МЕХАНИЗАЦИЯ ТРУДОЕМКИХ РАБОТ У ГОРНА И НА ЛИТЕЙНОМ ДВОРЕ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ
Характер труда в доменном производстве относится к категории тяжелых работ. Высокие затраты энергии обусловлены выполнением ряда технологических операций в процессе выпуска жидких продуктов плавки, нагретых до 1450—1550 °С вблизи оборудования, рабочих площадок и футеровки желобов поверхность которых разогрета до 150200 °С.
Характерная особенность труда горновых бригад — скученность размещаемого вокруг печи оборудования для обслуживания чугунных леток, ремонта желобов в условиях постоянного перемещения грузоподъемными средствами разных грузов, уборки железнодорожных путей для чугуна и шлака в периоды между постановкой ковшей.
Наряду с интенсивным тепловым излучением горновые постоянно в течение смены подвергаются значительному воздействию шума. Условия труда горновых характеризуются также повышенной зпыленностью и загазованностью рабочих мест, особенно в периоды выпуска чугуна и шлака.
Основные технологические операции, выполняемые у горна и на литейном дворе:
а) перед каждым выпуском:
— пробивка корки (шуровка) чугунной летки,
— чистка желобов главного, стационарного и шлаковой летки от скрапа и шлака,
— заправка и мелкий ремонт желобов и сливных носков огнеупорной массой и песком,
— заделка огнеупорной массой перевалов и опускных отверстий главного желоба,
— очистка носка от спекшейся массы и зарядка рабочего цилиндра электропушки лёточной массой,
— уборка рабочей площадки литейного двора,
— уборка в коробы скрапа и мусора,
— отбор проб чугуна и шлака на каждом выпуске;
б) в течение рабочей недели:
— ремонт (частичная разборка и набивка футеровки) футляра чугунной летки; капитальный ремонт футляра чугунной летки при разборке нбивной футеровки на глубину до 350 мм проводится один раз в дветри недели,
— капитальный ремонт определенной части главного желоба, включающий обрушение изношенной футеровки, уборку ее из желоба, подачу новой футеровки и равномерную ее укладку в желобе, трамбование с последующей сушкой,
— уборка постановочных железнодорожных путей от мусора и скрапа;
в) при остановке доменной печи для смены охладительных элементов фурменного и шлакового приборов:
— доставка горнового инструмента, нового оборудования и лёточной массы к месту смены вышедшего из строя элемента (фурменный прибор или шлаковая летка),
— замена элемента, включающая выбивку его из печи, расчистку “гнезда” для установки нового элемента и его установку, обеспечивающую герметичность соединения контактных поверхностей с другими деталями фурменного или шлакового приборов,
— уборка в отведенное место горнового инструмента, замененных вышедших из строя элементов.
Механизация ремонта чугунной летки. Состояние футеровки футляра чугунной лётки в значительной мере предопределяет нормативную забивку канала чугунной лётки, нарушение целостности футляра приводит к уменьшению количества лёточной массы, поступающей в канал чугунной летки, уменьшению ее длины и, как следствие, усложнению выпуска продуктов плавки. Разрушение футеровки футляра может привести к более серьезным последствиям, связанным с прогаром снаружи кожуха и холодильных плит района чугунной летки.
Использование для забивки чугунной летки безводной массы привело к упрочнению футеровки за счет пропитки ее смолистыми веществами. В результате стойкость футляра возросла в шесть— восемь раз, при этом свелась к нулю возможность разборки футляра специальными фрезами, устнавливаемыми взамен бура машины для вскрытия чугунной летки. Капитальный ремонт футеровки ее футляра выполняется, как правило, раз в четверо суток. Для разборки и набивки футляра применяют пневматический виброударный инструмент.
Механизмы для обслуживания шлаковых леток. Объем ручных трудоемких работ, связанных с выпуском шлака, сменой сгоревших элементов шлакового прибора, продолжает оставаться весьма значительным. Для закрытия шлаковой летки широко используется шлаковый стопор. Число операций, выполняемых с его помощью, весьма ограничено. Вручную пробивают корку шлаковой летки, сменяют сгоревшие элементы шлакового прибора. Поэтому основные конструктивные решения должны быть направлены на разработку механизмов, совмещающих наряду с закрыванием выполнение операций по пробивке и шуровке шлаковой летки, смене деталей шлакового прибора.
Перспективным представляется увеличение количества чугунных леток, числа выпусков продуктов плавки и, как следствие, исключение шлковых леток из работы, при этом отпадает необходимость выполнения трудоемких работ по их обслуживанию и ремонту.
Механизация работ при обслуживании желобов. В условиях высокопроизводительной работы доменной печи значительно возрастает загруженность тракта выдачи продуктов плавки, что приводит к снижению стойкости футеровки желобов, усилению напряженности и увеличению объема труда горновых. Обеспечение нормальной работы доменной печи достигается устройством двух и более чугунных леток, а также повышением стойкости сменной футеровки желобов.
Поскольку применение углеродистой футеровки желобов обусловлено химической устойчивостью к чугуну, износ ее происходит в основном за счет эрозионного разрушения, которое во многом зависит от качества уплотнения поверхности футеровки.
Уплотняют углеродистую массу электротрамбовками. Корпус вибротрамбовки выполняется из толстолистовой стали, его сечение соответствует профилю желоба. Внутри корпуса устанавливается электродвигатель с дебалансом, что обеспечивает под действием вибрационных сил уплотнение и поступательное перемещение вибротрамбовки вдоль желоба. Кроме нереверсивных вибротрамбовок на некоторых предприятиях применяют реверсивные электровибротрамбовки. Различие этих двух типов вибротрамбовок заключается в том, что нереверсивная вибротрамбовка может двигаться только в одну сторону, а в исходное положение ее возвращают электромостовым краном. Реверсивная вибротрамбовка в зависимости от направления вращения вала электродвигателя может самостоятельно двигаться в ту или иную сторону. Применение вибротрамбовок повышает плотность сменной футеровки, увеличивает ее стойкость и снижает объем работ по ремонту желобов.
Футеровку главного желоба ломают непосредственно по окончании выпуска продуктов плавки. Для ломки футеровки используют электровиброрыхлитель — электровибротрамбовку с приваренными к донной части корпуса вибротрамбовки зубьями. Более распространенный способ взламывания футеровки — установка сварного каркаса (из стальных полос сечением 15x40 мм и расстоянием между ними 250—300 мм) в желоб перед укладкой новой массы. Извлекают каркас с изношенной футеровкой электромостовым крном. Продолжительность взламывания и уборки изношенной футеровки желоба с применением закладного каркаса 25—30 мин.
Механизация обслуживания фурменных приборов. Одной из самых трудоемких и повышенной опасности работ является смена деталей фурменного прибора, и в частности воздушной фурмы. На доменной печи в среднем за год заменяют от 50 до 200 воздушных фурм. Трудоемкость этих операций зависит от характера прогара фурмы, состояния гарнисажа в месте ее установки, необходимости выжигания кислородом приваренной фурмы, заливки чугуном и шлаком фурмы, сопла и колена, выбросов из печи раскаленного газа. Заменяют фурмы со стационарной рабочей площадки поддоменника и с подземных механизированных площадок над чугунными летками. Масса воздушной фурмы 130—140, сопла — 140, колена 440— 450 кг.
Наиболее распространен для смены фурм кольцевой монорельс, расположенный под кольцевой трубой горячего дутья с выходом прямого участка в зону действия крана литейного двора, по которому электротельфером грузоподъемностью 2—3 т подают сменное оборудование (фурму, сопло др.), горновой инструмент, глину. Над каждым фурменным прибором под углом 35—40° устанавливается монорельс “ножевого” типа, один конец которого закреплен на кожухе печи, другой — на кольцевой трубе горячего дутья. По верхней полке ножевого монорельса перемещается «кошка» грузоподъемностью 0,5 т для подвески и перемещения сопла. Применение монорельса ножевого взамен двутаврового исключает вероятность накопления пыли на его поверхности и значительно облегчает перемещение кошки. Колена фурменных приборов оттягивают лебедками с тяговым усилием 10 кН, установленными вокруг печи. Каждая лебедка позволяет оттянуть попеременно четырепять колен. Для фиксации колена в верхнем положении предусмотрена крюковая подвеска.
Выбивают воздушную фурму из печи с помощью крюка для захвата фурмы и передвижного груза. При перемещении груза по штоку крюка в сторону от печи последний ударяется в упор, что приводит к срыву фурмы. Возвратнопоступательное перемещение груза осуществляется вручную. Возможно использование устройства с гидроусилителем.
Грузоподъемные механизмы литейного двора и подъемника. Основное грузоподъемное средство на литейном дворе — мостовые электрические краны грузоподъемностью 20/5 и 30/5 т с пролетом 25—37 м. Некоторые печи объемом 2000 и 2700 м3 дополнительно оборудованы со стороны выдачи шлака мостовыми 10т кранами. Доменные печи объемом 3200—5000 м3 с круглыми литейными дворами — двумя кольцевыми кранами грузоподъемностью по 20 т с подъемноповоротной колонной грузоподъемностью 5 т. Широко распространена на доменных печах установка консольноповоротных кранов разной грузоподъемности в районе чугунных леток.
В. А. Авдеев, В. М. Друян, Б. И. Кудрин, Основы проектирования металлургических заводов, М., 2002
