Колошниковое устройство
Cтраница 3
В решении проблем надежности, долговечности и безаварийной работы таких сложнейших технологических агрегатов, какими являются доменные комплексы, значительная роль отведена обслуживающим площадкам и поддерживающим их конструкциям. Колонны, расположенные вокруг шахты, воспринимают нагрузки от колошникового устройства и площадок шахты. В зависимости от конструкции здания доменной печи колонны шахты могут служить опорами и для элементов каркаса здания. Колонны шахты совместно с опирающимися на них кольцевыми площадками образуют пространственный каркас, который в верхней части обычно закреплен при помощи горизонтальных связей к кожуху шахты. Через эти связи кожуху передаются все горизонтальные усилия от колошникового устройства и ветровой нагрузки. Связи должны также обеспечить независимое, вызванное разным температурным режимом, вертикальное перемещение конструкций. Колонны шахты опираются непосредственно на колонны горна ( рис. 13.7) и воспринимают через кольцевую балку нагрузку от колошникового устройства. Расположение колонн шахты в плане определяется следующими требованиями: соблюдением расстояния до шахты печи ( для прохода и ремонта) и опиранием на колонны горна с наименьшим эксцентриситетом. В связи с передающимися на колонны значительными нагрузками их торцы строгаются или выполняются с К-образной разделкой кромок. Кольцевые площадки шахты в основном бывают двух типов. Первые опираются непосредственно на колонны и закрепляются к ним жесткими узлами с тем, чтобы уменьшить свободную длину колонн и обеспечить устойчивость всего каркаса на случай ремонта кожуха печи. Для лучшей работы конструкции на кручение сечение площадок должно быть коробчатым. Площадки второго типа опираются на кожух печи и прикрепляются к колоннам только для уменьшения свободной длины последних. При этом должен обеспечиваться принцип независимого вертикального перемещения кожуха и колонн. Кроме вертикальной жесткости площадки шахты в ряде случаев должны обладать и горизонтальной жесткостью для распределения горизонтальных нагрузок на все колонны шахты. Последнее необходимо при закреплении кровли литейного двора к колоннам для передачи ветровых нагрузок, а также в случаях возникновения горизонтальных усилий от радиальных площадок при их подвеске с помощью наклонных опор и т.п. Горизонтальная жесткость площадок создается или сплошным листовым настилом или постановкой связей. [31]
Разрез доменной печи и варианты схем печей показаны на рис. 13.4 и 13.5. В доменной печи с колоннами, доведенными только до уровня мораторного кольца ( рис. 13.5 а), нагрузка от колошникового устройства, площадок и газоотводов передается непосредственно на кожух. Открытый доступ к кожуху облегчает обслуживание, однако такая передача нагрузки ухудшает условия работы засыпного аппарата из-за неизбежных перекосов кожуха вследствие неравномерного нагрева и может вызвать аварию печи при его перегреве. Кроме того, при капитальных ремонтах печей часто требуется демонтаж и восстановление колошникового устройства. [32]
С целью устранения этого недостатка были запроектированы печи без мораторного кольца ( или с узким кольцом), конструкция которых практически не ограничивает величины внутреннего давления газовой среды. Вокруг кожуха устанавливаются четыре самостоятельных колонны, предназначенные как и в предыдущем случае, для восприятия веса колошникового устройства и для использования при ремонтах. Для этого предусматривается ложный моратор, с помощью которого вес верхней части печи при ремонтах передается на колонны. Одновременно ложный моратор развязывает колонны в горизонтальной плоскости. [33]
Здесь колонны горна и шахты расположены соосно. Такая схема отличается от приведенной на рис. 20.5, е тем, что число колонн в ней сокращено до четырех; это стало возможным благодаря проведению специальных исследований. Такая схема является унифицированным решением как при работе на обычных рудах, так и при работе на рудах, содержащих цинк. Возможность поворота в плане колошникового устройства на любой угол создает большое удобство при планировке цеха по этой схеме. Первые печи этого типа выполнены с мораторным кольцом, впоследствии было применено более прогрессивное решение самонесущего бсзмораторного кожуха, позволяющее не ограничивать величину внутреннего давления в печи. [34]
Кладка толстостенного распара ( или шахты) основывается на широком металлическом кольце, называемом м о р а т о р о м, опирающемся на колонны. В нижней части шахта охлаждается аналогично горну и заплечикам плитовыми вертикальными холодильниками или горизонтальными холодильниками, закладываемыми в кладку. Колошниковую часть кладки шахты предохраняют от разрушения ударами загружаемых материалов стальными защитными сегментами. Колошниковое устройство служит для равномерной загрузки шихты в печь и отвода газов. [35]
Кладка толстостенного распара ( или шахты) печей объемом до 2000 м3 основывается на широком металлическом кольце, называемом моратором, опирающемся на колонны. В печах объемом 2700, 3200 и 5000 м3 распар ( шахта) опирается на консоль вертикального холодильника. В нижней части шахта охлаждается аналогично горну и заплечикам плитовыми вертикальными холодильниками пли в старых печах горизонтальными холодильниками, закладываемыми в кладку. Колошниковую часть кладки шахты предохраняют от разрушения ударами загружаемых материалов стальными защитными сегментами. Колошниковое устройство служит для равномерной загрузки шихты в печь и отвода газов. [36]
 |
Бескопровое колошниковое устройство. [37] |
Значительным шагом в модернизации доменных комплексов является исключение громоздкой и весьма ответственной конструкции копра или так называемое бескопровое устройство. Толщина газоотводов, воспринимающих значительные нагрузки от оборудования колошника, увеличена сравнительно с обычным решением. Кроме собственной массы, нагрузка на газоотводы определяется весом засыпного аппарата, передаваемым на газоотводы при его смене, а также воздействием от температурного расширения газоотводов при эксплуатации. Конструкции закрепляемых к газоотводам основных площадок колошникового устройства вместе с газоотводами образовывают жесткий пространственный каркас. Вследствие значительных нагрузок крепление осуществляется при помощи жестких кольцевых ребер, распределяющих усилия по окружности газоотводов. В нижней части этого каркаса установлены связи, уменьшающие свободную длину его стоек ( газоотводов) и более равномерно распределяющие нагрузку между ними. Связи со стороны монтажной балки для возможности смены засыпного аппарата частично выполнены съемными. [38]
В решении проблем надежности, долговечности и безаварийной работы таких сложнейших технологических агрегатов, какими являются доменные комплексы, значительная роль отведена обслуживающим площадкам и поддерживающим их конструкциям. Колонны, расположенные вокруг шахты, воспринимают нагрузки от колошникового устройства и площадок шахты. В зависимости от конструкции здания доменной печи колонны шахты могут служить опорами и для элементов каркаса здания. Колонны шахты совместно с опирающимися на них кольцевыми площадками образуют пространственный каркас, который в верхней части обычно закреплен при помощи горизонтальных связей к кожуху шахты. Через эти связи кожуху передаются все горизонтальные усилия от колошникового устройства и ветровой нагрузки. Связи должны также обеспечить независимое, вызванное разным температурным режимом, вертикальное перемещение конструкций. Колонны шахты опираются непосредственно на колонны горна ( рис. 13.7) и воспринимают через кольцевую балку нагрузку от колошникового устройства. Расположение колонн шахты в плане определяется следующими требованиями: соблюдением расстояния до шахты печи ( для прохода и ремонта) и опиранием на колонны горна с наименьшим эксцентриситетом. В связи с передающимися на колонны значительными нагрузками их торцы строгаются или выполняются с К-образной разделкой кромок. Кольцевые площадки шахты в основном бывают двух типов. Первые опираются непосредственно на колонны и закрепляются к ним жесткими узлами с тем, чтобы уменьшить свободную длину колонн и обеспечить устойчивость всего каркаса на случай ремонта кожуха печи. Для лучшей работы конструкции на кручение сечение площадок должно быть коробчатым. Площадки второго типа опираются на кожух печи и прикрепляются к колоннам только для уменьшения свободной длины последних. При этом должен обеспечиваться принцип независимого вертикального перемещения кожуха и колонн. Кроме вертикальной жесткости площадки шахты в ряде случаев должны обладать и горизонтальной жесткостью для распределения горизонтальных нагрузок на все колонны шахты. Последнее необходимо при закреплении кровли литейного двора к колоннам для передачи ветровых нагрузок, а также в случаях возникновения горизонтальных усилий от радиальных площадок при их подвеске с помощью наклонных опор и т.п. Горизонтальная жесткость площадок создается или сплошным листовым настилом или постановкой связей. [39]
К концу минувшего столетия была создана конструкция доменной печи, принципиально не отличающаяся от современной. Четко определились два типа конструкции доменных печей - американский и немецкий. Особенностью первого был металлический кожух, на который опираются все колошниковые устройства. Вес кладки шахты, кожуха и колошника передается на колонны, окружающие горн. [40]
В решении проблем надежности, долговечности и безаварийной работы таких сложнейших технологических агрегатов, какими являются доменные комплексы, значительная роль отведена обслуживающим площадкам и поддерживающим их конструкциям. Колонны, расположенные вокруг шахты, воспринимают нагрузки от колошникового устройства и площадок шахты. В зависимости от конструкции здания доменной печи колонны шахты могут служить опорами и для элементов каркаса здания. Колонны шахты совместно с опирающимися на них кольцевыми площадками образуют пространственный каркас, который в верхней части обычно закреплен при помощи горизонтальных связей к кожуху шахты. Через эти связи кожуху передаются все горизонтальные усилия от колошникового устройства и ветровой нагрузки. Связи должны также обеспечить независимое, вызванное разным температурным режимом, вертикальное перемещение конструкций. Колонны шахты опираются непосредственно на колонны горна ( рис. 13.7) и воспринимают через кольцевую балку нагрузку от колошникового устройства. Расположение колонн шахты в плане определяется следующими требованиями: соблюдением расстояния до шахты печи ( для прохода и ремонта) и опиранием на колонны горна с наименьшим эксцентриситетом. В связи с передающимися на колонны значительными нагрузками их торцы строгаются или выполняются с К-образной разделкой кромок. Кольцевые площадки шахты в основном бывают двух типов. Первые опираются непосредственно на колонны и закрепляются к ним жесткими узлами с тем, чтобы уменьшить свободную длину колонн и обеспечить устойчивость всего каркаса на случай ремонта кожуха печи. Для лучшей работы конструкции на кручение сечение площадок должно быть коробчатым. Площадки второго типа опираются на кожух печи и прикрепляются к колоннам только для уменьшения свободной длины последних. При этом должен обеспечиваться принцип независимого вертикального перемещения кожуха и колонн. Кроме вертикальной жесткости площадки шахты в ряде случаев должны обладать и горизонтальной жесткостью для распределения горизонтальных нагрузок на все колонны шахты. Последнее необходимо при закреплении кровли литейного двора к колоннам для передачи ветровых нагрузок, а также в случаях возникновения горизонтальных усилий от радиальных площадок при их подвеске с помощью наклонных опор и т.п. Горизонтальная жесткость площадок создается или сплошным листовым настилом или постановкой связей. [41]
Приведенные обстоятельства вызывают необходимость опирания колонн шахты непосредственно на колонны горна, вследствие чего колонны рам копра обычно не совпадают в плане с колоннами шахты. Для передачи нагрузки от копра на колонны в уровне колошниковой площадки предусмотрена кольцевая балка, способная работать как на изгиб, так и на кручение. При таком решении допускается возможность установки копра под любым углом к колоннам печи вне связи с расположением ее леток и фурм. Сохраняя все преимущества схемы, приведенной на рис. 13.5 г, описываемое решение обеспечивает прочность и надежность конструкций даже в случае появления трещин в кожухе печи. Зэс изображена доменная печь с такой схемой, но при уменьшенном количестве колонн, получившая широкое распространение в типовых печах 2000 м3 и больших объемов. Рост объемов и форсирование режимов работы печей вызывает необходимость увеличения количества ее фурм и леток, что создает затруднение для установки колонн горна, усложняет осуществление механизации трудоемких работ у горна печи. В то же время опыт эксплуатации печей свидетельствует о том, что колонны горна во время эксплуатации фактически не воспринимают веса вышерасположенных конструкций ( кожуха, кладки, холодильников) и шихты, а обычно испытывают растягивающие напряжения, вызываемые вертикальным термическим расширением кладки и внутренним давлением газа, передаваемым на колонны через болты, крепящие мораторное кольцо к их оголовку. Сами колонны несут нагрузку только от колошникового устройства ( при незатянутых болтах растяжение в колоннах не возникает) и предназначены для восприятия веса шахты при ремонтах с полной заменой кожуха горна. [42]
Страницы: 1 2 3