В.№64: Подготовительные мероприятия перед задувкой печи.

К началу задувки доменной печи все конструкции и оборудование, предназначенные для работы под давлением газа или воздуха, должны быть проверены на прочность и плотность. Кожух печи и воздухонагревателей, а также пылеуловители, скрубберы, газопроводы проверяют на плотность сжатым воздухом при избыточном давлении 0,7 ати (70 кПа).

Продолжительность испытания кожуха печи и воздухонагревателей на плотность должна быть не менее 1 часа, а снижение давления воздуха в течение этого времени – не более 2-3%. Воздухонагреватели испытывают каждый в отдельности.

Качество электросварных швов кожуха, газопроводов и других конструкций испытывают современными методами (ультразвуковая дефектоскопия, рентген и др.), но не исключается возможность применения и других способов, например при помощи керосина и мелового раствора. Для этого снаружи электросварные швы покрывают меловым раствором, а изнутри промазывают керосином. Считается, что газопровод обладает необходимой плотностью, если в течение 4 часов на меловой поверхности не появятся пятна керосина.

Перед задувкой доменной печи проводят повторное испытание на прочность и плотность всего воздушного и газового трактов (доменной печи, воздухопроводов холодного и горячего дутья, воздухонагревателей, газопровода грязного газа и пылеуловителей). Испытания проводят при установленных соплах, закрытых малом и большом конусах, закрытых газоуплотнительных и атмосферных клапанах. За пылеуловителем устанавливают заглушку. Все воздухонагреватели переводят на воздушный режим. Смесительный клапан закрывают, а систему заполняют сжатым воздухом под избыточным давлением 2,25 ати (225 /кПa). В связи с переводом доменных печей на работу с давлением газа под колошником до 2,5 ати (250 /кПа) в последнее время воздухонагреватели, воздухопроводы и доменную печь дополнительно испытывают на плотность и прочность при давлении воздуха 4,5 ати (450 кПа).

Тщательной проверке подвергают систему охлаждения. Проверяют, на все ли холодильники поступает вода и нет ли течи из холодильников в доменную печь. Важное значение имеют опробование и наладка загрузочных устройств: системы подачи материалов к скиповой яме, механизмов дозирования материалов, скипового подъемника, вращающегося распределителя шихты, засыпного аппарата, уровнемеров шихты. Особенно тщательно проверяют центровку малого и большого конусов (соосность конусов и печи или соосность вращения распределительного лотка и печи при оборудовании ее бесконусным загрузочным устройством). Нельзя задувать печь при нарушенной центровке загрузочных устройств, так как это приведет к нарушению требуемого распределения материалов.

Проверяют работу механизмов по уборке чугуна и шлака: электрических (или гидравлических) пушек, машин для вскрытия чугунных леток, шлаковых стопоров, поворотных или качающихся желобов, мостового крана литейного двора.

Работа вновь построенной, реконструированной или капитально отремонтированной доменной печи начинается с задувки. От тщательного ее выполнения в значительной мере зависит продолжительность кампании печи (периода времени до остановки печи на капитальный ремонт первого разряда), а также безаварийная и высокопроизводительная работа печи, получение расчетных по составу и свойствам жидких продуктов плавки и наиболее быстрое достижение проектных технико-экономических показателей. Перед задувкой доменной печи осуществляется ряд подготовительных операций и мероприятий, включающих проверку всего комплекса сооружений печи на плотность и прочность, опробование и регулировку механизмов и систем, сушку огнеупорной кладки доменной печи и воздухонагревателей, составление задувочной шихты, загрузку печи подготовленными шихтовыми материалами. Часть этих работ выполняют в процессе строительства или ремонта по мере готовности объектов, а часть непосредственно перед задувкой.

Загрузке доменной печи предшествует расчет задувочной шихты, который ведут, как правило, на получение литейного чугуна, содержащего 2,0-3,0% Si; 0,3-0,8% Мn и < 0,1%. Задувочную шихту рассчитывают на большой расход кокса: 2,2-2,5 т на 1 т чугуна вместо 0,6-0,7 т при выплавке литейного чугуна в нормальных условиях. Высокий расход кокса в задувочной шихте вызывается необходимостью нагрева холодных футеровки печи и столба шихтовых материалов, а также повышенным расходом тепла на восстановление оксидов железа, которое в начальном периоде задувки протекает в основном прямым путем. В связи с тем, что тепло от сгорания первых порций кокса затрачивается на прогревание кладки горна и загруженных в него материалов, первые подачи задувочной шихты состоят только из кокса и небольшого количества флюса, необходимого для ошлакования золы кокса. В последующих подачах по мере загрузки печи увеличивают количество железосодержащих материалов так, чтобы в последних порциях шихты, загружаемых в доменную печь, расход кокса не превышал 1,2-1,3 т/т чугуна. Поэтому задувочная шихта состоит из нескольких шихт с различным расходом горючего. Шихта I состояла только из кокса, известняка и кварцита, все последующие - содержали все увеличивающееся количество руды, относительный расход кокса при этом уменьшался и составлял 3,0; 2,24; 1,6 и 1,22 т/т чугуна.

Выход шлака в задувочной шихте обычно колеблется в пределах 700-800 кг на 1 т кокса. Состав шлака задувочной шихты должен быть, по возможности, близким к составу шлака нормально работающей доменной печи. В задувочный период нежелательно получение как чрезмерно основных(CaO/SiO2 > 1,45), так и очень кислых (CaO/SiO2 < 1,0) шлаков. Как первые, так и вторые, значительно отличаясь от химического состава футеровки, будут разрушать ее. Шлаки задувочного периода должны иметь основность (CaO/SiO2) в пределах l,10/l,20.

На некоторых заводах Украины задувочная шихта состоит из двух отдельных шихт. Первая шихта состоит только из кокса и известняка, необходимого для ошлакования золы кокса. Вторая шихта состоит из кокса, известняка, сортированной железной руды и марганцевой руды II сорта. Постепенное увеличение рудной нагрузки достигают изменением соотношения между холостыми и содержащими руду подачами с таким расчетом, чтобы в последующих подачах расход кокса на I т чугуна приближался к указанным выше пределам (1,2-1,3 т/т чугуна).

К физико-химическим свойствам материалов, идущих в задувочную шихту, предъявляют повышенные требования. Кокс должен быть механически прочным (показатель М40 > 82%*) во избежание образования большого количества мелочи при падении с большой высоты во время загрузки печи. В задувочной шихте используют только кусковую сравнительно бедную (Fe = 45-50%), но легковосстанавливающуюся гематитовую железную руду. Это диктуется необходимостью получить большее количество шлака (650-800 кг) на единицу чугуна с тем, чтобы улучшить его десульфурацию при высоком расходе кокса и обеспечить нормальное протекание восстановительного процесса в столбе шихты после задувки печи.