ранее осуществлялась с помощью консоли портального крана рудного двора, однако после увеличения объема доменных печей, с соответствующим утяжелением скипов, мощность механизмов такого крана оказывается недостаточной. Кроме того, на некоторых заводах в связи с использованием транспортерной подачи материалов к бункерной эстакаде рудный кран отсутствует. Смена скипов на таких печах выполняется с помощью специальных эстакад.

С обеих сторон наклонного моста устраиваются переходные лестницы, обеспе- чивающие доступ к подшкивным площадкам. Эти лестницы должны иметь выход на колошниковую площадку, бункерную эстакаду и здание колошникового подъемника, их конструкция аналогична площадкам и лестницам печи.

В плоскости главных ферм моста по требованию техники безопасности на высоту скипа ранее закреплялась сетка, а позже сплошной стальной лист, предохраняющие от выпадающих из скипа материалов.

Подъемник открытого сечения (рис.13.23) состоит из габаритных ферм или главных сплошностенчатых балок. Применение таких мостов, обеспечивающих перенос большей части работ на завод-изготовитель и упростивших монтаж конструкций, стало возможным после изменения планировки цеха, позволившей установить две опоры вместо одной – одну на колошник, другую смещенную в сторону скиповой ямы.

Рис.13.23. Подъемник открытого сечения и расположение скиповых и конусных тросов

1 – рычаги балансиров; 2 – ручьевые шкивы; 3 – конусные тросы; 4 – скиповые тросы; 5 – барабан скиповой лебедки; 6 – рычаги конусной лебедки; 7 – габариты скипов; 8 – крайние положения правого скипового троса; 9 – то же, левого; 10 – крайние положения тросов большого конуса; 11 – то же, малого конуса

348

Во избежание возникновения дополнительных напряжений от разной осадки фундаментов или температурной деформации опор конструкция была принята статически определимой, для чего над первым пилоном (считая от скиповой ямы) в месте стыка нижних поясов ферм предусматривался шарнир, а стык их верхних поясов решался скользящим.

Поперечная устойчивость верхних поясов моста обеспечивается жесткими полурамами, состоящими из поперечных балок проезжей части и стоек главных ферм. В местах приложения сосредоточенных нагрузок рамы соответственно усилены. Горизонтальная жесткость, как и для мостов закрытого сечения, обеспечивается ветровой фермой, идущей в уровне проезжей части моста. Проезжая часть, опрокидывающее устройство, подшкивные площадки и т.п. решаются идентично ранее описанному решению.

Смена скипов производится с помощью кран балки, двигающейся по расположенным поперек оси моста подкрановым балкам. Эти балки закреплены к пространственной опоре, устанавливаемой на верхних поясах главных ферм моста.

Для первых доменных печей большого объема, в связи с недостаточной мощностью загрузочного оборудования, было использовано решение с двумя сходящимися под углом мостами, каждый с отдельным скипом. При этом оголовки мостов располагали возможно близко, и для обеспечения их горизонтальной жесткости они были связаны распорками, позволяющими учитывать их суммарную жесткость на воздействие разности возникающих горизонтальных усилий от тросов при подъеме груженого и спуске порожнего скипов.

Транспортерная галерея. Возросшие объемы и производительность печей привели к необходимости перехода к более производительному решению загрузки пе- чей – транспортерной галереи в виде трубы (рис.13.24). В верхней части трубы располагается транспортер, а нижняя используется как трасса вентиляции. Галерея опирается на несколько подвижных и одну неподвижную опору. Температурное перемещение оголовка эстакады учтено при проектировании приемного устройства засыпного аппарата печи. Такая схема исключает температурные напряжения в несущих конструкциях. Для предотвращения смерзания транспортируемых материалов галерея выполняется утепленной. На конце галереи у печи предусмотрено устройство натяжной станции с подсобным оборудованием.

Негабаритная конструкция галереи возводится с использованием предварительного рулонирования оболочки. Подвижные опоры галереи решены в виде высоких плоских качающихся пилонов. В местах опирания галереи предусмотрены жесткие кольца, одновременно обеспечивающие устойчивость оболочки. Этой же цели служат и установленные в пролете промежуточные кольца.

13.2.5. Лифты. В большинстве действующих печей эксплуатируются стержневые лифты, в новых – трубчатые.

Стержневые лифты в виде габаритной шахты объединены с лестничной клеткой в общий каркас (рис.13.25) и имеют выходы на площадки печи и воздухонагревателей. Над шахтой лифта размещается утепленное машинное отделение, а на уровне земли к шахте подходит монорельс для подачи грузов. Каркас имеет вертикальную опору на фундамент и две или более горизонтальные опоры. На старых печах, при небольшом возвышении лифта над ближайшим воздухонагревателем, его горизонтальная опора устраивалась на уровне купола последнего, при горизонтальном превышении – на вершине башни или треноги, устанавливаемой на воздухонагревателе. При этом в плоскости большей гибкости лифта делались две горизонтальных опоры, защемляющих его консоль. Конструкция опор должна обеспечи- вать возможность независимого температурного перемещения лифта относительно воздухонагревателя. Сторона каркаса лифта, обращенная к доменной печи, и

349

Рис.13.24. Транспортерная галерея 1 – трубчатая галерея; 2 – площадка головного барабана; 3 – качающаяся опора; 4 – колош-

никовая площадка; 5 – доменная печь; 6 – рамы литейного двора; 7 – неподвижная опора; 8 – транспортер; 9 – отсек, используемый для вентиляции

Рис.13.25. Тренога для опирания лифта на воздухонагреватель

1 – горизонтальные связи; 2 – тренога из труб; 3 – кольцо на воздухонагревателе; 4 – то- ченый стержень для обеспечения независимого температурного перемещения конструкций; 5 – жесткая диафрагма; 6 – ребро для передачи нагрузки на оболочку

350