Остановки доменной печи

Доменный процесс непрерывный. Подача воздуха для горения и загрузка шихтовых материалов ведется непрерывно на протяжении всего периода ее работы. Однако в течение кампании, которая длится до 12-16 лет, приходится неоднократно прекращать загрузку печи и подачу воздуха, т.е. останавливать печь.

Остановки необходимы для замены сгоревших воздушных фурм, холодильников, сопел, арматуры шлаковых леток, а также для ремонта какого-либо участка печи или ее оборудования, который не может быть произведен на ходу.

Операции, связанные с остановками печей, требует от обслуживающего персонала повышенного внимания и четкого выполнения установленных правил. Причина этого заключается в том, что доменный газ может образовывать взрывчатую смесь с воздухом. Пока газовая сеть работающей печи находится под давлением, большим атмосферного, возможность проникновения воздуха в сеть исключена и опасности взрыва нет. С падением давления газа в печи, газопроводах и пылеуловителе ниже атмосферного, туда через неплотности начинает просачиваться воздух и появляются предпосылки для взрыва.

Способность доменного газа образовывать взрывчатые смеси объясняется наличием в нем оксида углерода и водорода. Горение этих газов в кислороде воздуха в замкнутом объеме протекает с мгновенным выделением большого количества тепла и, следовательно, со значительным нагревом продуктов горения, приводящим к увеличению объема их, повышению давления и образованию взрывной волны.

Наибольшей взрывчатой силой обладают смеси, в которых содержится 46-62 % газа и 54-38 % воздуха. Температура воспламенения окиси углерода колеблется в пределах 610-658 ^оС. Наличие водорода в смеси понижает температуру ее воспламенения, т.к. водород воспламеняется при температурах 530-590 ^оС.

При остановке печи предотвратить образование взрывчатой смеси можно вентиляцией выключенного участка газовой сети, заполнением выключенного участка газовой сети паром, сжиганием образующегося газа.

Различают следующие виды остановок доменной печи:

1. кратковременную (менее 2 часов) без зажигания газа на колошнике;

2. длительную (более 2 часов) с зажиганием газа на колошнике;

3. аварийные остановки.

Кратковременная остановка. К этому виду прибегают при необходимости замены арматуры воздухоподводящих устройств, арматуры шлаковых леток и т.д. Остановку печи, как правило, выполняют после выпуска чугуна, когда горн печи свободен от продуктов плавки, в случае же крайней необходимости печь останавливают при открытых шлаковых летках.

Прежде чем приступить к остановке печи, необходимо известить об этом диспетчера газового цеха, регулирующего распределение газа между потребителями. Порядок операций при кратковременной остановке следующий: 1) прекращается подача всех добавок к дутью (природного газа или коксового газа, жидкого или твердого топлива, водяного пара); 2) доменная печь переводится на нормальное давление газа на колошнике; 3) подается пар под большой конус засыпного аппарата и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 4) если к моменту остановки шихтовые материалы в печи находятся в подвисшем состоянии, производится осадка; 5) на воздухонагревателях, находящихся на нагреве, уменьшается или полностью прекращается подача газа; 6) закрывается смесительный клапан на воздухопроводе, соединяющем воздухопроводы холодного и горячего дутья; 7) прекращается загрузка материалов в печь; 8) доменная печь переводится на тихий ход снижением оборотов воздуходувной машины; 9) открываются атмосферные клапаны на газоотводах; 10) закрывается отсекающий клапан и печь отделяется от газовой магистрали; 11) открытием воздушно-разгрузочного клапана (снорта) медленно уменьшается количество воздуха, поступающего в печь, избыточное давление дутья доводится до 0,01-0,015 МПа; 12) закрываются клапаны холодного и горячего дутья.

Даже после остановки печи давление газа в горне превышает атмосферное. Для устранения горения газа печь берется “на тягу”. Смысл этой операции заключается в отводе газа из горна печи через устройства для подачи воздуха (через фурменные приборы), кольцевую трубу, воздухопровод горячего дутья в воздухонагреватель. Отсасываемый от печи газ сгорает в воздухонагревателе, а образующиеся продукты горения уходят через дымовые клапаны в дымовую трубу. Печь берется “на тягу” через наиболее нагретый воздухонагреватель, чтобы обеспечить полное сгорание отсасываемого газа.

Взятие печи “на тягу” осуществляется следующим образом: 1) на воздухонагревателе, через который будет отсасываться газ из печи, открываются дымовые клапаны; 2) открывается люк на газовой горелке для доступа в камеру горения воздуха, необходимого для сжигания отсасываемого газа; 3) открывается клапан горячего дутья.

Указанный порядок операций относится к случаю взятия печи “на тягу” через воздухонагреватель, который находится на дутье.

Лучше всего брать печь “на тягу” через воздухонагреватель, находящийся на нагреве. В этом случае открывается только клапан горячего дутья. Сжигание грязного печного газа в воздухонагревателях при взятии печи “на тягу” приводит к разрушению огнеупорной кладки воздухонагревателей и воздухоподводящего тракта. Поэтому на вновь строящихся печах сооружается специальная труба, в которой сжигается газ и через которую отсасываются продукты горения.

Пуск остановленной печи осуществляется в следующем порядке: 1) печь снимается “на тягу”; 2) открываются клапаны холодного и горячего дутья; 3) открывается отсекающий клапан; 4) закрывается воздушно-разгрузочный клапан; 5) открывается смесительный клапан; 6) закрываются атмосферные клапаны на газоотводах; 7) воздуходувная машина переводится на полный ход; 8) начинается загрузка печи; 9) прекращается подача пара в межконусное пространство; 10) печь переводится на повышенное давление газа на колошнике; 11) возобновляются подача добавок к дутью.

Длительная остановка. Этот вид остановки необходим для текущего ремонта оборудования либо проведения капитального ремонта III разряда. Прежде чем приступить к остановке печи, необходимо выпустить чугун, полностью освободить пылеуловитель от пыли и предупредить диспетчера газового цеха.

Порядок операций при длительной остановке: 1) прекращается подача всех добавок к дутью; 2) печь переводится на нормальное давление газа на колошнике; 3) подается пар в пылеуловитель, под большой конус, уравнительный газопровод, соединяющий межконусное пространство с газопроводом чистого газа, и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 4) прекращается нагрев воздухонагревателей; 5) закрывается смесительный клапан; 6) прекращается загрузка материалов в печь; 7) печь переводится на тихий ход снижением оборотов воздуходувки; 8) открываются атмосферные клапаны на газоотводах; 9) закрывается отсекающий клапан; 10) перекрывается задвижка за скруббером; 11) прекращается подача воды в скруббер, открываются атмосферные клапаны на нем и подается в скруббер пар; 12) открытием воздушно-разгрузочного клапана медленно уменьшается количество воздуха, поступающего в печь; избыточное давление дутья доводится до 0,01 Мпа; 13) прекращается подача пара под большой конус и в межконусное пространство, открываются люки на газовом затворе засыпного аппарата и открывается малый конус. Через открытые люки газового затвора на большом конусе разжигается костер из дров, смоченных керосином, после чего открывается большой конус и зажигается газ в печи; 14) после воспламенения газа, закрываются клапаны холодного и горячего дутья; 15) снимаются сопла воздухоподводящих устройств и фурмы забиваются глиной;16) открываются клапаны и пылевые затворы на пылеуловителе и прекращается подача пара; 17) открываются атмосферные клапаны на уравнительном газопроводе и лазы на газопроводах; закрывается большой конус и на него загружается мелкая руда.

В течение всей остановки ведется непрерывное наблюдение за горением газа в печи.

Аварийные остановки. Этот вид остановок доменной печи необходим при авариях, вызываемых внезапным прекращением подачи воздуха, воды и электроэнергии, а также при появлении признаков прогара огнеупорной кладки и холодильников нижней части печи.

В случае внезапной остановки воздуходувной машины воздуховод холодного дутья должен быть немедленно подключен к воздухопроводу других воздуходувных машин для создания в нем положительного давления.

В это время с максимальной скоростью выполняются следующие операции: 1) закрывается смесительный клапан, клапаны холодного и горячего дутья; 2) подается пар под большой конус, в пылеуловитель и увеличивается подача пара в межконусное пространство; 3) прекращается подача добавок к дутью; 4) открывается воздушно-разгрузочный клапан. Одновременно с этим открываются клапаны на газоотводах и закрывается отсекающий клапан.

При прекращении подачи воды для охлаждения печи, либо снабжения электроэнергией необходимо немедленно остановить печь, соблюдая правила кратковременной остановки.