Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Кожух доменной печи (2)

Сжимающие меридиональные напряжения в том же кожухе фурменной зоны составляют 30,4—66,6 МПа и растягивающие под леткой 41 МПа. В кожухе шахты меридиональные сжимающие усилия достигают 147-196 МПа при отсутствии растягивающих кольцевых напряжений. На величину напряжений влияет конструкция кожуха доменной печи.

Так, в зоне лещади при осевых усилиях, достигающих 400 МПа, в случае конической формы кожуха возникают напряжения до 525 МПа от изгибающих моментов в местах конструктивных переломов, стыков вертикальных плитовых холодильников, а также в местах с малой величиной зазора между кладкой и холодильниками. Это указывает на преимущество цилиндрической конструкции горна перед конической, имеющей большое количество разрывов кожуха доменной печи, особенно в районе чугунной летки.

Разнонаправленные меридиональные и кольцевые напряжения, а также неравномерный нагрев кожуха и рост кладки вызывают дополнительные местные растягивающие силы, влекущие за собой разрывы кожухов.

Анализ причин отказов кожухов, т. е. образования в них трещин и разрывов, показал, что главным образом они происходят вследствие нарушений технологии производства и правил технической эксплуатации оборудования и конструкций; недостаточной интенсивности охлаждения и низкой стойкости холодильников при больших разгарах кладки; действия паров цинка и цинкита на кожух и кладку; нарушения графика планово-предупредительных ремонтов и выработки ресурсов металлоконструкций; неправильных проектных решений, способствующих возникновению высоких местных напряжений в ме талле.

«Отказы» кожухов доменных печей не однотипны и связаны со спецификой процессов, происходящих в различных зонах печи. В горне и лещади они составляют до 30% от общего числа выявленных трещин и встречаются на 40% печей (тип 1); в районе горна и фурменной зоны 40 и 65% осмотренных печей (тип 2).

трещины на кожухе доменной печи
Рисунок 1. Схема расположения трещин на кожухе доменной печи

В заплечиках и мараторном кожухе 15 % от общего числа обследованных печей (тип 3) образуются трещины в охлаждаемой зоне шахты (типы 4, 5) и в неохлаждаемой от местных перегревов, давления кладки на кожух и от местных напряжений (тип 6). По этой причине возникают разрывы в углах вырезов брони для холодильников (тип 7) и у вставок кожуха (тип 8) на куполе печи (типы 9, 10) трещины возникают в местах примыкания газоотводов и колошникового фланца (тип 11) из-за неравномерного нагрева. В местах приварки оборудования к кожуху доменной печи (тип 12) они образуются вследствие неправильного выбора марок стали.

Выпучивание кожуха (тип 13) происходит из-за недостаточной его герметичности; изгиб и кольцевые трещины в мараторном кольце (тип 14) - от жесткой связи кожуха доменной с кладкой или от недостаточных зазоров между ними. Все эти трещины иногда достигают 60—80 мм и более по ширине при длине до 1,5—2 м.

Дальнейшее улучшение службы кожухов связано не только с устранением указанных недостатков, но и с поисками новых, более пригодных марок стали.

Напряжения особенно велики в течение первого месяца после задувки печи в период разогрева кладки и конструкций. В дальнейшем они стабилизируются и постепенно снижаются. Величина напряжений зависит и от температуры атмосферного воздуха, с понижением которой они резко увеличиваются.

В связи с напряженностью металла в кожухе печи отверстия в нем для воздушных амбразур, шлаковых леток усиливают накладками, а для чугунной летки специальной стальной рамой. Вырезы для холодильников шахты должны быть минимальными по числу и площади, а также не иметь острых углов во избежание излишних напряжений. В нижней части (под лещадью) кожух печи иногда имеет так называемое «донышко», назначение которого сводится к предупреждению газопроницаемости в лещади и увеличению ее прочности.

Верхняя часть кожуха доменной печи (купол шахты) стягивается основным кольцом, литым стальным фланцем, являющимся также опорой для засыпного аппарата. Симметричные вырезы в куполе имеют круглое или овальное сечение и служат для примыкания газоотводов. Вырезы усиливают мощными стальными амбразурами для придания жесткости.

Вернуться на первую страницу статьи

Источник [3] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Доменное производство чугуна
Вернуться на главную: Черная металлургия