Вспомогательные устройства доменных печей

К вспомогательным устройствам доменной печи относятся:

- шихтовый двор где хранятся, подготавливаются, взвешиваются, загружаемые шихтовые материалы,

- литейные дворы которые обеспечивают печи чугуновозами и шлаковозами;

- нагревательные устройства, позволяющие нагревать подаваемый воздух до определенной температуры;

- газоуловители и газоочистители - улавливают доменный (колошниковый) газ и очищают его от пыли;

- воздуходувные машины, которые через фурмы выдувают в горн доменной печи горячий воздух;

- две водопроводные магистрали, подающие воду для охлаждения горна и лещади.

Нагревательные устройства (рис. 2) представляет собой камеру сгорания и насадку. Насадка выполнена шестигранными, огнеупорными блоками с круглыми ячейками; поверхность нагрева насадки составляет примерно около 30 м² на 1 м³ объема насадки.

К горелке 1 в камеру сгорания подается очищенный от пыли доменный газ, который, сгорая, нагревает насадку и удаляется через дымовую трубу 4. Затем подача газа к горелке прекращается и через насадку пропускается воздух, подаваемый турбовоздуходувной машиной, который проходя через насадку, нагревается до необходимой температуры и подается к фурменному устройству и оттуда через фурмы в рабочее пространство со скоростью 100…150 м/с. Доменная печь имеет четыре воздухонагревателя в то время как в одних насадка нагревается, в других отдает теплоту холодному воздуху, нагревая его. После охлаждения насадки воздухом нагреватели переключаются. Доменная печь снаружи имеет стальной сварной конус толщиной 20…25 мм в верхней части и 35…40 мм в нижней. С внутренней стороны кожуха находятся огнеупорная футеровка, охлаждаемая футеровка, которая охлаждается холодильниками.

Огнеупорные материалы

Огнеупорные материалы применяют для изготовления внутреннего облицовочного слоя (футеровки) металлургических печей и ковшей для расплавленного металла. К ним предъявляются следующие требования: должны выдерживать высокую температуру, обладать достаточной механической прочностью, сопротивляться химическому воздействию газов, жидких шлаков и металлов, обладать постоянством объема и иметь определенную пористость. Огнеупорные материалы применяются в виде порошка, кирпичей и фасонных изделий. По химическим свойствам огнеупорные материалы разделяют на кислые, основные и нейтральные.

К кислым материалам относят кварцит и кварцевый песок, содержащие 93…100 % SiO₂. Из молотого кварцита изготовляют динасовые кирпичи, которые применяют для выкладки стенок, подины и сводов мартеновских, электрических и некоторых других печей. Температура размягчения этих кирпичей – 1550 ⁰С, плавления – 1690…1730 ⁰С.

К основным материалам относят обожженный доломит и обожженный или сплавленный магнезит.

Обожженный магнезит (MgCO₃) получается в результате высокотемпературной обработки сырого магнезита при температуре 2000⁰С. Плавленый магнезит получают путем сплавления продуктов обжига при температуре свыше 2000 ⁰С.

Обожженный доломит получают при нагреве до высокой температуры (1600 ⁰С) сырого доломита (горная порода MgCO₃  CaCO₃).

Доломитовые и магнезитовые кирпичи широко применяют для футеровки плавильных и нагревательных печей.

Большой термостойкостью обладают хромомагнезитовые огнеупорные кирпичи (65…70 % MgO и 25-29 % FeO  Cr₂O₃), используемые для изготовления подвесных cводов мартеновских печей.

К нейтральным огнеупорным материалам относят обожженную огнеупорную глину, содержащую около 30% Al₂O₃. При обжиге сырой глины каолинит Al₂O₃  2SiO₂  2H₂O теряет влагу, в результате чего получается глинозем Аl₂O₃ и кремнезем SiO₂, которые переходят в состав обожженной массы, называемой шамотом. Шамот выдерживает температуру до 1610…1670 ⁰С; применяется на заводах черной и цветной металлургии, им футеруют ковши для жидкого металла, воздухонагревательные печи и т.д.

4. Для кладки лещади доменных печей используют углеродистый кирпич и блоки, которые содержат до 92 % С в виде графита.