Проект доменной печи полезным объемом 2800 м3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа.

«Проект доменной печи полезным объемом 2800 м³»

Содержание

Введение

1. Расчет профиля доменной печи

2. Расчет количества воздушных фурм, чугунных леток и выпусков жидких продуктов плавки

2.1 Расчет количества воздушных фурм

2.2 Расчет количества выпусков жидких продуктов плавки

2.3 Расчет количества чугунных леток

3. Описание конструкции доменной печи

3.1 Описание конструкции лещади

3.2 Описание конструкции горна

3.3 Описание конструкции заплечиков

3.4 Описание конструкции шахты и распара

3.5 Описание конструкции колошника

4. Расчет футеровки доменной печи

4.1 Расчет футеровки горна

4.2 Расчет футеровки распара

4.3 Расчет футеровки шахты

4.3.1 Расчет футеровки охлаждаемой части шахты

4.3.2 Расчет футеровки неохлаждаемой части шахты

4.4 Расчет футеровки заплечиков

5. Расчет разгара лещади доменной печи

6. Расчет конвейерного подъемника

Заключение

Литература

Введение

Цель доменного производства состоит в получении чугуна из железных руд путем их переработки в доменных печах. Доменная печь - это непрерывно работающий плавильный агрегат шахтного типа основанный на противотоке шихтовых материалов и газов. Современная доменная печь представляет собой печь шахтного типа, состоящую из колошника, шахты, распара, заплечиков и горна.

Краткое описание методики расчёта профиля доменной печи по методу Павлова:

Метод Павлова является сугубо эмпирическим. Особенность его состоит в том, что основные размеры определяются с учётом работы доменной печи и характеров процессов, протекающих в доменной печи.

Расчёт профиля доменной печи начинается с выбора отношения полной высоты печи к диаметру распара: . Диаметр распара определяется исходя из полного объёма печи:

.

- суточный расход кокса, зависящий от сечения горна и интенсивности горения кокса i. Отношение диаметра распара к диаметру горна должно быть: .

Диаметр горна вычисляется по формуле:

.

Высота металлоприёмника зависит от объёма выплавляемого чугуна - на 1 тонну выплавляемого чугуна приходится 0,05-0,07 м³ объёма горна. Высота горна: . Высота заплечиков: . Значения высот заплечиков и распара выбираются с учётом характера протекающих в этих элементах рабочего пространства механических и физико-химических процессов и практических данных. Размеры шахты и колошника определяются по отношению диаметра колошника к диаметру распара: . Диаметр колошника равен: . Угол наклона заплечиков

,

угол наклона шахты

.

Высота шахты зависит от её объёма:

.

Объёмы отдельных частей печи вычисляются как объёмы цилиндров и усечённых конусов. В конце расчёта выполняется проверка приемлемости исходных данных - полный объём печи и её полная высота по расчетам не должны отличаться от исходных данных больше чем на .

Условия проектирования

1) Объем печи ()- 2800 м³;

2) Производительность (П)- 6910 ;

3) Удельный расход кокса - 418 ;

4) Расход природного газа (ПГ)- 120 ;

5) Содержание кислорода в дутье - 29,5 %;

6) Давление под колошником ( ) - 1,8 ати

7) Выход шлака - 300

8) Масса кокса в подаче/порции - 13,4 т

9) Масса ж/р мат-лов в подаче/порции - 52 т

10) Длина канала летки - 2,5 м

11) Диаметр канала летки - 0,1 м

12) Угол наклона канала летки к горизонту - 15

13) Длительность подготовки летки к выпуску - 3,0 часа

1. Расчет профиля доменной печи

Полезный объем доменной печи , м³, определяется по формуле:

,

где k - коэффициент, показывающий отклонение профиля доменной печи от цилиндра, Примем k=0,54;

H₀ - полезная высота доменной печи, м;

D - диаметр распара, м.

Отношение полезной высоты доменной печи к диаметру распара примем, как

Тогда диаметр распара D, м, будет определяться по формуле:

доменный печь плавка футеровка

Высота распара . Примем

Суточный расход кокса К определяется по формуле:

Условный расход топлива К_усл , определяется по формуле:

,

где - удельный расход кокса, ; m - расход дополнительного топлива, ; э - коэффициент замены топлива. В нашем случае, расход дополнительного топлива (природного газа) составляет 120 , значит э=0,7 (табл.) представленный в таблице 1.

Таблица 1 - Коэффициенты замены топлива

Вид топлива	Расход,	Коэффициент замены,
Природный газ	до 100	0,8
	от 100 до 150	0,7

Интенсивность горения топлива I, , определяется по формуле:

,

где - максимальная интенсивность горения кокса без интенсификаторов, ;- изменение интенсивности горения кокса за счет использования интенсификаторов. Определяется по формуле:

,

где - изменение интенсивности горения кокса за счет применения кислорода в дутье,%; - изменение интенсивности горения кокса за счет давления под колошником, %.



Площадь сечения горна S, м², определяется по формуле:

,

где - условный коэффициент расхода топлива, ,

- интенсивность горения топлива, .

Площадь сечения горна S, м², определяется так же по формуле:

,

где - диаметр горна, м.

Откуда определяется диаметр горна , м, по формуле:

Проверка. Определим соотношение диаметров распара D и диаметра горна :

Полученное соотношение 1,08 находится в указанном диапазоне.

Пересчет площади горна:

Высота горна , м, определяется по формуле:

,

где - конструктивный размер, =0,4 м.

- высота металлоприемника, м. Определяется по формуле:

- объем горна, приходящийся на 1 т выплавленного чугуна,

Тогда:

Высота заплечиков . Примем .

Угол наклона заплечиков ,° определяется по формуле:

,

где - диаметр распара, м;

- диаметр горна, м;

- высота заплечиков, м.

Для современных доменных печей принято значение угла наклона заплечиков . Полученное при расчете значение находится в указанном диапазоне.

Для современных доменных печей принято соотношение диаметра колошника и диаметра распара: . Примем .

Откуда определяется диаметр колошника ,м:

,

Для современных доменных печей принята высота колошника . В расчете примем

Объемы цилиндрических частей профиля доменной печи V_x, м³, определяются в общем виде по формуле:

Цилиндрические элементы печи - горн, колошник, распар.



Объем заплечиков определяется V_з, м³, по формуле:

где h_з - высота заплечиков, м;

D - диаметр распара, м;

d_г - диаметр горна, м.

Объем шахты, м³, определяется по формуле:

Объем шахты , м³, так же определяется формулой:

где h_ш - высота шахты, м; D - диаметр распара, м;

d_к - диаметр колошника, м.

Откуда высота шахты , определяется по формуле:



Угол наклона шахты , °, определяется по формуле:

где h_ш - высота шахты, м;

D - диаметр распара, м;

d_к - диаметр колошника, м.

Для современных доменных печей принято значение угла наклона шахты . Полученное при расчете значение находится в указанном диапазоне.

Пересчет объема шахты:

Пересчет полезного объема печи осуществляется с учетом найденных значений объемов частей печи:

В исходных данных указан полезный объем , который отличается от полученного в результате расчета менее чем на , что допустимо.

Полезная высота определяется по формуле:

Полученные размеры профиля сведены в таблицу 2.

Таблица 2 - Размеры профиля доменной печи полезным объемом 2800 м³

Параметр	Величина, м
	2800 м3
	12,4
dk	8,7
	11,45
	2,0
	19,9
	1,7
	3,0
	3,4
	3,8
	30,4

2. Расчет количества воздушных фурм, чугунных леток и выпусков жидких продуктов

2.1 Расчет количества воздушных фурм

d_г=11,45 м

Количество воздушных фурм определяем по формуле:

2.2 Расчет количества выпусков через чугунную летку

Р=6910 т/сут

U (выход шлака)=0,3 т/т чугуна

h_м = 3,4м

d_г=11,45м

с_шл=2-2,8 т/м³

с_ч=7-7,5т/м³

Количество выпусков определяется по формуле:

,

где Z - коэффициент запаса, обеспечивающий безопасную работу печи, Z=2;

V_пл - объем жидких продуктов плавки, м³/сут;

V_м - объем металлоприемника;

е - порозность кокса, находящегося в горне, е=0,5-0,6 м³/м³

Объем жидких продуктов плавки определяется по формуле:

,

где V_ч - объем жидкого чугуна, м³;

V_шл - объем жидкого шлака, м³.

Объем жидкого чугуна определяется по формуле:

Объем жидкого шлака определяется по формуле:

Объем металлоприемника определяется по формуле:

выпусков

2.3 Расчет количества чугунных леток

Р=6910 т/сут

t_Д=4 ч

L=2,5 м (длина канала летки)

d_л=0,1м (диаметр канал летки)

N_вып=20

S_г=102,9м²

Перепад давлений в канале чугунной летки определяется по формуле:

,

где р_Д - давление газа в горне, МПа;

р_ч - ферростатическое давление в слое чугуна, МПа;

р_шл - ферростатическое давление в слое шлака, МПа;

р_л - изометрическое давление в канале чугунной летки, МПа.

Ферростатическое давление в слое чугуна определяется по формуле:

,

где К_н - коэффициент неравномерности выпуска, К_н=1,0-1,5;

N_вып - количество выпусков, N_вып=20;

Ферростатическое давление в слое шлака определяется по формуле:

,

где U=0,3 т/т чугуна - выход шлака.

Изометрическое давление в канале чугунной летки определяется по формуле:

Коэффициент гидравлического трения определяется по формуле:

,

где к_э - абсолютная шероховатость,

Давление газа в горне определяется по формуле:

,

где Р_к - давление под колошником (Р_к=310кПа=3,16атм);

ДР - перепад давлений

Для печи объемом до 2000м³, ДР=150кПа=1,5 атм;

для печи объемом 2000-3000м³, ДР=200кПа=0,2 атм;

для печи объемом больше 3000м³, ДР=250кПа=0,25 атм;

Тогда перепад давления будет:

Суммарная длительность выпуска продуктов плавки определяется по формуле:

,

где t_ч - длительность выпуска чугуна, мин; t_шл - длительность выпуска шлака, мин. Длительность выпуска чугуна определяется по формуле:

,

где с_ч - плотность чугуна, с_ч=7-7,5 т/м³; v_ч - скорость движения чугуна в канале чугунной летки, м/с; Длительность выпуска шлака определяется по формуле:

,

где с_шл - плотность шлака, с_шл=2-2,8 т/м³;

v_шл - скорость движения шлака в канале чугунной летки, м/с;

Скорость движения чугуна в канале чугунной летки определяется по формуле:

Скорость движения шлака в канале чугунной летки определяется по формуле:



Тогда длительность выпуска чугуна и шлака:

Количество чугунных леток определяется по формуле:

,

где М - пропускная способность одной чугунной летки, вып/сут:

где t_Д=4 ч - длительность подготовки летки к выпуску

Тогда количество чугунных леток получится:

Должно быть не менее трех чугунных лёток.

3. Описание конструкции доменной печи

Существует несколько типов несущих конструкций доменных печей

1. Шотландский тип (рис. 1, а) с опорой колошника через кожух и маратор на так называемые основные колонны печи. Число колонн обычно делают кратным числу фурм. Другое сочетание неудобно, так как затрудняет обслуживание фурм и создает неравномерное размещение их по окружности горна. Несмотря на меньшую массу конструкции и более низкую стоимость по сравнению с другими типами, она имеет существенный недостаток - передает вибрации от скипового подъемника и оборудования колошника непосредственно на печь. Кроме того схема не обеспечивает возможности проведения скоростных ремонтов и реконструкций доменных печей, поскольку требует демонтажа колошникового устройства или сооружения специальной опорной системы при смене кожуха.

2. Немецкий тип (рис. 1, б) с опорой на четыре самостоятельные колонны. Несмотря на улучшенное обслуживание горна, в этой конструкции не исключено наличие значительных напряжений, так как вес шахты передается полностью на заплечики и фурменную зону. Усиление конструкций до необходимой прочности затруднено ухудшение доступа к заплечикам. При этом большое значение имеет расстояние от кожуха печи до колонн, так как от этого зависит конструктивное решение, обеспечивающее передачу массы кожуха на колонны.

3. Комбинированный тип (рис. 1, в), совмещающий шотландский и немецкий типы. В нем уменьшены указанные напряжения, но усложнено обслуживание горна. Схема обеспечивает достаточную прочность и работоспособность кожуха печи даже при появлении в нем больших трещин. Это особенно важно для печей, работающих на шихте со значительным содержанием цинкита создает большие давления на кожух во всех направлениях. Японский тип с шестью колоннами (рис. 1, г), имеющими кронштейны (применяют на современных печах Японии). Колонны тяжелы из-за эксцентриситета нагрузок. Диаметр кольцевого воздухопровода значительно больше, чем в других вариантах. Это увеличивает и утяжеляет детали фурменного устройства. Возможности организации напольного транспорта вокруг горна ограничены.

4. Американский с четырьмя колоннами (рис. 1, д), разработанный в последние годы в США. В этом случае устраняются последствия вибрации, выдаваемые загрузочными устройствами, и имеется широкий доступ для обслуживания леток и фурм горна.

Рисунок 1. Типы металлоконструкций доменных печей

5. Самонесущий кожух шахты без маратора (рис. 2). Опора колошникового устройства при этом выполнена в двух вариантах в зависимости от типа литейного двора. При прямоугольной его форме опора состоит из шести колонн, связанных вокруг печи кольцевой балкой, передающих нагрузку на фундамент печи. На печах с кольцевыми литейными дворами опорные колонны отсутствуют и колошниковое устройство опирается на перекрытие шатра поддоменника. Данными конструктивными решениями исключают необходимость в мараторе, который является наиболее слабым узлом шахты при обычной конструкции с порой на колонны.



Рисунок 2. Самонесущий кожух шахты без маратора

Выбираем комбинированный тип металлоконструкций доменной печи (рис.1,в).

3.1 Описание конструкции лещади

В настоящее время лещади делают либо цельноуглеродистыми, либо комбинированными из углеродистых и высокоглиноземистых огнеупоров. Применение углеродистых огнеупоров вызвано тем, что из-за их высокой теплопроводности снижается перегрев и вследствие этого уменьшается разрушение кладки лещади. Высота лещади составляет примерно 5,6 м; это необходимо, поскольку за многие месяцы эксплуатации печи происходит разрушение кладки жидким чугуном, и в лещади образуется заполненная жидким чугуном полость, которая может достигать фундамента печи. Способ футеровки лещади: крестом (кирпичи выкладываются под углом 90є друг к другу) и параллельными рядами (под углом 30-40є).

Выбираем комбинированную лещадь из высокоглиноземистых и графитизированных блоков.

3.2 Описание конструкции горна

Виды горнов:

а)Цилиндрический;

б)Конический.

Футеровку горна до уровня фурм выполняют из углеродистых блоков, а в районах фурм и чугунных и шлаковых леток из шамотного кирпича, поскольку углерод здесь может окисляться кислородом дутья, диоксидом углерода, а также парами воды из огнеупорных масс. При работе на безводных леточных массах район чугунных леток делают из углеродистых блоков. Толщина футеровки у низа горна достигает 1600 мм. Снаружи кладку горна охлаждают гладкими плитовыми холодильниками. Выбираем конический горн с комбинированной футеровкой. Толщина на стыке заплечиков горна 575 мм, а на уровне чугунных леток 1380 мм. Нижняя часть выложена высокоуглеродистыми блоками. Верхняя - шамотными кирпичами.

3.3 Описание конструкции заплечиков

Кладку заплечиков чаще всего делают тонкостенной (толщина 230 или 345 мм) из шамотного кирпича в один ряд, при этом кирпич примыкает к периферийным плитовым холодильникам с залитым кирпичом. Иногда вместо шамота применяют карбидокремниевые кирпичи. Кладка заплечиков быстро изнашивается и вместо нее на поверхности холодильников формируется слой гарнисажа (застывшего шлака и мелких кусков шихты).

Выбираем тонкостенные заплечики с вертикальной системой охлаждения с толщиной стенки 345 мм.

3.4 Описание конструкции распара и шахты

Кладку распара и охлаждаемой части шахты (~2/3 ее высоты снизу) выполняют из шамотного или карбидокремниевого кирпича, а кладку верхней неохлаждаемой части шахты из шамота. Кладка шахты с распаром может быть толсто-, средне- и тонкостенной. Тонкостенная шахта (и распар) имеет в охлаждаемой части толщину кладки 230--345 мм и в верхней неохлаждаемой части 575--690 мм с охлаждением вертикальными ребристыми холодильниками (рис. 26), причем часть холодильников имеет горизонтальные выступы, которые служат опорой для кладки и способствуют удержанию гарнисажа.

Среднестенная шахта имеет толщину кладки в охлаждаемой части 575--900 мм и в неохлаждаемой 700 мм. В распаре и охлаждаемой части шахты по мере износа кирпича образуется слой гарнисажа.

Выбираем среднестенный распар с толщиной футеровки 920 мм и среднестенную шахту. Толщину неохлаждаемой части выбираем 920 мм. Толщину охлаждаемой части выбираем 690 мм. Отношение высоты охлаждаемой части к неохлаждаемой: 2:1.

3.5 Описание конструкции колошника

Футеровка колошника состоит из одного ряда шамотного кирпича, выкладываемого у кожуха. За ним располагают «колошниковую защиту», которая воспринимает удары падающих сверху в процессе загрузки кусков шихты. Широко распространенная ее разновидность состоит из стальных сегментов -- литых полых коробок, заполненных шамотным кирпичом. Сегменты расположены несколькими кольцевыми рядами по высоте колошника; соседние по окружности сегменты соединены между собой болтами. Вся колошниковая защита крепится к кожуху с помощью нескольких подвесок, в каждой из которых сегменты прикреплены к вертикальной пластине, соединенной с серьгой, которая свободно подвешена на штыре, вставленном в отверстие кронштейна; последний прикреплен к кожуху болтами. Такая подвеска позволяет всем сегментам перемещаться вверх в случае роста кладки шахты в вертикальном направлении в результате ее нагрева.

Выбираем защитные плиты колошника выполненные в виде металлических полых коробок, заполненных шамотным кирпичом (рисунок 3).

Рисунок 3. Конструкция колошника

4. Расчет футеровки печи

4.1 Расчет футеровки горна

Полезный объем печи= 2800 м³

Диаметр горна = 11,45 м

Высота металлоприемника = 3,4 м

Высота горна

Высота шлаковой зоны , м, определяется по формуле.

где - высота металлоприемника, м.

Схема горна представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема горна

Количество углеродистых блоков определяется по формуле:

где - высота шлаковой зоны, мм;

550 - высота углеродистого блока, мм;

0,5 - толщина шва, мм.

Высота углеродистых блоков h_угл, мм, определяется по формуле:

Высота горна до откоса

Пояса футеровки горна от откоса представлены на рисунке 5.

Рисунок 5. Пояса футеровки горна от откоса

Определим высоты поясов:

Высота 1 пояса

Количество рядов кладки в 1 поясе

Структура футеровки 1 пояса горна представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Структура футеровки 1 пояса горна

Количество кирпичей в ряду определяется в следующем порядке.

а)Общее количество кирпичей в ряду N, шт., определяется по формуле:

где - длина кирпича, мм;

150 - ширина кирпича, мм;

0,5 - толщина шва, мм.

б)Количество клиновых кирпичей N_клин, шт., определяется по формуле:

где b - ширина задней стенки клинового кирпича, мм (150 мм);

b₁ - ширина передней стенки клинового кирпича, мм, выбирается в зависимости от длины кирпича. Если l_к = 230 мм, то b₁ = 135 мм; Если l_к = 345 мм, то b₁ = 125 мм.

в)Количество прямых кирпичей в ряду, N_пр, шт., определяется по формуле:

Общий вид огнеупорного кирпича представлен на рисунке 7.

Рисунок 7. Общий вид огнеупорного кирпича

Маркировка огнеупорных шамотных кирпичей в зависимости от их размеров представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Маркировка огнеупорных шамотных кирпичей

Параметр, мм Маркировка	Тип кирпича
	Прямой	Клиновой
	Нормальный	Полуторный	Нормальный	Полуторный
	D1	D3	D2	D4
а	230	345	230	345
b	150	150	150	150
b1	150	150	135	125
с	75	75	75	75

1 ряд:

1.1.:

(D2)

(D1)

1.2.:

(D2)

(D1)

1.3.:

(D4)

(D3)

2 ряд:

2.1.

(D4)

(D3)

2.2.

(D2)

(D1)

2.3.

(D2)

(D1)

3.1 (аналогично как для первого ряда):

(D2)

(D1)

3.2.:

(D2)

(D1)

3.3.:

(D4)

(D3)

Высота 2 пояса:

Количество рядов кладки во 2 поясе

Структура 2 ряда футеровки горна представлена на рисунке 8.



Рисунок 8. Структура 2 пояса футеровки горна

1 ряд:

1.1.

(D2)

(D1)

1.2.

(D2)

(D1)

1.3.

(D2)

(D1)

2 и последующий ряды - аналогично.

Структура футеровки 3 пояса горна представлена на рисунке 9.



Рисунок 9. Структура футеровки 3 пояса горна

1 ряд:

1.1.

(D2)

(D1)

1.2

(D2)

(D1)

1.3

(D4)

(D3)

2 ряд:

2.1.

(D4)

(D3)

2.2.

(D2)

(D1)

2.3.

(D2)

(D1)

Ряды 3, 5 - аналогично как для ряда1.

Ряд 4 - аналогично как для ряда 2.

Итоговое количество огнеупорных кирпичей соответствующих марок для футеровки горна представлено в таблице 8:

Таблица 8 - Количество огнеупорных кирпичей для футеровки горна

Марка кирпича	Количество, шт.
D1	4983
D2	2976
D3	1249
D4	870

4.2 Расчет футеровки распара

Высота распара = 1700 мм Диаметр распара = 12400 мм

Толщина футеровки 920 мм

Количество рядов футеровки N_р определяется по формуле:

,

где - высота распара, мм;

75 - высота огнеупорного кирпича, мм;

0,5 - толщина шва, мм.

Структура футеровки распара представлена на рисунке 11.

Рисунок 11. Структура футеровки распара

1 тип (11 рядов: 230*4)

1.1.

(D2)

(D1)

1.2.

(D2)

(D1)

1.3.

(D2)

(D1)

1.4.

(D2)

(D1)

2 тип (11 рядов: 345*2+230)

2.1.

(D4)

(D3)

2.2.

(D2)

(D1)

2.3.

(D4)

(D3)

Итоговое количество огнеупорных кирпичей соответствующих марок для футеровки распара представлено в таблице 9.

Таблица 9 - Количество огнеупорных кирпичей для футеровки распара

Марка кирпича	Количество, шт.
D1	10263
D2	5280
D3	4356
D4	1914

4.3 Расчет футеровки шахты

Диаметр распара = 12,4 м

Диаметр колошника = 8,7 м

Высота шахты = 19,9 м

Общий вид футеровки шахты представлен на рисунке 12. Высота охлаждаемой части шахты с толщиной футеровки 690 мм. Высота неохлаждаемой части шахты с толщиной футеровки 920 мм.

Рисунок 12. Общий вид футеровки шахты

Диаметр d_х, м, определяется по формуле:

,

где - диаметр колошника, м;

D - диаметр распара,м.

4.3.1 Расчет футеровки охлаждаемой части шахты

Количество рядов

Структура футеровки 1 и 2 ряда охлаждаемой части шахты представлена на рисунке 13.

Рисунок 13. Структура футеровки 1 и 2 ряда охлаждаемой части шахты

1 ряд:

1.1

(D4)

(D3)

1.2.

(D4)

(D3)

2 ряд:

2.1

(D2)

(D1)

2.2.

(D2)

(D1)

2.3.

(D2)

(D1)

Структура футеровки 174 и 175 ряда охлаждаемой части шахты представлена на рисунке 14.

Рисунок 14. Структура футеровки 174 и 175 ряда охлаждаемой части шахты

174 ряд:

174.1

(D2)

(D1)

174.2.

(D2)

(D1)

174.3.

(D2)

(D1)

175 ряд: 175.1

(D4)

(D3)

175.2.

(D4)

(D3)

Общее количество кирпичей для охлаждаемой части шахты:

D1:

D2:

D3:

D4:

4.3.2 Расчет футеровки неохлаждаемой части шахты

Количество рядов

1 тип - нечетные номера рядов, 2 тип - четные номера рядов.

1 типа - 44 ряда, 2 типа - 44 ряда.

Структура футеровки 1 и 2 ряда неохлаждаемой части шахты представлена на рисунке 15.

Рисунок 15. Структура футеровки 1 и 2 ряда неохлаждаемой части шахты

1 ряд:

1.1.

(D2)

(D1)

1.2.

(D2)

(D1)

1.3.

(D2)

(D1)

1.4.

(D2)

(D1)

2 ряд

2.1.

(D4)

(D3)

2.2.

(D2)

(D1)

2.3.

(D4)

(D3)

Структура футеровки 87 и 88 ряда неохлаждаемой части шахты представлена на рисунке 16.



Рисунок 16. Структура футеровки 87 и 88 ряда неохлаждаемой части шахты

87 ряд:

87.1.

(D2)

(D1)

87.2.

(D2)

(D1)

87.3.

(D2)

(D1)

87.4

(D2)

(D1)

88 ряд:

88.1.

(D4)

(D3)

88.2.

(D2)

(D1)

88.3.

(D4)

(D3)

Общее количество кирпичей для охлаждаемой части шахты:

D1:

D2:

D3:

D4:

Количество огнеупорных кирпичей соответствующих марок для футеровки шахты представлено в таблице 10.

Таблица 10 - Количество огнеупорных кирпичей для футеровки шахты

Марка кирпича	Количество кирпичей в охлаждаемой части, шт.	Количество кирпичей в неохлаждаемой части, шт.
D1	38845	25454
D2	25056	121120
D3	28292	11176
D4	15312	7656

4.4 Расчет футеровки заплечиков

Высота заплечиков = 3,0 м

Диаметр распара = 12,4м

Диаметр горна = 11,45 м

Число рядов кладки:

Структура футеровки 1 ряда заплечиков представлена на рисунке 17.

Рисунок 17. Структура футеровки 1 ряда заплечиков

(D4)

(D3)

Структура футеровки 40 ряда заплечиков представлена на рисунке 18.



Рисунок 18. Структура футеровки 40 ряда заплечиков

(D4)

(D3)

Количество огнеупорных кирпичей соответствующих марок для футеровки заплечиков представлено в таблице 11.

Таблица 11 - Количество огнеупорных кирпичей для футеровки заплечиков

Марка кирпича	Количество, шт.
D1	0
D2	0
D3	7040
D4	3480

Общее количество кирпичей соответствующих марок для футеровки печи приведено в таблице 12.

Таблица 12 - Общее количество кирпичей для футеровки печи

Марка кирпича	Общее количество кирпичей для футеровки печи, шт.
	Шахта	Распар	Заплечики	Горн
D1	64299	10263	0	4983
D2	46176	5280	0	2976
D3	39468	4356	7040	1249
D4	22968	1914	3480	870

5. Расчет разгара лещади доменной печи

Общий вид конструкции лещади представлен на рисунке 19.

Рисунок 19. Общий вид конструкции лещади

Конструкция лещади - комбинированная. Верхний ряд выложен высокоглиноземистыми кирпичами, а нижний - графитизированными блоками.

Разгар лещади, т.е. на сколько в процессе кампании печи происходит выработка лещади, определяется по формуле:

,

где Т₀ - температура жидкого чугуна, Т₀= 1450єС (1420 - 1500 єС);

Т_Ч - температура затвердевания чугуна, Т_Ч = 1150 єС;

л_В - коэффициент теплопроводности верхнего слоя, л_В = 1,25 ккал/ м³ град;

л_Н - коэффициент теплопроводности нижнего слоя, л_Н = 5,0 ккал/ м³ град;

S_H - высота нижнего слоя, S_H =1,6 м;

S_В - высота верхнего слоя, S_В =2,21 м;

б - коэффициент теплопередачи, б = 25 ккал/ час м град;

v - расход воздуха, v = 300 м³ /час м²;

с - теплоемкость воздуха, с = 0,315 ккал/ м³ град;

t_В - температура воздуха, t_В = 20 єС;

h_м.с. - высота мертвого слоя чугуна, h_м.с.= 1,9 м

6. Расчёт загруженности скипового подъемника

Р=6910т/сут

К=418 кг/т чугуна

время работы подъёмника

86400 - кол-во секунд в сутках

количество подач

время движения скипа

время загрузки кокса, 15с

время загрузки руды,10с

-количество коксовых и рудных подач

масса руды, кокса в подаче

насыпной вес кокса, руды

объем скипа 13,5

коэффициент заполнения скипа 0,9

длина первого участка

ускорение движения;

- скорость

номинальная скорость движения скипа

ускорение движения на участке ;

ползучая скорость замедление

ускорение движения

; ; ;

- длина II,IV,V,VI участков

-длина загрузочных кривых,

Заключение

В курсовой работе был произведен расчет профиля доменной печи полезным объемом 2900 м³. Были выбраны конструкции доменной печи, лещади, горна, заплечиков и распара, а так же шахты, колошника и охладительных приборов.

Кроме того, была рассчитана кладка для каждой части профиля доменной печи за исключением колошника, а так же определен разгар лещади проектируемой печи и рассчитан конвейерный подъемник.

Выполнен проект доменной печи полезным объемом 2200м³. Проект включает пояснительную записку и чертеж вертикального разреза доменной печи.

В пояснительной записке представлен:

· расчет профиля доменной печи по методу М.А.Павлова;

· выбор металлоконструкция доменной печи;

· выбор конструкция футеровки лещади, горна, заплечиков и распара, шахты и колошника;

· расчет количества воздушных фурм для подачи дутья;

· расчет количества чугунных леток для выдачи жидких продуктов плавки;

· расчет количества огнеупорного кирпича для футеровки доменной печи;

· расчет разгара лещади в процессе эксплуатации доменной печи;

· расчет степени загрузки скипового подъемника для подачи шихтовых материалов на колошник проектируемой доменной печи.

Литература

1. М.А.Стефанович, В.К.Кропотов, В.Г.Дружков. проектирование доменной печи [Текст]:Учебное пособие. Свердловск, изд.УПИ им.С.М.Кирова, 2011, 60с.

2. Юзов О.В., Петракова Т.М., Ильичёв И.П. Доменная печь: производственный цикл. Учеб. - М.: МИСиС, 2009. - 520 с.

3. Слепнева Т.А., Яркин Е.В. Расчет доменной печи: Учеб. - М.: ИНФРА-М, 2010. - 458 с. - (Высшее образование).

Размещено на Allbest.ru