Зарядните материали се зареждат в доменната пещ отгоре, въздухът се подава отдолу за изгаряне на гориво. Продуктите от топенето на доменната пещ - течен чугун и шлака - се отделят отдолу. Профилът на вътрешното пространство за топене на доменната пещ е избран по такъв начин, че заредените материали да се спускат равномерно и освободените материали да са равномерно разпределени.
Ориз. 16. Профил на доменната пещ:
1 - отгоре; 2 - моята; 3 - пара; 4 - рамене; 5 - стеклярус
Ориз. 17. Общ изглед на доменната пещ:
1 - прорез за освобождаване на чугун; 2 - фурмено устройство за подаване на комбиниран взрив; 3 - цилиндрична част на върха със защитни плочи; 4 - голям коус на върха; 5 - малък конус на върха; 6 - устройство за въртене на приемната фуния; 7 - приемна фуния; 8 - пропускане; 9 - наклонен мост; 10 - междуконусно пространство; 11 - прорез за освобождаване на шлаката; 12 - детска площадка
Газове през секцията на пещта. Газовете се издигат отдолу нагоре. Профил на пещта. На фиг. 16 показва профил на съвременна доменна пещ. Горната част на пещта се нарича плот (от думата колоша: така се наричаха сандъците, в които се транспортираха въглищата, за да бъдат заредени в пещта).
Зарядът се зарежда през горната част на пещта, която има формата на цилиндър, и газовете се отстраняват. Под върха е UiaxTai, който е пресечен конус, разширяващ се надолу. Тази форма на ствола позволява на материалите да се разстилат настрани и свободно да падат надолу. В допълнение, разширяването на вала елиминира уплътняването на заряда. Най-широката част на пещта - пара - е къс цилиндър, необходим за създаване на плавен преход от долната широка основа на вала към стеснените рамена - частта от пещта, която е пресечен конус с широка част в горната част и една тясна в долната част. Ако валът беше директно свързан с раменете, тогава на мястото на свързването им се образуваше тъп ъгъл, в който се задържаха низходящите суровини. Наличието на пара изглажда прехода и елиминира мъртвото пространство. Раменете са придобили стесняваща се конична форма, тъй като имат рязко намаляване на обема на натоварените материали поради изгарянето на кокса и образуването на течни продукти на топене.
Долната част на пещта е цилиндрично огнище, в което се натрупват течни продукти на топене - чугун и шлака. В долната част на огнището има отвори - кранове за изпускане на чугун, в горната част на огнището има фурми, през които се подава въздух към пещта.
Нека разгледаме по-подробно разположението на основните части на доменната пещ, обща формакоето е показано на фиг. 17.
Фундамент на пещта. Съвременната пещ, заедно с всички конструкции и метални конструкции, облицовъчни и шихтови материали и продукти на топене, които се съдържат в нея, може да има маса до 30 хиляди тона.Тази маса трябва да бъде равномерно пренесена в почвата. Долната част на основата (подметката) е направена под формата на осмоъгълна бетонна плоча с дебелина до 4 м. На подметката се поддържат колони, поддържащи металните конструкции на пещта (корпуса).
Горната част на основата - пънът - представлява монолитен цилиндър от огнеупорен бетон, върху който е разположено огнището на пещта.
Рогът (фиг. 18) може да бъде разделен на три части. Долната плоска част на огнището е платика, върху която има течно желязо и шлака. Платиката издържа на високото налягане на чугуна. Той е изграден с въглеродни блокове отвън, с големи тухли с високо съдържание на алуминий, съдържащи повече от 45% AI2O3 отвътре. Общата дебелина на платиката достига 5,5 м. Платиката е под въздействието на високи температури и хидростатичния ефект на течното желязо. Течност
Ориз. 18. Схема на огнището на доменна пещ:
I - бетонна подметка на пещта; 2- пънче на пещта; 3- въглеродни блокове на платика; 4- високоалуминиева тухла; 5 - чугунени печки хладилници
Чугунът прониква между тухлите по шевовете и заклинва зидарията. Има унищожаване на платиката, особено силно през първото време след началото на работата. За запазване на платиката в пещта се поддържа "мъртъв слой" от течно желязо с дебелина до 1000 mm, който не се освобождава от пещта. В големите пещи платиката е изцяло изложена от въглеродни огнеупори.
Втората долна част на огнището - от платиката до прореза (метален приемник) - служи като хранилище за разтопено желязо и шлака. Металният приемник е изработен от въглеродни блокове върху въглеродна паста. Отворите на фурмите, чугунените и шлаковите отвори са изградени с шамотни тухли. В долната част зидарията е с дебелина до 1500 мм, в горната част 325 мм. Зидарията на платиката и металния приемник е покрита с печки хладилници, които са метални плочи с тръби, през които циркулира вода.
Между платиката и пънчето в някои пещи се поставят метални пластини с жлебове за въздушно охлаждане. Отвън хладилниците и огнището са затворени в метален корпус, изработен от листове с дебелина 40-50 мм. За компенсиране на топлинното разширение на зидарията в долната част на огнището между хладилниците и зидарията
Оставя се празнина от ~100 mm, която се запълва с плътно уплътнена въглеродна маса. В долната част на пещта, на разстояние 600-1700 мм от платиката, има отвори - кранове за освобождаване на чугун и шлака. В пещи с обем до 2000 m3 се прави един отвор, в по-големи пещи - до четири. Чрез чугун
Излято желязо. Чугуненият прорез е обрамчен от лята стоманена рамка, прикрепена
Lennoy към корпуса на пещта (фиг. 19). Отворът на касата е облицован с високоалуминиста тухла. Оставя се проходен канал с ширина 300 и височина 400-500 мм, който се запушва с огнеупорна маса. За да освободите чугуна, в него се изрязва отвор с диаметър 50-80 mm. След освобождаването на чугуна каналът на отвора за кран отново се запушва с огнеупорна маса.
Над нивото на отвора за чугунен кран, 1400-1800 мм, има кранове за шлака, предназначени за освобождаване на горната шлака. Шлаковите кранове са разположени под ъгъл 90° един спрямо друг и под ъгъл 60° спрямо чугунения кран. При средните пещи се правят два отвора, а при големите пещи се прави един отвор за изхвърляне на шлаката.
Ориз. 19. Устройството на чугунен letkn: Letki 18 20 пъти B CyT-
/ - корпус nz огнеупорна маса; 2- CI ИЗПУСКАНЕ НА ТЕЧНОСТ
Огнеупорна зидария; ч- кадър; 4 - хладилник
В отвора на крана за шлака е монтирано устройство за шлака, чиято схема е показана на фиг. 20. Основните части на устройството за шлака: медна фурма с водно охлаждане, меден хладилник, чугунен хладилник с напълнена спирална намотка за вода, чугунен водоохлаждащ се бойник, с който устройството
Закрепва се към корпуса на фурната. Коничната кухина на устройството за шлака се запълва с огнеупорна маса, в която се изрязва отвор за излизане на шлаката от пещта. Копието за шлака се затваря с метална тапа с помощта на заключващо устройство. В големите пещи шлаката се изхвърля заедно с чугуна от един кран.
Ориз. 20. Диаграма на устройството за шлака:
1 - чугунен отвор с водно охлаждане; 2 - чугунен хладилник; 3 - меден хладилник; 4 - медна фурма с водно охлаждане
фурми. В горната част на огнището на разстояние 2700-3500 mm от оста на чугунения кран има фурми за подаване на горещ въздух, природен газ, прахообразно или течно гориво в пещта около обиколката на пещта. . Броят на фурмите зависи от размера на пещта и варира от 18 до 42. Въздухът към пещта се подава през пръстеновидния въздуховод с вътрешен диаметър до 1650 mm, обграждащ доменната пещ. От въздуховода, с помощта на фурмни устройства, взривът навлиза в пещта. Устройството за фурма (фиг. 21) се състои от водно охлаждана лята медна фурма с вътрешен диаметър до 200 mm, която излиза на 300 mm от зидарията вътре в пещта. Копието е фиксирано в хладилници. Хладилниците допринасят за охлаждането на зидарията на огнището, разположени в непосредствена близост до центровете на горене, ви позволяват да инсталирате фурмата в гнездото и да премахнете издухването на газ от пещта. Хладилникът е композитен. Въздухът се подава към фурмата през стоманена дюза, която е свързана с подвижно коляно. С помощта на пръти и пружини дюзата се притиска към фурмата. За да смените дюзата или копието, коляното трябва да се изтегли назад посредством въртяща се връзка с адаптера. Разклонителната тръба е свързана към втулката на фурмата, свързана към пръстеновидния въздуховод. В края на фурмното устройство има пипер за наблюдение на процеса на изгаряне на горивото. Когато към пещта се подава газ или мазут, през фурмата преминават тръби, през които се подава гориво. всеки
Копието е оборудвано с устройство за измерване и контрол на въздушния поток.
Рамене. Раменете са положени в една тухла с дебелина 345 мм. Охлаждането на зидарията се осъществява от плочести оребрени хладилници. Както показва опитът, огнеупорната облицовка на раменете е подложена на интензивно износване и бързо изгаря. Образува се защитен слой върху голите петна по повърхността на хладилниците
Ориз. 21. Устройството на фурменото устройство:
1 - медна въздушна дюза; 2, 3 - хладилници; 4 - дюза; 5 - подвижно коляно; 6 - преходна тръба към въздуховода
От шлака и шихта (олово), което предпазва хладилниците от високи температури и течни продукти на топене.
Raspar. Стените на парното помещение имат значителна дебелина - до 690 mm, те са изградени от шамотни тухли и се охлаждат от мараторни хладилници, краищата на които са пълни с огнеупорни тухли. Корпусът на шахтата лежи върху масивен метален мараторен пръстен и предава натиска на зидарията и конструкциите на горната част на пещта върху него. Пръстенът лежи върху колони.
Моята. Шахтата е изградена с шамотни тухли. Дебелината му зависи от метода на охлаждане и може да варира от 690 до 1020 mm, като в горната част дебелината на зидарията е 920 mm. Почти по цялата височина на шахтата, две трети от парата са инсталирани хладилници в шахматен ред. Между корпуса и тухлената зидария или между тухлите и хладилниците се оставя празнина от 50-60 mm, запълнена с шамотно-азбестова набивка за компенсиране на топлинното разширение на рудничната зидария. Полагането на мината се износва силно под въздействието на потока от горещи газове, който носи малки твърди частици от материали. В долната част на мината и в парната баня шамотните тухли могат да бъдат унищожени поради взаимодействие с шлаката. В горните и средните хоризонти на мината зидарията може да бъде разрушена поради отлагането на черен въглерод според реакцията 2CO = CO2 + C.
Разрушаването на зидарията се улеснява и от отлагането на цинков оксид в шевовете на зидарията, който се образува в резултат на окисляването на цинка, който се изпарява по време на топенето. Средната продължителност на една минна кампания е 4-5 години. Отвън, партидното полагане е затворено в здрав корпус. С помощта на спринклерната система обвивката се облива с вода, която се стича в кутиите, заварени на дъното на шахтата.
Горна част. Горната облицовка е изработена от стоманени плочи, които предпазват конструкцията на пещта от ударите на суровините, изпратени в пещта. Между плочите и корпуса на пещта е направен слой зидария от шамотни тухли. Горната част на корпуса на пещта се нарича купол. Към него е прикрепен пръстенът на пълнителния апарат. Куполната част е облицована отвътре с чугунени плочи с излети в тях тухли.
Корпус на пещта. Цялата пещ е покрита със заварен кожух от листове с дебелина от 20 до 50 mm.
Пряк път http://bibt.ru
§ 5. УСТРОЙСТВО ДОМЕННА ПЕЩ
В доменна пещ различни степени на чугун се получават от железни руди. Доменните пещи, работещи с кокс, се наричат коксови пещи, а доменните пещи, работещи с дървени въглища, се наричат пещи на дървени въглища.
Доменна пещ - доменната пещ (фиг. 13) е непрекъсната шахтова пещ. Има формата на два пресечени конуса, сгънати с широки основи, между които има цилиндрична част, наречена пара.
Горната (тясна) част на пещта се нарича плот. Горната част има устройство за пълнене за зареждане на заряда (руда, гориво, флюсове) и димоотводни тръби, през които се изпускат газове от доменната пещ, наречена доменна пещ или горна част. Частта от пещта между горната част и парата се нарича шахта. Частта от пещта, обърната нагоре с пресечен конус и поддържаща заряда в пара заедно със заряда и горната част, се нарича рамена. В тази част на пещта има доста рязко намаляване на обема на заредените материали в резултат на изгарянето на кокса и образуването на течни продукти на топене.
Долната част на пещта, която има формата на цилиндър, в който се натрупват продукти на топене - течно желязо и шлака - се нарича огнище. В огнището има отвори, разположени радиално на еднакво разстояние един от друг (10-16, в зависимост от размера на доменната пещ). В тези отвори се вкарват двустенни тръби от червена мед, бронз или алуминий. Тези отвори се наричат копия. Горещият въздух, загрят във въздухонагреватели (коопери), се издухва през фурмите от вентилатор или вентилатори. Копията се охлаждат от вода, циркулираща в пространството между стените на тръбата.
Ориз. 13. Доменна пещ с полезен обем 1300 m 3
На дъното на огнището има отвори за изпускане на чугун - чугунен кран, а за изпускане на шлака - шлаков кран. Долната част, или дъното, на ковачницата се нарича платика. Платиката лежи върху стоманобетонния фундамент на пещта. Стените на доменната пещ са облицовани с огнеупорни шамотни тухли. Огнеупорната облицовка на пещта е затворена в стоманен корпус, който е направен от листове, нитовани или заварени заедно. За да се увеличи устойчивостта на огнеупорната зидария, тя се охлажда с помощта на метални хладилници, в които циркулира вода.
В момента черната металургия е оборудвана предимно с големи високопроизводителни доменни пещи. Съвременните доменни пещи са оборудвани с устройства за автоматично управление. Тези устройства контролират, регулират и записват основните параметри на процеса на доменната пещ.
Сега такива основни области на работа на доменната пещ като доставка на руда, контрол на нивото на заряда, регулиране на температурата на взривяване, влажност на въздуха, налягане на газа, отопление на въздушни нагреватели са напълно автоматизирани. Редица инструменти показват съдържанието на въглероден диоксид в горния газ, неговата температура и др.
У нас се изгражда най-мощната в света доменна пещ с обем над 2000 м 3 и годишна производителност над 1 млн. т. Тази пещ осигурява комплексна автоматизация на разтоварването. Конвенционалните вагони са заменени от система от пластинчати конвейери. Регулирането на количеството и наличността на заряда, както и режимите на зареждане се извършва от софтуерно устройство. Вместо отваряне на чугунен кран с електрическа бормашина, ще се използва дистанционно управление на този процес. Изливането на чугун и шлака също е механизирано.
Тест
по дисциплина "Материалознание и технология на конструкционните материали"
Вариант номер 10
Извършва се от ученик
УРБАС, б-НФГДз-32
Код: 131720
Щербаков В. Г.
Проверен от: Мелникова I.P.
Саратов, 2017 г
Задача номер 1. 3
1.1. Начертайте схема на доменна пещ. 3
1.2. Опишете същността на възстановителното топене. четири
1.3. Посочете продуктите, доменната пещ и технико-икономическите показатели на доменната пещ. единадесет
Задача номер 2. 12
2.1. Опишете явленията, които възникват в метала при нагряване. 12
2.2. Очертайте концепцията за температурния диапазон на формоване на метал и принципа на неговото определяне от диаграмата. четиринадесет
2.3. Приблизително определете интервала на температурна обработка за стомана със съдържание на въглерод 0,5% от диаграмата ……………………………………………………………………………………… …………… …………петнадесет
Задача номер 3. 22
Начертайте диаграма на ацетилен-кислороден пламък и опишете структурата му. Посочете характеристиките на заваряването на мед Разработете процес за заваряване на корпус (фиг. 38 a, b) от меден клас M3r. Производство - бр. Определете естеството на пламъка за газово заваряване, вида на горелката и нейната мощност. Изберете клас и диаметър на телта за пълнене. Посочете състава на потока и метода на заваряване (ляво, дясно). Определете масата на отложения метал по размерите на заваръчния шев. Задайте консумацията на тел за пълнене, като вземете предвид загубите, кислород, ацетилен, калциев карбид и времето за заваряване на продукта. Посочете методите за контрол на качеството на заваръчния шев.. 22
Задача номер 4. 23
Дайте схеми за повърхностна обработка на 1, 2, 3 части, чийто чертеж е даден на фиг. 6. За всяка схема посочете името на машината, инструмента и приспособленията. Дайте скици на инструмента за повърхностна обработка 3 и приспособления за фиксиране на детайла по време на повърхностна обработка 1. 23
Използвана литература.. 24
Контролна задача номер 1
Начертайте схема на доменна пещ. Опишете същността на възстановителното топене. Посочете продуктите, доменната пещ и технико-икономическите показатели на доменната пещ.
Доменната пещ е предназначена за топене на желязо.
Схема на домейн процеса.
Същността на този процес е, че в пещта се извършва редукция на железните оксиди, които са в изходния материал - рудата, от продуктите на изгаряне на гориво - водород, въглероден оксид и твърд въглерод. Устройството на шахтова доменна пещ не е много сложно. Състои се от няколко части.
Дизайн на пещ
Горната част на доменната пещ се нарича горна. Снабден е с газови изходи, които служат за отстраняване на горния газ. Тук суровините се зареждат чрез специално устройство за пълнене.
Под върха има вал, който има формата на пресечен конус, разширяващ се надолу. Тази форма позволява да се опрости процеса на постъпване на суровини отгоре. В мината суровината се приготвя по специален начин от рудни оксиди и желязото се редуцира.
Най-широката част на доменната пещ се нарича пара. Тук отпадъчната скала от флюс и руда се топи, поради което от тях се получава шлака.
Следващата част на пещта е пресечен конус, разширяващ се нагоре. Нарича се подложки за раменете. В този участък от конструкцията завършва образуването на шлака, оставяйки в нея определено количество флюс и твърдо гориво.
Изгарянето на горивото, подадено отгоре, става в огнището. Служи и за натрупване на желязо и шлака, които са в течно състояние.
За изгаряне на гориво е необходим горещ въздух. Той влиза в пещта от въздухонагревателите през пръстеновидния въздуховод, преминаващ през фурмите. Дъното на огнището, наречено платика, е разположено върху масивна стоманобетонова основа. Тук е натрупването на шлака и чугун. В края на процеса на топене чугунът и шлаката се изхвърлят през специални улеи през предназначени за тази цел кранове в кофи.
Принцип на работа на доменна пещ
Схема на доменна пещ.
Дизайнът на доменната пещ е проектиран по такъв начин, че зарядът влиза в купата през зареждащо устройство, направено под формата на малък конус, разположен в горната част. По-нататък от купата, падайки върху голям конус, когато се спусне, зарядът влиза в пещта. Такава система не позволява проникването на газ от доменната пещ околен свят. След зареждане малкият конус и фунията за приемане на суровини се завъртат на ъгъл, кратен на 60 градуса. Това е необходимо, за да се гарантира, че сместа е равномерно разпределена.
Металургичната пещ продължава да работи, шихтата се топи и слиза още повече, освобождавайки място за нови порции суровини. Полезният обем на доменната пещ винаги трябва да бъде напълно запълнен. Една съвременна доменна пещ може да има полезен обем от 2000 до 50 000 m³. Височината му може да достигне 35 м, което е почти три пъти диаметъра му. Този дизайн не е измислен случайно: принципът на работа на доменната пещ се основава на движението на материали и газове един към друг, което позволява увеличаване на използването на топлина до 85%.
Устройство за доменна пещ
Вътрешното очертание на вертикалното сечение на доменната пещ се нарича нейният профил (Фигура 6), в който се разграничават горна част 1, шахта 2, пара 3, рамена 4 и огнище 5. За съвременните големи пещи полезната височина е 29- 32 м. Средният обем на пещите е 1000-3000 m 3, най-голямата пещ с обем 5000 m 3.
Фигура 6 - Доменна пещ: 1 - заряд; 2 - капки чугун; 3 - шлака; 4 - фурми за подаване на въздух към пещта; 5 - шлакова клетка; 6 - улей за освобождаване на шлака; 7 - течно желязо; 8 - улей за освобождаване на чугун; 9 - чугунен прорез; 10 - течна шлака
Доменната пещ е затворена в метален корпус с дебелина 20-25 mm в горната част и 35-40 mm в долната част, състоящ се от множество цилиндрични и конични ленти. Корпусът е изцяло заварен. ОТ вътреКорпусът съдържа огнеупорна облицовка, охлаждана от хладилници. Материалът се подава отгоре с помощта на конвейер. Основната част на горното устройство е пълнителен апарат, състоящ се от голям и малък конус с приемна фуния. За равномерно разпределение на заряда малкият конус се върти около оста си, която се спуска в междуконусното пространство. Големият конус се спуска в доменната пещ. Наличието на два редуващи се низходящи конуса осигурява уплътняването на върха при зареждане на заряда. В долната част на пещта има фурмни устройства, през които се подава нагрят взрив и добавки от газообразно, течно или прахообразно гориво. Течните продукти на топене непрекъснато се стичат в горнището на пещта, в което има отвори за освобождаване на чугун и за освобождаване на шлака. Продуктите от стопилката периодично се освобождават през тези прорези. По този начин процесите в пещта и подаването на заряд протичат непрекъснато, докато освобождаването на чугун и шлака се случва периодично.
Зареждащото устройство е устройство за зареждане на насипни материали в шахтови пещи - доменни пещи, пещи и други (Фигура 7).
Устройствата за пълнене се използват главно в доменното производство. Зарядът се подава в него чрез скипове или конвейери. От приемната фуния зарядът постъпва първо в малък, а след това в голям конус. Големият конус се спуска, когато малкият конус е затворен, което предотвратява изтичането на газове от пещта в атмосферата. Въртящите се разпределители на заряда се използват за равномерно натоварване на заряда по обиколката на върха.
В съвременните доменни пещи се образува 1250-1800 m 3 газ на 1 тон чугун, който се отстранява от пещта през горната част. Доменната пещ или горният газ се използва като гориво за въздухонагреватели на доменни пещи, коксови пещи, нагревателни кладенци и пещи на валцовани мелници, котелни инсталации. На изхода от пещта доменният газ съдържа от 10 до 40 g / m 3 прах и преди да се подаде в устройствата на горелката, за да се предотврати тяхната повреда (запушване и др.), съдържанието на прах в него трябва да бъде не повече от 5 mg/m 3, във връзка, което изисква задължителното му почистване.
Фигура 7 - Устройство за зареждане на доменна пещ: 1 - направляваща фуния; 2 - куха пръчка на малък конус; 3 - разпределител на заряда; 4 - газово уплътнение; 5 - голям конус; 6 - руда; 7 - кокс; 8 - купа на голям конус; 9 - основен пръстен (горен фланец); 10 - пръчка от голям конус; 11 - малък конус; 12 - приемна фуния; 13 - наклонен мост; 14 - пропуснете
Основата на доменната пещ (Фигура 8) служи за равномерно пренасяне на налягането на пещта със заредените в нея суровини към земята. Основата е разделена на две: горна част - 1 част, наречена пън, и долна подземна част - 2 част, наречена подметка. Дълбочината на фундаментната подметка зависи от свойствата на почвата и дълбочината на нейното замръзване. Размерите на подметката се определят от допустимия натиск върху земята. В случай на слаба почва, основата трябва да се поддържа върху изкуствени основи (сван, мивка и др.), За да се избегнат прекомерни слягания на основата, които нарушават връзката на пещта със съседните конструкции и причиняват опасни деформации в тях. Особено вредни са неравномерните валежи, които нарушават работата на апарата за пълнене.
Фигура 8 - Схема на основата на доменна пещ
Основата на доменната пещ е изложена на интензивна топлина и следователно трябва да има достатъчна термична якост, без да се срутва или напуква при нагряване. Следователно горната част на основата е направена от огнеупорен бетон, а долната част е направена от обикновен. Топлоустойчивостта се придава на бетона чрез използването на огнеупорен пълнител - шамот. Като свързващо вещество се използва портланд цимент с фино смлени добавки (смлян шамот или огнеупорна глина). Формата на основата трябва да допринесе за по-добра устойчивост на термични натоварвания и равномерно разпределение на натиска върху основата.
Долната част на колоните е прикрепена към основата на пещта поотделно или върху един мощен носещ метален пръстен, положен в основата. Такъв опорен пръстен осигурява твърдостта на системата в случай на пукнатини в основата. И в двата случая, за да се облекчи натискът върху основата, под пръстена се монтират обувки, които разширяват носещата площ на всяка колона. На съвременните пещи са монтирани четири опорни колони. За по-голяма стабилност и по-добър достъп до огнището колоните се монтират с определен наклон. За да се избегнат повреди при пробиви от огнището на течно желязо, дъното на колоните по височина, разположено в застрашената зона, е облицовано с огнеупорни тухли.
Металният корпус на доменната пещ създава херметичност, която е необходима, когато пещта работи с повишено налягане на газа в работното пространство. В долната част (под платиката) кожухът на пещта понякога има дъно, предназначено да уплътнява пещта. Горната част на корпуса се затяга заедно с фланец от лята стомана, който е опора за зареждащото устройство.
Огнеупорната облицовка е предназначена да намали топлинните загуби и да предпази корпуса на пещта от топлина и други вредни ефекти. Полагането на пещта е подложено на различни въздействия: температурни напрежения, налягания на газове, шихта и течни продукти на топене, химическо въздействие, абразивен ефект на низходящи шихтови материали и възходящ газов поток, носещ голямо количество прах и др.
В различните части на пещта ефектите върху огнеупорната облицовка са различни, така че облицовъчният материал и дизайнът на отделните части на пещта трябва да бъдат избрани, като се вземат предвид тези ефекти. Облицовката служи за запълване на работното пространство при изграждане и ремонт на доменни пещи, за запазването му по време на работа, за поемане на налягането на материали и газове, за намаляване на топлинните загуби и топлинните натоварвания на хладилниците и корпуса. Облицовката работи в трудни условия: високи температури, налягане на газ и материали, излагане на разтопен чугун и шлака, различни елементи и съединения.
Основните изисквания към облицовката са следните: достатъчна огнеупорност (способност да издържа на високи температури без топене); висока механична якост в нагрято състояние; леко свиване при продължително излагане на високи температури; ниска порьозност и газопропускливост; точност на формата и геометричните размери; висока устойчивост на шлака.
Платката, която е дъното на работното пространство на доменната пещ, се състои от доста обемен масив от облицовка и охладителна система, затворена в солидна метална обвивка.
Рамене - елемент от профила на пещта, осигуряващ желания характер на спускане на материали в огнището, главно в фурмите, определено състояние на напрежение в колоната на заряда, особено в долната му част.
В раменете, разположени над планината и разширяващи се към върха, протичат последните етапи на процесите на топене и възстановяване. За успешното им протичане обемът на раменете трябва да осигури достатъчно време за престой на материалите в тази зона при подходяща организация на противотока.
За да се осигури непрекъснато снабдяване на доменните пещи със суровини, е необходимо да се създаде руда. Освен за поставяне на запасите, рудният двор се използва за осредняване на материали.
Всяка доменна пещ е снабдена с горещо вдухване от 3-4 въздухонагревателя. Въздухонагревателите на доменните пещи са нагрети регенеративни апарати, чиято цел е да осигурят нагряване на взрива до предварително определена температура и да го поддържат на предварително определено ниво.
Въвеждането на доменно отопление беше важна стъпка в развитието на производството на доменни пещи, което осигури значително намаляване на разхода на гориво и увеличаване на производителността на пещите. За първи път през 1829 г. се използва струя, нагрята до 150 °C, което води до значително намаляване на потреблението на кокс и най-важното до значително подобряване на процесите в пещта (по-високо нагряване на продуктите на топене, по-добро отделяне на шлаката от чугуна , повишаване на степента на редукция на силиций и манган). През 1860 г. E. A. Cowper е първият, който използва регенеративен апарат за отопление. Разработеният от него дизайн на въздушния нагревател с вътрешна странична горивна камера (Фигура 9) практически не се е променил до наше време и е широко разпространен.
Фигура 9 - Въздушен нагревател с вътрешна горивна камера: 1 - газопровод; 2 - газ дросел; 3 - вентилатор; 4 - горелка; 5 - прекъсвач на дросела; 6 - монтаж на горелка; 7 - люк; 8 - горивна камера; 9 - тръбопровод за горещо взривяване; 10 - клапан за разделяне на горещ взрив; 11 - фитинг за горещо взривяване; 12 - вътрешна стена на горивната камера; 13 - разделителна стена на горивната камера; 14 - купол; 15 - куполно пространство; 16 - люк; 17 - термодвойка; 18 - корпус; 19 - радиална стена; 20 - дюза със зони с различен огнеупор; 21 - подложна решетка и колони; 22 - пространство за опаковане; 23 - димна тръба; 24- димен клапан; 25 - термодвойка; 26 - свине; 27 - тръбопровод за студено взривяване; 28 - амортисьор за студена струя
Високата ефективност на нагряване на взрива осигурява бързото му и широко разпространение. Скоро взривът започва да се нагрява до 350-400, а след това до 500-700 °C. През 40-те години на 20-ти век много заводи не успяха да повишат температурата на взривяване над определените граници, не защото не позволяваха технически средстваза такова отопление, а защото е причинило прекъсване на процеса на доменната пещ. Анализът на това явление позволи да се определят най-важните фактори, които осигуряват условия за увеличаване на нагряването на взрива, които включват:
Замяна на неподготвени и особено тинести руди с агломерирани, т.е. агломерат и пелети;
Използването на газове под високо налягане в пещта;
Инжектиране в огнището на газообразни и течни въглеводороди;
Климатик с влага.
Облицовката на въздухонагреватели на доменна пещ се подлага на:
Топлинни натоварвания, различни по големина и естество в зависимост от местоположението във въздухонагревателя. Те са най-големи в зиданите стени и особено в горивната камера, където се наблюдават максимални температурни разлики;
Механични натоварвания под влияние на собственото тегло на огнеупорите. Когато се нагряват, в зидарията се образуват и различни напрежения на натиск, например в горивната камера до 7,8 MPa, в дюзата 83-117 kPa;
Въздействието на прах, което е незначително при нагряване, но рязко се увеличава, когато апаратът се вземе „на течение“. Прахът и алкалните пари, дифундиращи вътре в тухлите, допринасят за фазови трансформации, а именно образуването на анортит и ганит, а в реакционната зона - стъкловидна фаза, съдържаща корунд.
Инструментите, използвани за непрекъснат мониторинг на състава на доменния газ, са от съществено значение. Разработени са и се тестват различни схеми за автоматично управление на процеса на доменна пещ, включително математическа обработка на показанията на приборите от компютри и автоматизация на отделни контролни блокове за регулиране: разпределение на газовия поток по радиуса на върха, изхвърляне на заряда материали, топлинното състояние на отделните зони на пещта, разпределението на газовия поток около обиколката на пещта.
За всяка доменна пещ се изгражда индивидуална газоочистителна система; газът се подава към устройствата за почистване на газ, разположени на нулевата маркировка отгоре чрез наклонен газопровод (има два от тях на пещ с обем 5000 m 3). Системата за пречистване на газ обикновено включва няколко устройства за пречистване на газ, инсталирани последователно. На съвременни битови пещи, работещи с високо кръвно наляганегазове се използват две различни схеми за пречистване на газовете - с дроселово устройство, предназначено да намали налягането на газовете, и с безкомпресорна турбина за използване на газ.
Повечето от пещите са оборудвани със система за пречистване на газ с дроселиращо устройство, показано на фигура 10. От горната част на пещта газовете протичат през наклонен газопровод и сух радиален прахоуловител с диаметър до 16 м, със стеснение отгоре и отдолу.
Фигура 10 - Схема на системата за отстраняване и пречистване на доменния газ: 1 - горна част на пещта; 2 - радиален прахоуловител; 3 - неопакован скрубер; 4 - тръби на Вентури; 5 - газопровод; 6 - дроселно устройство; 7 - водоотделител; 8 - листов клапан; 9 - колектор
Газът влиза в него отгоре и променя посоката на движение на 180 °, а големи прахови частици се отлагат в долния конус на прахоуловителя, откъдето прахът периодично се изхвърля във вагоните.
След това газът навлиза в неуплътнения скрубер, където праховите частици се улавят от водата, подадена през дюзите, и се отлагат в долната част на скрубера под формата на утайка; газът тук се охлажда до 35-40 °C. След това газът преминава през нерегулирани тръби на Вентури, където праховите частици се абсорбират от водни капчици, които се улавят в елиминатор на дрейфа надолу по веригата.
Окончателното пречистване на газа се извършва в дроселното устройство. Последният е предназначен да намали налягането на газа и в същото време да осигури неговото пречистване, работейки като газопречистващ апарат на същия принцип като тръбите на Вентури. По-нататък газът преминава през водния сепаратор и през листовия вентил навлиза в колектора (цехова мрежа). Газът се отклонява през газопровода към върха, за да се балансира налягането в междуконусното пространство.
