Печь взвешенной плавки схема

Печь взвешенной плавки схема
Печь взвешенной плавки схема
Печь взвешенной плавки схема
Печь взвешенной плавки схема
Печь взвешенной плавки схема

Конструкция печи для плавки во взвешенном состоянии на подогретом дутье достаточно сложна - она сочетает в себе две вертикальные шахты (плавильную и газоход-аптейк) и горизонтальную камеру-отстойник (рис. 1.1.).

Рис. 1.1. Печь взвешенной плавки на штейн с вертикальным расположением технологического факела:

1 - реакционная шахта; 2 - отстойник;

3 - вертикальный газоход (сепарационная камера)

Тонкоизмельченная шихта, предварительно высушенная до содержания влаги менее 0,2%, подается в бункер шихты. Из бункера шихта двумя скребковыми транспортерами «Редлер» подается через свод реакционной камеры с помощью четырех специальных горелок (рис. 1.2). Основное назначение горелки - приготовление и подготовка шихтововоздушной смеси для ускорения процесса горения сульфидов. Перемешивание шихты с дутьем достигается разбиванием струи шихты о конус-рассекатель и подачей дутья через воздушный патрубок и распределительную решетку.

Рис. 1.2. Схема горелки печи для плавки во взвешенном состоянии

1 - дутьё; 2 - шихтовая воронка; 3 - загрузочный патрубок;

4 - воздушный патрубок; 5 - конус-рассекатель;

6 - распределительная решётка; 7 - диффузор.

Вся печь финской плавки выполнена в виде кладки из магнезитового кирпича. Футеровка плавильной шахты и аптейка заключена в металлические кожухи из листовой стали. В кладку всех элементов печи заложено большое количество водоохлаждаемых элементов, что позволяет значительно удлинить срок службы агрегата. Аптейк непосредственно сочленён с котлом-утилизатором туннельного типа. В боковой стенке отстойной камеры установлены две медные водоохлаждаемые плиты с отверстиями для выпуска шлака, а в передней торцевой стене - чугунные шпуры для выпуска штейна.

Основным элементом печи является плавильная шахта, представляющая собой цилиндрическую камеру с внутренним диаметром 3-8 м, высотой 7-12 м и толщиной стен 250-380 мм. Реакционная камера выложена из хромомагнезитового кирпича и заключена в металлический кожух из листовой стали. Чтобы исключить смещение кладки, кожух жестко скреплен с футеровкой и установленными в ней медными водоохлаждаемыми кессонами, которые расположены на стыке шахты со сводом отстойника. Шахта может иметь арочный или распорно-подвесной свод, выложенный из термостойкого кирпича. Свод обычно двухслойным. Второй слой состоит из легковесного шамота толщиной 75-150 мм. Общая, толщина свода 525 мм. Сверху кладка закрывается стальным листом, что улучшает герметичность свода и исключает возможность попадания пыли на его поверхность. В своде имеются 4 отверстия для установки шихтовых горелок. Кроме того, в центре свода расположено отверстие для установки горелки, предназначенной для сжигания традиционных видов топлива, и ряд отверстий по периферии для подачи в печь конвертерной пыли.

Отстойная зона печи имеет площадь пода от 40 до 300 м2. В конструктивном отношении отстойник аналогичен анодным печам стационарного типа. Внутреннюю футеровку печи отстойника выполняют из хромитопериклазового кирпича. Для наружной кладки применяют шамот. Между шамотной и хромитопериклазовой кладкой по всему периметру печи на уровне ванны установлены медные водоохлаждаемые кессоны. Общая толщина кладки на уровне расплава составляет около 800 мм. Над ванной толщину стен ступенчато уменьшают до 450-600 мм, В торцевой и боковых стенках печи предусмотрено несколько (9-11) шпуровых отверстий для выпуска продуктов плавки. Штейн выпускают в головной части печи, шлак - со стороны вертикального газохода. Выпускные отверстия обычно расположены на разных уровнях; высота шлаковых шпуров над подом составляет 500-600 мм, штейновых шпуров-25, 100 и 250 мм. В кладке стен предусмотрено 18-20 отверстий для установки горелок природного газа и наблюдения за ходом технологического процесса, расположенных на расстоянии около 4 м от основания подины.

Под печи сооружают из хромитопериклазового термостойкого кирпича в виде многослойной обратной арки. Для его теплоизоляции используют легковесный шамот.

Свод отстойной камеры имеет арочную или, распорно-подвесную конструкцию. Его кладку ведут в два слоя: нижний слой состоит из хромитопериклазового кирпича, верхний - из легковесного шамота или другого теплоизоляционного материала. В кладке свода размещены 8 отверстий диаметром 300 мм для загрузки чугунного скрапа и 4 контрольных отверстия диаметром 120 мм для проведения замеров уровня расплава в ванне печи. Отстойник имеет сварной металлический кожух и снаружи заключен в подвижный металлический каркас стоечного типа.

Вертикальная сепарационная камера значительно выше плавильной и имеет прямоугольную форму. Ее длина составляет 9 м, ширина 7 м и высота 17 м. К торцевой стенке камеры примыкает газоход для отвода продуктов сгорания топлива и технологических газов, имеющий в поперечном сечении форму прямоугольника шириной 7 и высотой 6 м. В кладке стен размещены также 2 контрольных люка для осмотра футеровки и несколько (8-10) отверстий для установки фурм, через которые подают газ для восстановления сернистого ангидрида.

Сверху сепарационная камера ограничена распорно-подвесным сводом, который выкладывают из хромитопериклазового кирпича, образующего огнеупорную футеровку толщиной порядка 300 мм. Для утепления свода футеровку покрывают слоем теплоизоляции из легковесного шамота. В центре кладки размещено отверстие для аварийного отвода газов, при нормальной работе печи закрытое крышкой из огнеупорных материалов.

Процесс окисления сульфидов шихты проходит с большим выделением тепла. Поэтому части печи, температура в которых достигает наивысших значений, кессонируют закладными кессонами.

Для кессонного охлаждения применяют химически чистую воду. Несмотря на предпринимаемые меры и кессонное охлаждение огнеупорной кладки печи, она довольно быстро изнашивается. Как показала практика, в течение первых 6-8 месяцев работы: происходит разгар футеровки шахты до достаточной толщины 50-70 мм. В газовом объеме отстойной части печи толщина футеровки в течение 1,0-1,5 лет становится равной 0-100 мм с полным выкрашиванием в связи с потерей связки. Кессоны этой части печи работают в гарнисажном режиме.

Наиболее перспективным для агрегатов автогенной плавки являются охлаждаемые элементы, полученные из высокотеплопроводного материала, с увеличенной толщиной стенки со стороны расплава. Достаточная толщина стенок и высокая теплопроводность медного проката предотвращают или значительно снижают возможные последствия кратковременных отклонений от стационарных тепловых условий - локальных тепловых ударов, обеспечивая быстрое растекание тепла по всей массе кессона.

Расположение и число кессонов на агрегате должны отвечать некоторому оптимуму, поскольку чем чаще поставлены кессоны в футеровке, тем больше кладка выдержит воздействие со стороны рабочего пространства печи и тем значительнее теплопотери с охлаждением, что неблагоприятно действует на тепловой баланс и технико-экономические показатели плавки. Удачно выбранные расстояния между кессонами и режимы охлаждения на финских печах взвешенной плавки продлевают кампанию до 3-4 лет без остановки на капитальный ремонт. Однако после выработки футеровки до определенной толщины износ ее значительно замедляется, так как образуется гарниссаж (пропитка остаточной толщины расплавом), который продолжает исполнять роль футеровки.

В большинстве случаев механические усилия в футеровке возникают вследствие изменения теплового режима печи, включая режим сушки и разогрев воды в огнеупорах. В инерционный период разогрева печи, когда тепловой импульс еще не достиг противоположной стороны стенки, внутренняя (прогретая) часть огнеупорной кладки испытывает температурную деформацию, а со стороны непрогретой части кладки - реактивное противодействие этой деформации. Величина теплового импульса, определяющего температурную деформацию, размер прогретых зон кладки, термомеханические свойства материалов футеровки, при определенных ситуациях способствуют разрушению кладки.

Вследствие этого сушка и разогрев материалов должны осуществляться согласно расчётному графику. Критическая скорость разогрева огнеупорных образцов, превышение которых образует сколы:

- для магнезитовых огнеупоров - 3 град/мин,

- для хромомагнезитовых - 8 град/мин.

С целью продления межремонтной кампании разработана методика защиты внутренних поверхностей печи и составы защитных покрытий. Определены оптимальные режимы, при которых происходит образование гарниссажа. Принятые меры позволили продлить работу печи от одного капитального ремонта до другого.

Разработан торкрет-аппарат со смачиванием огнеупорной массы на выходе из сопла. Его основные характеристики:

- давление воздуха 0,58-0,6 МПа;

- объем камеры сухой массы 0,2 м3

- давление жидкости в сопле 0,28-0,32 МПа.

Огнеупорный слой толщиной 50-70 мм наносят в ячейки кожуха печи путем подачи торкрет-массы через специально предусмотренные ремонтные люки в горизонтальном направлении с расстояния 8-9 м.

Решающее влияние оказывает правильно подобранный состав торкрет-массы, обеспечивающий хорошую прилипаемость к кожуху при большом расстоянии торкретирования, удовлетворительную стойкость при определенной толщине слоя, обеспечивающего защиту металлических полок.

Положительные результаты были получены при использовании торкрет-массы на шве хромомагнезита. Жидкая масса состоит из жидкого стекла и воды.

Наибольшая толщина при торкретировании за один раз получена при следующих условиях:

1. отношение основных составляющих: мертель - хромомагнезитовый порошок - кремнефтористый натрий =1:15:0,003.

2. жидкость для смачивания:жидкое стекло: вода =1:3.

3. плотность массы 2,50 г/см3. При данных плотности и толщине слоя в 58-65 мм получается максимальной коэффициент прилипания 85%. Содержание в слое крупных частиц45% (2-3 мм), средних 20% (2-0,5 мм) и мелких 35% (< 0,5 мм).

Исследования поведения торкрет-слоя показали, что в зонах с максимальной температурой (шахта) торкрет-слой в течение первых часов работы скалывается на 0,25-0,3 толщины от резкого термического напряжения при нагреве, затем во вторую, третью декаду работы происходит его покрытие гарнисажем (10 мм); далее слой, уложенный в ячейке, не разрушается. На кожухах с меньшими тепловыми нагрузками торкет-слой деформируется в меньшей степени, скалывается 0,2 части толщины, далее идет замещение на настыль (гарнисаж), затем стабилизируется и не разрушается.

Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема Печь взвешенной плавки схема

Лучшие статьи:



Как сделать красивый фартук на кухне

Как сделать крышку песочницы

Поздравления с днём таксиста мужу

Крутые самолеты схема из бумаги

Схема и печатная плата подмотки спидометра на 555