Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ШАХТЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам восстановительного ремонта системы охлаждения шахты доменной печи.

Известна типовая конструкция стен печи, включающая стальную наружную бронь, на внутренней стороне которой расположены плитовые холодильники и многослойная футеровка из заполнителя и огнеупорного кирпича (Аптекарь С.С. и др. Организация ремонта оборудования металлургических предприятий. - Киев: Техника, 1981 г., с.89-92). В другом варианте конструкции стен (RU №2175982, МПК С 21 В 7/10, 2001 г.) предлагается зазоры между броней, холодильниками и огнеупорами дополнительно заполнять металлическими заполнителями, обладающими высокой теплопроводностью.

Ни один из этих способов не учитывает необходимости выполнения менее трудоемкого ускоренного ремонта действующей системы охлаждения шахты доменной печи, не исключает избыточную разделку брони и не усиливает защитные характеристики футеровки стен, контактирующих с подвижной шихтой в пристеночных областях рабочего пространства печи.

Недостатком известных способов является то, что значительный износ огнеупорной футеровки при ухудшении целостности брони сопровождается дорогостоящими ремонтными мероприятиями, не ориентированными на оперативное наращивание дополнительного защитного слоя гарнисажа на внутренней поверхности стен для удлинения межремонтного срока их эксплуатации.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ восстановительного ремонта системы охлаждения шахты доменной печи (RU №2170768, МПК С 21 В 7/10, 2001 г.), в котором новые горизонтальные охлаждающие элементы монтируют между кожухом шахты доменной печи и опалубкой, а затем зазоры и проемы заполняют огнеупорным раствором.

Недостатком данного способа является то, что в нем предусматривается выполнение дополнительных отверстий и вырезка частей брони для установления новых холодильников, а следовательно, снижение эксплуатационной надежности кожуха. С другой стороны, как и в других аналогах, в прототипе не предусмотрено усиление защитных характеристик огнеупорной кладки внутренней части стен печи.

Технический результат изобретения заключается в создании такого способа восстановительного ремонта системы охлаждения, который увеличит срок службы огнеупорной футеровки при сниженных сроках и стоимости ремонта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе восстановительного ремонта системы охлаждения шахты доменной печи, включающем замену вышедших из строя горизонтальных холодильников по высоте охлаждаемой части шахты доменной печи, в промежутках между вертикальными холодильниками через имеющиеся в кожухе печи отверстия по месту заглушенных неработоспособных горизонтальных холодильников устанавливают новые охлаждающие элементы типа «труба в трубе», при этом внутреннюю водоподводящую трубу подсоединяют к напорной части действующей системы охлаждения, а внешнюю водоотводящую трубу - стакан выдвигают в периферийную пристеночную область печи.

Полезность предлагаемого способа обусловлена тем, что снижение температуры части огнеупорной стенки, прилегающей в печи к водоотводящей трубе-стакану, способствует образованию устойчивого дополнительного гарнисажа, который более надежно удерживается также и за счет выступа трубы в печь.

Способ ремонта осуществляют следующим образом. Новые охлаждающие элементы изготавливаются к началу остановки печи на ремонт. Остатки вышедших из строя заглушенных холодильников системы охлаждения шахты на остановленной на ремонт печи удаляют в печь для освобождения места установки новых охлаждающих элементов. Как показано на схеме, новые охлаждающие элементы типа «труба в трубе», состоящие из наружной заглушенной водоотводящей трубы 1 и внутренней водоподводящей трубы 2, устанавливают в промежутке между вертикальными холодильниками 3. Водоподводящую трубу 2 и водоотводящую трубу 1 со штуцером 4 подсоединяют к системе охлаждения шахты, а сам охлаждающий элемент, проходящий через набивку 5 и остатки чугунной замазки 6, присоединяют герметично к кожуху шахты 7.

Предлагаемый охлаждающий элемент в составе водоподводящей трубы 2, водоотводящей трубы 1 и штуцера 4 представляет собой удобную конструкцию, в которой замена водоотводящей трубы 1 может производиться по мере необходимости чистки водоподводящей трубы 2 без нарушения целостности кожуха 7 шахты и футеровки печи.

Кроме удобства конструкции и простоты изготовления предлагаемого охлаждающего элемента реализация заявляемого способа ремонта упрощает технологию его сборки, монтажа и установки на печь. Упрощенный набор механических приспособлений, оборудования и небольшой вес охлаждающих элементов позволяют значительно сократить время монтажа и удешевить способ ремонтных работ в целом. Использование предлагаемой конструкции обеспечивает возможность ускоренного отвода тепла от передней части трубы-стакана, а также обуславливает образование устойчивого гарнисажа и более высокую стойкость внутренней части футеровки печи.

Пример практической реализации способа. На доменной печи №3 объемом 2000 м³ ОАО «Северсталь» в период восстановительного ремонта печи III разряда в несколько рядов по окружности шахты печи были установлены новые охлаждающие элементы взамен вышедших из строя горизонтальных холодильников. Подводящие и отводящие воду патрубки были соединены в общую систему охлаждения шахты, высов каждой трубы-стакана в печь составил 100 мм.

Стоимость ремонта была снижена в 2 раза по сравнению с типовым решением. Повысилась стойкость шахты и всех холодильников системы охлаждения - за 9 месяцев эксплуатации не вышло из строя ни одного нового охлаждающего элемента. В итоге применения способа стабилизировался рабочий профиль шахты, снизились: тепловые нагрузки на бронь печи, вертикальные холодильники, окружная неравномерность по показаниям периферийных термопар, удельные расходы кокса.