/
Tags: техника горения и печи
Text
К. И. ЛГАЛОВ,
С. И. КАФТАН,
Г. М. ВОЛЬФОВСКИЙ
Л 52.
РЕМОНТ КЛАДКИ
И АРМИРУЮЩЕГО
ОБОРУДОВАНИЯ
КОКСОВЫХ
ПЕЧЕЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МЕТАЛЛУРГИЯ»
1966
УДК 662.981.741/742 + 004.67
Аннотадия
В книге широко обобщен передовой опыт ремон-
та кладки и армирующего оборудования коксовых
печей, накопленный Всесоюзной коксохимической
станцией, а также всеми заводами Советского
Союза.
Книга предназначена для эксплуатационного
коксохи-
заводов,
технику-
персонала, работников, заняты/ нггуэемонтах клад-
ки и армирующего оборудованйФйечей -------
мических, коксогазовых и г^зослаКц^рых
и может быть полезна студ/цтам^йрЧ и
мов соответствующих спе/илль’носдйЬ^Ч
/// - V
А ВТОРЫ
ЛГАЛОВ Константан Иванович
КАФТАН Степан Иванович
А‘7 .
А'.Кй
ВОЛЬФОВСКИИ Гарри Максович
Редактор С. С. ЛИБЕРМАН
Редактор издательства В. К. ШЛЕПОВ
Технический редактор Л. В. ДОБУЖИНСКАЯ
Сдано в производство 18/XI 1965 г. Подписано в печать 16/111 1966 г.
Бумага 60 X 9О’/и ~ 10,25 бум. л. = 20,50 печ. л.
Уч.-изд. л. 20,58 Изд. № 4197
Т-04914 Тираж 2000 Заказ 1731 Цена 91 коп.
Темплан 1966 г. и. 43
Издательство «Металлургия», Москва Г-34, 2-й Обыденский пер., 14
Экспериментальная типография ВНИИПП Комитета по печати
при Совете Министров СССР, Москва, И-51, Цветной бульвар, 30
Отпечатано в Московской типографии № 21 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР
Москва, Угрешская, 12 Заказ 2176
3-10-2
Оглавление
Введение
6
Г л ав а I. конструкции коксовых печей
1. Коксовые печи системы ПК (конструкции до 1942 г.) ...... 11
2. Коксовые печи системы ПК-45 ............. ............ 18
3. Коксовые печи системы ПК-47 ........................... 18
4. Коксовые печи системы ПК-2К ........................... 19
5. Коксовые печи системы ПВР .............................. 23
6. Печи большой емкости ................................... 24
7. Печи с нижним подводом и распределением газа ,и воздуха ... 25
Глава II. свойства огнеупорных материалов, применяемых
ДЛЯ КЛАДКИ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ
1. Основные физико-химические показатели огнеупорных мате-
риалов .........................-....................... 27
2. Шамотные изделия ................................ 28
3. Полукислые изделия ............................... 29
4. Многошамотные изделия ....................... 30
5. Динасовые изделия ............................... 31
6. Легковесные огнеупоры ............................... 36
Глава III. СЛУЖБА ОГНЕУПОРОВ В КОКСОВЫХ ПЕЧАХ
1 Регенераторы ........................ 38
2. Корнюрная зона ........................................ 42
3. Отопительные простенки ..................... 44
4. Перекрытия вертикалов и камер ........................ 48
5. Прочие элементы кладки печей .......................... 51
6. Газопроницаемость кладки .............................. 53
Г л a a a IV. организация текущего ремонта кладки
1. Осмотры кладки и определение объема ремонтов .......___ 56
2. Профилактические ремонты кладки и расход огнеупорных ма-
териалов ........................................... 60
3. Расход огнеупоров на ремонт кладки ..................... 62
4. Организация рабочих мест и расстановка ремонтного персонала 64
Глава V. огнеупорные замазки, их применение и другие способы
уплотнения кладки коксовых печей
1. Состав огнеупорных замазок и торкрет-масс ........... 70
2. Способы применения торкрет-массы и других материалов ... 82
Глава VI. футерование дверей, газовых стояков и уплотнение
оборудования и арматуры
1. Футерование дверей ..................... ,---------- 97
2. Футерование газовых стояков ..................... 106
3. Футерование крышек загрузочных люков ............. 109
4. Футерование броней и уплотнение зазоров между головкой ото-
пительного простенка и броней ....................... 110
5. Изоляция газовоздушных клапанов и заделка переходных па-
трубков в кладку .................................... 114
6. Уплотнение и изоляция фасадных стен регенераторов ...._ 116
7. Уплотнение зазоров между чугунным вкладышем и первым
корнюрным кирпичом и установка удлиненных манжетов ......... 120
Глава VII. ремонт кладки камер коксования
1. Профилактические ремонты .......,...............,...... 124
2. Перекладка головок отопительных простенков ......... 139
Глава VIII. перекладка отопительных простенков
1. Эксплуатационные показатели коксовых печей, определяющие
необходимость перекладки отопительных простенков ......,... 156
2. Общие подготовительные работы ..................... 157
3. Установка перемычек в буферных печах ................ 167
4. Охлаждение кладки ремонтируемых и буферных печен ...... 169
5. Разборка простенков, подлежащих перекладке ......... 171
6. Кладка простенков ............................. 174
7. Предрастопочные работы ............—---------------- 177
8. Разогрев и пуск переложенных простенков ........... 177
9. Инструмент, инвентарь и приспособления для перекладки про-
стенков -------------------........................... 180
Глава IX. ремонт нижнего строения коксовых печей
1. Причины, вызывающие повышение сопротивления насадки ре-
генераторов ....................................... 189
2. Измерение сопротивления насадки регенераторов ---------- 192
3. Определение причин, вызывающих повышенное сопротивление
насадки .............................................. 193
4. Очистка насадки регенераторов от отложений пыли доменного
газа .................-............................... 195
5. Замена засоренной или оплавленной насадки из прямоугольного
кирпича фасонной решетчатой и ремонт стен регенераторов ... 200
6. Ремонт корнюрной зоны .................................. 212
7. Уплотнение газоподводящих каналов в печах с нижним подво-
дом газа ............................................ 218
8. Ремонт подовых каналов и замена колосниковых кирпичей ... 220
9. Ремонт стен регенераторов .......................... 223
Глава X. ремонт верха коксовых печей и работы,
СВЯЗАННЫЕ С СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ их обогрева
1. Ремонт выстилки верха печей ....................... 225
2. Замена поперечных анкерных стяжек -------------------«.. 229
3. Восстановление неработающих отопительных каналов ...... 233
4, Замена регулировочных регистров в перекидных каналах печей
ПК-2К ............................................ 242
5. Установка регулировочных регистров в горизонтальных каналах 243
6. Ремонт перекидных каналов, совмещенных со смотровыми
шахточками вертикалов в печах ПК-47 .................. 244
7. Замена типовых горелок коксового газа ............... 249
8. Изменение высоты факела горения ___________________________ 252
9. Замена регистров и рассекателей, расположенных в основании
вертикала ........................................ 259
10. Печи для подогрева динасовых изделий ............... 264
ОБОРУДОВАНИЯ ПЕЧНОЙ КЛАДКИ
1. Назначение и роль армирования ------------------------ 269
2. Оборудование и металлоконструкции для армирования печной
кладки ....................................... 271
3. Факторы, определяющие необходимость ремонта армирующих
устройств ----------------------------------------------- 277
4. Выпрямление анкерных колонн без демонтажа.......... 278
5. Замена армирующих рам с сохранением существующих анкер-
ных колонн ______________________________________________ 283
6. Замена армирующих рам и ремонт анкерных колонн _______ 289
7. Замена рам со снятием и выпрямлением колонн только на кок-
совой стороне ------------------------------------------- 299
8. Замена дверных рам и армирующих броней с разъемом по оси
камеры ......................................... 302
9. Методы замеров расширения кладки и стрелы прогиба анкер-
ных колонн ................................. 306
10. Техника безопасности ........................ 317
Глава XII. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ при горячем ремонте кладки
и АРМИРУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
1. Общие положения ______________________________________ 319
2. Работа в туннелях коксовых печей ............... 322
3. Работа ремонтного персонала на обслуживающих площадках 323
4. Работа ремонтного персонала на верху печей ...... 325
5. Складирование материалов и обслуживание механизмов . 325
Литература ................................... 327
Введение
IZ ладка коксовых печей в процессе службы подвергается меха-
ническим, физико-химическим и температурным воздей-
ствиям.
Срок службы коксовых печей в результате повышения качес-
тва огнеупоров, совершенствования методов сушки и разогрева
и повышения общей культуры эксплуатации печей значительно
увеличился и составляет около 25 лет, а на некоторых заводах
уже превышает 30 лет.
Однако при длительной службе всего печного массива от-
дельные элементы печной кладки и армирующего оборудования
разрушаются в более короткие сроки. Поэтому обычно ведутся
тщательные наблюдения за состоянием кладки и применяется це-
лая система мероприятий для устранения возникающих дефек-
тов и поддержания кладки в рабочем состоянии.
Большое значение для сохранности кладки и армирующего
оборудования имеют профилактические и текущие ремонты. Эти
горячие ремонты могут производиться, как известно, методами
торкретирования, подмазки, а также перекладкой отдельных
элементов кладки на ходу без остановки обогрева печей. Однако
выполненные неправильно и некачественно, без достаточно
тщательной подготовки, они могут нанести трудно исправимый
вред печной кладке.
Не на всех заводах горячим ремонтам печной кладки уде-
ляют надлежащее внимание. Во многих случаях ремонты, про-
веденные с большой затратой труда и средств, не дали положи-
тельного эффекта, что в основном объяснялось неправильной
организацией работ, .плохой подготовкой и отсутствием опыта.
6
В Советском Союзе за последние два-три года Украинским
институтом огнеупоров проведены значительные работы по под-
бору состава огнеупорных замазок и торкрет-порошков для
профилактических ремонтов печной кладки, внедрение которых в
промышленность успешно проводит Всесоюзная коксохимиче-
ская станция.
Кроме профилактических, за последние годы неоднократно
возникала необходимость в проведении более серьезных ремон-
тов печной кладки: например, ремонт головок отопительных
простенков на различную глубину, полная их перекладка с за-
меной армирующих броневых рам и анкерных колонн и др, за-
мена насадки регенераторов с одновременным ремонтом их стен.
По всем видам этих ремонтов и многим другим (корнюры, по-
довые каналы, верх батареи и т. д.) уже накоплен большой опыт,
настоятельно требующий своего обобщения.
Некоторые виды ремонтов (например, перекладка обогрева-
тельных простенков) представляют собой технически сложную,
трудоемкую, дорогостоящую и продолжительную работу, тре-
бующую к тому же весьма квалифицированного проведения.
Большое число специалистов, в том числе и авторы этой книги,
считают более правильным, если батарею коксовых печей, вы-
ложенную из динаса, после нормального срока эксплуатации (в
течение примерно 25 лет) целиком останавливать на капиталь-
ный ремонт с полной перекладкой, модернизацией конструкции
и одновременной заменой всего оборудования на более совер-
шенное. К перекладке отдельных обогревательных простенков
или групп следует приступать только в исключительных случаях,
когда это становится неизбежным, и то при полной уверенности,
что остальные печи данной батареи еще пригодны для длитель-
ной эксплуатации.
Последовательная групповая полная перекладка всех печей
«на ходу батареи», если сопоставить ее с остановкой батареи на
полную перекладку и реконструкцию, экономически себя не оп-
равдывает и поэтому применяется весьма редко.
Если рассмотреть все действующие динасовые коксовые печи
в СССР по срокам их службы, то окажется, что количество ба-
тарей с продолжительностью эксплуатации более 20 лет состав-
ляет уже 10%, в том числе 3% таких, срок службы которых
превышает 25 лет.
Обновление печного фонда является дорогостоящим меро-
приятием и не может быть выполнено в короткие сроки. Если
ориентироваться на реально возможные сроки капитальных ре-
монтов коксовых печей в перспективе на ближайшие 10 лет
(полные перекладки с модернизацией), то количество батарей
со сроком службы более 20 лет несколько возрастет. Поэтому
планирование таких ремонтов, а также правильное проведение
текущих и поддерживающих ремонтов этих батарей приобретает
весьма важное значение. Непрерывное нарастание объема ре-
монтных работ на печах со сроком службы более 20 лет для
поддержания их в рабочем состоянии до остановки на рекон-
струкцию выдвигает задачу широкой организации текущих и
средних ремонтов печной кладки и армирующего оборудования.
Всесоюзная коксохимическая станция совместно с коксохи-
мическими предприятиями накопила также большой опыт по
совершенствованию обогрева коксовых печей устаревших кон-
струкций (вынос гнезд горелок на уровень пода обогреватель-
ных вертикалов, установка средних и высоких горелок, наладка
обогрева при полностью открытых верхних регистрах, замена на-
садки регенераторов и т. д.). Используя этот опыт, можно до-
стичь улучшенного прогрева угольной загрузки, снижения со-
противлений отопительной системы, благодаря чему при сохра-
нении производительности снижаются рабочие температуры кок-
сования, повышается качество выпускаемой продукции, удлиня-
ется срок службы коксовых печей.
Вопросы организации и проведения ремонта коксовых печей и
армирующего оборудования с учетом достижений последних
лет, насколько нам известно, еще не освещались в систематизи-
рованном виде. Предлагаемая читателям монография является
первой попыткой восполнить имеющийся в технической литера-
туре пробел по этим вопросам.
Обобщая опыт проведения ремонтов коксовых печей и арми-
рующего оборудования, авторы стремились учесть все лучшее,
что было достигнуто на тех или иных заводах и опубликовано
в монографиях или периодической печати. Кроме того, исполь-
зован большой практический опыт работников отечественной
коксохимической промышленности, а также коллектива Всесоюз-
ной коксохимической станции Главного управления коксохими-
ческой промышленности при Министерстве черной металлургии
СССР, включая и личный опыт авторов.
Значительный вклад в дело совершенствования ответствен-
ных и сложных процессов ремонта печной кладки и армирующе-
го оборудования внесли А. М. Анатоленко, К. Г. Кальянов,
Е. А. Мельников, И. Н. Пересаденко, Ю. В. Панов, Н. И. Смой-
ловский, А. 3. Цыпин, М С. Чермных и Г. С. Халабузарь, кото-
рым авторы выражают свою благодарность за помощь и ценные
советы.
Не претендуя на исчерпывающую полноту освещения столь
сложного дела, каким являются ремонты динасовой кладки кок-
совых печей и армирующего оборудования, авторы будут весь-
ма признательны читателям, которые критическими замечания-
ми и дополнениями помогут внести улучшения в предлагаемую
монографию.
Глава
Конструкции
коксовых печей
[У оксование, или процесс переработки каменного угля при на-
*» гревании до 950—1000° С без доступа воздуха, осуществляет-
ся в коксовых печах, представляющих собой в конструктивном
отношении сложные теплотехнические сооружения.
Собственно коксовая печь состоит из:
а) камеры, куда загружается уголь;
б) обогревательного простенка, состоящего из системы отопи-
тельных каналов, по которым подается газ и воздух для отопле-
ния иечей;
в) регенераторов для нагрева воздуха, бедного газа и для
отвода продуктов горения;
г) соответствующей арматуры, гарнитуры и механизмов.
Коксовая камера должна быть совершенно герметичной (не-
проницаемой как для наружного воздуха, так и для отопитель-
ных газов).
Ограниченные размеры и емкость камеры коксования даже
современных конструкций определяют сравнительно небольшую
суточную ее производительность, вследствие чего на крупных
коксохимических заводах необходимо иметь значительное коли-
чество коксовых печей.
В целях экономии тепла, удобства обслуживания печей и
объединения ряда устройств (дымовые трубы, борова, газопро-
воды, коксовые машины и др.) коксовые печи группируются в
батареи.
Одна коксовая батарея состоит из нескольких десятков
(обычно 61—65—77) коксовых печей, представляющих собой
массив огнеупорной кладки массой 11 —16 тыс. т.
Необходимость обеспечения равномерного обогрева уголь-
ной загрузки по длине и высоте и в то же время сохранения
плотности кладки стен, разделяющих разноименные потоки
отопительных и дистилляционных газов, продуктов горения и
воздуха, обусловливает значительную теплотехническую и кон-
структивную сложность батареи коксовых печей.
Наибольшее количество кокса в настоящее время произ-
водится в коксовых печах, сооружаемых из динасового огне-
упора.
Длина и высота камеры коксования современных динасовых
печей ограничены условиями сохранения ее статической прочно-
сти, а также трудностью достижения равномерного обогрева
угольной загрузки. От ширины камеры зависит продолжитель-
ность процесса коксования. Размеры камер принимаются в пре-
делах: длина — до 15 м; ширина — от 400 до 450 мм и высо-
та — до 6,0 м.
Основные отличия в конструкциях печей различных систем
заключаются главным образом в системе обогрева: группировке
и взаимном расположении отопительных каналов и регенера-
торов, методах достижения равномерности обогрева камер по
высоте, способах подвода газа и воздуха и др.
В коксохимической промышленности СССР, созданной за го-
ды Советской власти, наибольшее распространение получили ди-
насовые коксовые печи с перекидными каналами ПК, печи сис-
темы ПК-2К и ПВР.
Печи системы ПК, впервые построенные в 1930 г., неодно-
кратно подвергались усовершенствованию, причем изменялись
главным образом отдельные элементы конструкции и узлы клад-
ки (ПК 1-й нормализации, ПК 2-й нормализации и т. п.). Более
крупные принципиальные изменения были внесены в конструк-
цию этих печей в 1942 г.
Печи ПК-42, ПК-45 и ПК-47 отличаются от печей ПК 1-й и
ПК 2-й нормализации изменениями не только элементов кладки,
но и отопительной системы.
В 1946—1947 гг. были разработаны более усовершенствован-
ные печи с перекидными каналами и двумя газораспределитель-
ными каналами (корнюрами), получившие название ПК-2К.
Печи ПК-2К строились с рециркуляцией и без рециркуляции
продуктов горения.
Наряду с перечисленными конструкциями в настоящее время
получили большое развитие печи, где основой отопительной сис-
темы являются попарно сопряженные вертикальные каналы с
рециркуляцией продуктов горения, — печи ПВР.
С 1952 г. коксовые печи системы ПВР и ПК-2К с рециркуля-
цией приняты как типовые для широкого внедрения.
В последние годы широкое распространение подучили печи
большой емкости (объемом камер 30—35 м3) системы ПВР как
с боковым, так и с нижним подводом отопительного газа.
1. Коксовые печи системы ПК
(конструкции до 1942 г.)
Поперечный разрез (рис. 1) по батарее дает полное пред-
ставление о схеме движения газов и взаимной связи отдельных
элементов отопительной системы в батарее с любым количеством
печей. Продольный разрез (рис. 2 и 3) сделан по длине отопи-
тельного простенка и камеры коксования.
Всего в простенке показано 27 вертикальных отопительных
каналов, которые в дальнейшем будем называть вертикалами.
Отопительная система, состоящая из двух регенераторов, по-
дающих нагретый воздух по всей длине простенка, канала (кор-
нюра), распределяющего газ по длине простенка, и сборного го-
ризонтального канала по длине простенка, разделена между
14-м и 15-м отопительными, каналами (счет с машинной сторо-
ны на коксовую) во всех печах глухими перегородками. Таким
образом, при подаче газа и воздуха с двух сторон батареи газ,
воздух и продукты горения движутся в каждой половине обо-
гревательной системы раздельно и независимо друг от друга.
Это позволяет рассматривать схему движения газов .в обогре-
вательной системе для одной ее половины самостоятельно, так
как во второй половине движение газов совершенно идентично
с первой.
Каждые два соседних простенка 5 и 5а соединены между со-
бой перекидными каналами 8 в своде печей. Когда горение газа
идет по всей длине простенка 5 и топочные газы поднимаются
снизу вверх, образуя восходящий поток, через другой простенок
5а отводятся продукты горения, которые, спускаясь сверху вниз,
образуют нисходящий поток. Перекидные каналы располагают-
ся над нечетными камерами.
Горение газа всегда происходит в двух смежных простенках,
чередующихся через каждые два соседних простенка, которые
работают на отводе продуктов горения. Соответственно этому
подаются газ и воздух.
Каждый отопительный простенок обслуживается двумя ре-
генераторами 2 и 2'; при отоплении доменным газом один из них
(2) служит для подогрева газа, а другой (2') — для подогрева
воздуха.
При. отоплении коксовым газом оба регенератора 2 и 2' ра-
ботают на нагреве воздуха для одного и того же простенка.
Соответственно указанному чередованию простенков (два на
горении, два на отводе продуктов горения) через четыре рядом
стоящих регенератора подается воздух, через следующие четыре
отводятся продукты горения и т. д. по всей длине батареи. Это
относится ко всем регенераторам, кроме крайних двух, с обеих
сторон батареи, из которых на одной стороне пара регенерато-
Рис. 1. Печи ПК 1-Й и 2-й нормализаций (поперечный разрез):
а — 2-я нормализация; б — 1-я нормализация
/0042
Рис. 2. Печи П1\ 1-й и 2-й нормализаций (продольный разрез по простенку):
а — 1-я нормализация; б — 2-я нормализация
ров работает на подаче воздуха, а на другой — на отводе про-
дуктов горения.
Согласно с указанным порядком горения газ подается в каж-
дые два рядом расположенных корнюра: два соседних корнюра
в это время отключены от газопровода и находятся на прожига-
нии графита. Каждой паре корнюров, в которые поступает газ,
соответствуют четыре регенератора, работающие на восходящем
потоке на подогреве воздуха.
Рис. 3. Печи ПК 1-й и 2-й нормализаций (продольный разрез по камере):
а — 2-я нормализация; б — 1-я нормализация
Воздух, нагретый при прохождении через насадку регенера-
торов снизу вверх, поступает из двух регенераторов в вертикалы
по наклонным ходам 4 и 4', которые обычно называют косыми
ходами.
Из каждого регенератора в каждый вертикал идет один ко-
сой ход.
Распределение поступающего из регенератора воздуха вдоль
отопительного простенка по вертикалам 5 регулируется с по-
мощью верхних регистров /Д прикрывающих отверстия в устьях
вертикалов. Для этой же цели служат и нижние регистры, кото-
14
рыми следует пользоваться, особенно при недостатке тяги ды-
мовой трубы, уменьшая сопротивление отопительной системы за
счет полного открытия верхних регистров.
Коксовый газ поступает из корнюра 3 в вертикалы через го-
релки 9. Распределение газа по вертикалам достигается подбо-
ром сечений горелок.
Газ, сгорая, образует факел, представляющий собой смесь
газообразных продуктов полного сгорания, догорающих горю-
чих частиц и воздуха. Равномерно распределенный в массе рас-
каленных газов сажистый углерод, нагреваясь до высокой тем-
пературы, делает факел светящимся.
Длина факела может быть различной в зависимости от того,
на каком протяжении отопительного канала происходит сгорание
газа.
Продукты горения, поднимаясь вверх по вертикалам отопи-
тельного простенка, проходят через их устья в общий для всех
вертикалов горизонтальный канал 7, откуда по перекидным ка-
налам 8 (на каждую половину простенка приходятся три таких
канала) поступают в нисходящий поток смежного простенка
камеры. Здесь они проходят последовательно все каналы в об-
ратном направлении — сверху вниз: горизонтальный канал 7а,
устья вертикалов 6а, вертикалы 5а, косые ходы 4а и 4а' и реге-
нераторы 2а и 2а', откуда, отдав насадке большую часть своего
тепла, поступают в боров и далее через дымовую трубу в атмо-
сферу.
Через каждые 20 мин направление газов меняется на обрат-
ное. Благодаря полной идентичности каналов на обеих сторонах
отопительной системы, движение газов в обратном направлении
происходит в описанной выше последовательности.
Конструкция печей ПК 1-й нормализации (см. рис. 1—3) ха-
рактеризуется следующими особенностями.
Стены регенераторов выкладывались из нормального и пря-
моугольного динасового кирпича. Ширина стен, разделявших
разноименные потоки, составляла 290 мм, а одноименные
230 мм. Узкие стены выкладывались ложками с перевязко?! че-
рез каждые 5 рядов тычками.
Подовые каналы не имели шамотной футеровки. Шамотные
колосники укладывались на выступы в нижней части динасовых
стен. Отсутствие футеровки динасовых стен подовых каналов
на практике себя не оправдало, и в позднейших конструкциях
проектом предусмотрена шамотная футеровка.
Фасадные стены регенераторов состояли из 3 слоев: внутрен-
него динасового, среднего из шлаковой ваты и внешнего — ша-
мотного. Насадка регенераторов выкладывалась из прямоуголь-
ного шамотного кирпича.
Кирпичи, образующие корнюрный канал, были разрезаны на
две части по высоте. Швы между корнюрными кирпичами гер-
метизировались внутренними динасовыми трубками. Горелки
устанавливались в гнезда, расположенные непосредственно в
корнюрных кирпичах, ниже основания вертикалов на 500 мм. Из
горелок в вертикалы газ выходил по расширяющейся кверху
шахточке. Ширина косых ходов для всех вертикалов была оди-
наковой. Стены камер коксования выкладывались из кирпича
высотой 95 мм. Толщина стен для более равномерного нагрева
камер по высоте была трехступенчатой: 140 мм на нижних
7 рядах, 127 мм на 11 рядах и 102 мм на верхних 12 рядах
кладки.
Стены горизонтального канала выкладывались из кирпича с
креплением типа «ласточкин хвост».
Горизонтальный канал перекрывался 2 рядами динасовых
кирпичей. Растопочные отверстия выходили в горизонтальный
канал. Сводовый ряд, перекрывавший камеру коксования, выпол-
нялся различной высоты по длине камеры. Под перекидными ка-
налами он был высотой 153 мм, а в прочих местах 140 мм. Стык
между динасовой кладкой перекидных каналов и шамотной клад-
кой смотровых шахточек проходил по оси шахточек. Загрузочные
и газоотводящие люки выполнялись из нормального и прямо-
угольного шамотного кирпича.
В перекрытии печей предусматривалось 2 ряда изоляции. По-
перечные и продольные анкерные стяжки были вынесены на верх
печей.
В проект коксовых печей системы ПК 2-й нормализации
(см. рис. 1—3) были внесены следующие основные конструк-
тивные изменения: изменена обмуровка патрубков газовоздуш-
ных клапанов, что позволило устанавливать патрубки после
окончания кладки всей батареи; увеличен вдвое изоляционный
слой в фасадных стенах регенераторов; шлаковая вата замене-
на термоизоляционным кирпичом.
Была введена футеровка динасовых стен подовых каналов
шамотными плитами. Опасные стены регенераторов выполня-
лись из фасонного шпунтового кирпича. Диаметры выходных от-
верстий из вертикалов в горизонтальный канал для трех край-
них вертикалов с каждой стороны лечи были увеличены со 140
до 180 мм, а для прочих вертикалов — со 127 до 162 мм.
Конструкция головочной части горизонтального канала была
приспособлена к закладке после окончания кладки всей бата-
реи и очистки канала от мусора. Горизонтальный канал был
поднят на 100 мм, а верхняя часть обогревательного простенка—
выше горизонтального канала — уменьшена по высоте на 70 мм,
в результате чего камера коксования увеличилась по высоте с
4270 до 4300 мм.
Высота сводового ряда, перекрывающего камеру коксования,
была увеличена со 140 до 209 мм.
Растопочные отверстия были вынесены из зоны горизонталь-
ного канала в зону загрузочных люков, причем динасовые проб-
ки заменены шамотными. Расстояние между осями смотровых
16
шахточек было принято одинаковым по длине печи и равным
470 мм. Изоляционный слой в перекрытии печей доведен до трех
рядов изоляционного кирпича. В шамотной изоляционной стене
были устроены растопочные каналы.
В печах ПК-42 (рис. 4) при сохранении статической прочно-
сти кладки было сокращено количество фасонных марок — с
388 до 208 и переведено на машинную формовку до 85% дина-
сового кирпича по весу. Это вызывалось необходимостью обес-
печить в условиях военного времени широкое строительство кок-
совых батарей в восточных районах СССР на базе одного заво-
да огнеупоров.
В проекте печей ПК-42 отдельные конструктивные узлы были
выполнаш следующим образом: запроектирована двухступен-
чатая Бодмина отопительного простенка 127 и 102 мм вместо
140, 1/7 Жц)2 мм, что позволило увеличить производительность
печей/науф%Ц)% за счет сокращения их оборота; увеличена тол-
щинй^ыстилцй. основания вертикалов с 60 до 100 мм; конфигура-
2 эек>з /1731 \ , 17
/ / ' : ..А'.
/Ч \ \
у и . z;\.
' Р.ИН.
Я °6;1’
ция головочных кирпичей крайних вертикалов выполнена таким
образом, что для установки армирующих рам не требуется ско-
сов в этих кирпичах; крепление боковых стен горизонтального
канала выполнено по типу замка вместо «ласточкиного хвоста»;
высота сводового ряда принята одинаковой по всей длине каме-
ры и равной 140 мм.
2. Коксовые печи
системы ПК-45
В печах этой системы сохранена та же схема движения газов,
что и в печах системы ПК первоначальной конструкции, с той
лишь разницей, что поперечные перегородки в регенераторах,
служащие для направления продуктов горения, не опущены до
колосниковой решетки, а имеют половинную высоту, доходя лишь
до середины высоты регенератора. Это изменение создает воз-
можность очистки от пыли средних секций регенераторов при
отоплении печей доменным газом. Кроме того, как и в более
ранних вариантах конструкции печей ПК, стены камеры выпол-
нены двухступенчатыми и имеют толщину 127 мм в нижней и
102 мм в остальной части.
Динасовая кладка фасадных стен регенераторов в печах
ПК-45 заменена шамотной. Динасовый головочный корнюрный ‘
кирпич также заменен шамотным. В последующих конструкциях
коксовых печей ПК-2К и ПВР снова вернулись к динасовому
головочному корнюрному кирпичу. Однако эти кирпичи быстро
разрушались, и Гипрококс в 1963 г. снова стал применять ша-
мотные головочные корнюрные кирпичи.
Толщина крайнего шамотного сводового кирпича в печах
ПК-45 увеличена со 136 до 205 мм.
3. Коксовые печи
системы ПК-47
В печах этой системы устранена характерная для печей ПК
коническая шахточка, соединяющая газораспределительный ка-
нал с отопительными каналами, и горелки подняты на уровень
пода отопительного канала; косые ходы и регистровые отверстия
в головочных отопительных каналах расширены в связи с необ-
ходимостью подачи в эти вертикалы увеличенного количества
воздуха и газа; насадка регенераторов выполнена из решетча-
того фасонного кирпича, а промежуточные поперечные перегород-
18
ки в регенераторах устранены (рис. 5). Одновременно в печах
этой системы улучшена кладка отдельных конструктивных уз-
лов и сохранена двухступенчатая кладка стен.
1 — перекидной канал; 2 — смотровая шахточка, совмещенная с пере-
кидным каналом; 3 — горизонтальный канал; 4 — регистровое отвер-
стие; 5 — регистровый кирпич; 6 — регулировочные регистры; 7 —
шпунтовое соединение кирпичей
4. Коксовые печи
системы ПК-2К
Схема движения газов в печах системы ПК-2К представлена
на рис. 6 и 7.
В конструкции печей ПК-2К с рециркуляцией продуктов горе-
ния изменен ряд конструктивных элементов отопительной сис-
темы. Сохранены только сопряжения перекидными каналами
простенков на восходящем и нисходящем потоках и, следователь-
но, общее направление движения воздуха и отопительных газов.
Внесенные изменения практически привели к созданию новой
конструкции печей.
2* 19
Рис. 6. Печи ПК-2К
(продольный разрез
по простенку):
1 — .подовые каналы реге-
нераторов; 2 — регенератор;
3 — газораспределительный
канал коксового газа; 4 —
косые ходы; 5 — вертика-
лы; 6 — верхнее отверстие
рециркуляционного канала;
7 — нижнее отверстие ре-
циркуляционного канала;
8 — перекидной канал; 9 —
групповой регистр; 10 — ре-
циркуляционный канал; 11 —
перегородки между секция-
ми вертикалов
a — верх печей и зона перекидных каналов: / — камера коксования;
2 — вертикал; 3 — рециркуляционный канал; 4 — верхнее отверстие ое-
циркуляционного ианала; 5 — перекидной канал; 6 — смотровая шахточка;
7 _ групповой регистр-, 8 — загрузочный люк; б — корнюрная зона и ре-
генераторы: 1 — камера коксования; 2 — газораспределительный канал
(корнюр); 3 — косой ход; 4 — сдвоенный газовый регенератор; 5— ниж-
нее отверстие рециркуляционного канала; в — групповой регистр: 1 — пе-
рекидной канал; 2 — групповой регистр
Чтобы облегчить обслуживание регенераторов в эксплуата-
ции и сократить расход огнеупоров, вместо двух расположенных
рядом газовых регенераторов устроен один, соответственно уве-
личенных размеров. Это позволило также несколько увеличить
толщину разделительных стен регенераторов (до 290 мм) и обес-
печить их лучшую герметичность. Насадка регенераторов вы-
полняется из фасонного решетчатого кирпича. Перегородки по
длине регенераторов устранены.
Коксовый газ подается в каждый простенок двумя корню-
рами. Горелки коксового газа расположены на уровне основания
отопительных каналов, т. е. на уровне выходных отверстий косых
ходов.
Наличие двух корнюров позволяет упростить конструкцию
анкерных колонн и придать большую плотность кладке корнюр-
ной зоны. Расположение горелок на одном уровне с отверстиями
косых ходов дало возможность поднять и удлинить факел го-
рения.
Отопительные вертикальные каналы одного простенка разби-
ты на шесть секций — по числу перекидных каналов-, таким об-
разом, в каждой секции имеется 4—5 отопительных каналов.
Секции по длине простенка разделены между собой перегород-
ками 11, благодаря чему каждая секция обслуживается своим
перекидным каналом. Регистровые отверстия и верхние реги-
стры в устьях вертикалов устранены и заменены групповыми
регистрами 9 в перекидных каналах 8.
Количество газов, поступающих в отдельные секции по дли-
не простенка, регулируется регистрами 9; распределение газов
между вертикалами по длине каждой секции достигается устрой-
ством переменного сечения отверстий из вертикалов в горизон-
тальный канал, а также уточняется с помощью нижних регист-
ров, которые устанавливаются в гнездах выходных отверстий
косых ходов и могут сменяться через смотровые лючки.
Для направления потоков газа и воздуха в устьях косых
ходов установлены так называемые рассекатели.
Кроме указанных изменений, в печах этой системы осуще-
ствлена рециркуляция продуктов горения с помощью каналов 10,
устроенных, в разделительных перегородках между вертика-
лами.
Рециркуляционные каналы соединены с вертикалами окна-
ми 6 и 7. Продукты горения через верхнее окно 6, благодаря ин-
жектирующему действию сжигаемого газа, втягиваются вверху
вертикала в канал 10. Выходя из него у основания вертикала
через нижнее окно 7, они присоединяются далее к потоку газа
и способствуют удлинению факела горения.
Рециркуляция продуктов горения значительно улучшила
равномерность обогрева угольной загрузки по высоте и позво-
лила выполнить стены камер одинаковой толщины — 105 мм по
всей высоте.
5. Коксовые печи системы ПВР
В печах ПВР (рис. 8) обогревательный простенок представ-
ляет собой систему парных каналов; каждые два смежных ото-
пительных канала соединены через верхнее окно и сопряжены в
своей работе. В один из каналов поступает газ и воздух и в нем
происходит горение; через другой отводятся продукты горения.
Для выравнивания температуры стен печи по высоте в перегород-
ке между каналами на границе двух потоков — восходящего по-
Рис. 8. Печи ПВР (поперечный разрез):
/ — короткие косые ходы; 2 — длинные косые ходы; 3 — рециркуляционное окно;
4 — окно для перевала продуктов горения; 5 — подовый канал регенератора; 6 — ко-
лосниковая решетка; 7, 8 — газораспределительные каналы (корнюры)
тока горящей смеси газа и воздуха и нисходящего потока продук-
тов горения — устроено внизу окно, через которое часть продук-
тов горения подсасывается в горящую смесь.
В отличие от печей ПК-2К горение в печах ПВР происходит
одновременно во всех простенках батареи, но в разных вертика-
лах (во всех четных или во всех нечетных каждого простенка).
Поэтому количество вертикалов в простенке печей ПВР должно
быть четным, а печей в батарее — четным или нечетным.
Обогревательный элемент в печах ПВР (см. рис. 8) состоит
из четырех регенераторов, обслуживающих 14 пар вертикалов
одного простенка.
От каждого регенератора отходит 28 (по количеству верти-
калов в простенке) косых ходов; из них половина коротких ко-
сых ходов 1 во все только нечетные (или четные) вертикалы вы-
шележащего простенка и такое же количество длинных 2 во все
четные (или нечетные) вертикалы соседнего левого или правого
простенка.
Горение происходит во всех нечетных вертикалах простенков,
1п и 2п. Доменный газ поступает в эти вертикалы простенка 1п
по длинным косым ходам 2 из регенератора 4р, а воздух — по
таким же косым ходам из регенератора 1р. Образующиеся про-
дукты горения поднимаются вверх и через перевальные окна 4
переходят в четные вертикалы на нисходящий поток. Оттуда по
коротким косым ходам 1 они переходят в регенераторы 2р и Зр,
а затем через колосниковую решетку 6 и подовые каналы 5 в бо-
рова на обе стороны батареи.
После кантования направление потоков меняется на обрат-
ное: регенераторы 1р и 4р и все нечетные вертикалы простенков
\п и 2п переводят на работу с нисходящим потоком, а регенера-
торы 2р и Зр и все четные вертикалы этого простенка — на рабо-
ту с восходящим.
При обогреве печей коксовым газом газовый регенератор 4р
также работает на подогрев воздуха. Коксовый газ подается в
соответствующие вертикалы по одному из корнюров 7 или 8,
каждый из которых связан только с четными или нечетными
вертикалами.
Рециркуляция продуктов горения осуществляется через ре-
циркуляционные окна 3.
Герметичность опасных разделительных стен регенераторов
в печах ПВР приобретает еще большее значение, чем в печах с
перекидными каналами. Так как в печах ПВР разделительные
стены между разноименными потоками отделяют от продуктов
горения не только воздух, но и доменный газ, то эти стены вык-
ладываются особо прочными из фасонных огнеупоров с соедине-
нием «ласточкин хвост».
6. Печи большой емкости
В связи с усовершенствованием способов регулирования обо-
грева печей и улучшением технологических процессов произ-
водства стало возможным значительно увеличить габариты пе-
чей в длину и высоту. Начиная с 1958 г. в Советском Союзе нача-
ли работать печи ПВР большой емкости с полезным объемом
камеры 30,0 м3. Производительность труда на этих печах на
40% выше при высоком качестве кокса.
Достигнутый в СССР высокий уровень техники коксования
позволил пойти далее по пути увеличения объема камер коксо-
вания до 35,0 м3.
7. Печи с нижним подводом
и распределением газа и воздуха
Коксовые печи могут быть с боковым и нижним подводом
отопительного газа.
На печах с боковым подводом газа основные регулировочные
работы по распределению газа и воздуха по вертикалам произ-
водятся сверху печей в тяжелых условиях при высоких темпера-
турах.
Рис. 9. Узел кладки регенераторов в печах с ниж-
ним подводом газа:
1 — шамотные стены подовых каналов; 2 — динасовые
стены регенераторов; <3 — дюзовые каналы для подачи
коксового газа; 4 — косые ходы; 5 — вертикалы; 6 — го-
релки; 7 — нижние регистры; 8 — рассекатели
На печах с нижним подводом отопительного газа условия рас-
пределения газа и воздуха вдоль обогревательного простенка
значительно облегчены, что позволило улучшить равномерность
обогрева угольной загрузки и снизить расход тепла на коксова-
ние. В последние годы в Советском Союзе начато строительство
печей ПВР большой емкости с нижним подводом и распределе-
нием газа и. воздуха.
В печах с нижним подводом опорная плита батереи покоится
на массивных железобетонных колоннах. Распределительные
газопроводы с регулирующими- устройствами размещаются под
печами.
Вертикальные каналы, подводящие газ в каждый вертикал,
проходят через кладку стен регенераторов (рис. 9). Помещение
между колоннами под плитой хорошо вентилируется, что зна-
чительно улучшает условия труда обслуживающего персонала.
Глава
Свойства огнеупорных
материалов, применяемых
для кладки коксовых печей
Материалы, способные длительное время выдерживать без
разрушения высокие температуры, называют огнеупорными
(температура плавления выше 1580° С).
Выбор того или другого огнеупорного материала зависит от
условий, в которых проходит служба огнеупора.
Основным материалом для кладки современных коксовых ба-
тарей служит динасовый кирпич.
Для отдельных элементов кладки коксовой печи, в которых го-
сподствуют более низкие температуры (не выше 1200—1250° С),
подвергающихся воздействию резких колебаний температур, ис-
пользуют алюмосиликатные огнеупоры (шамотные, полукислые и
многошамотные).
Кроме того, для кладки коксовых печей применяют термо-
изоляционные материалы (диатомитовый кирпич, легковесный
шамот и легковесный динас, совелит и асбозурит и др.), а так-
же клинкерный кирпич или доменный шамотный кирпич (для
выстилки верха печей).
1. Основные физико-химические
показатели огнеупорных материалов
Огнеупорность — свойство материала противостоять,
не расплавляясь, воздействию высоких температур (оценивает-
ся температурой, при которой пироскоп касается вершинной
подставки).
Термическая стойкость—способность огнеупорных
изделий выдерживать резкие изменения температур, не растрес-
киваясь и не разрушаясь (по ГОСТ 7875—56 оценивается в тепло-
сменах при нагреве до 1300° С и погружении в проточную воду).
Предел прочности при сжатии — величина, харак-
теризующая строительную прочность материала — способность
выдерживать без разрушения давления при нормальной темпе-
ратуре (н/м2).
Деформация под нагрузкой при высоких температу-
рах— способность противостоять одновременному воздействию
высоких температур и сжимающей нагрузке; определяется темпе-
ратурой, при которой огнеупорный материал начинает деформи-
роваться под нагрузкой 20 н/см2 (2 кГ/см*).
Теплопроводность — способность огнеупоров проводить
тепло; оценивается их коэффициентом теплопроводности, выра-
жающим количество тепла, которое проходит через стенку тол-
щиной 1 м, площадью 1 м2, в 1 ч при разнице температур в 1°С
[вт/ (м-град), ккал/ (м-ч-град)].
Дополнительная линейная усадка, или рост,—
необратимые изменения линейных размеров изделий в результате
нагревания при высоких температурах; дополнительная линейная
усадка, или рост, огнеупорных изделий отражает постоянство
объема огнеупоров при их службе в сооружении. Для шамотных
и полукислых огнеупоров нормируется дополнительная усадка,
для динасовых—дополнительный рост (в %).
Газопроницаемость — величина, характеризующая
прохождение газа через огнеупорные изделия при нормальной
температуре; выражается в литрах воздуха, прошедших через
огнеупорную стенку площадью в 1 м2, толщиной в 1 м в течение
1 ч при разности давлений 10 н/м2 (1 мм вод. ст.) 10~1 л-м/(ч-н)
[л м/(м2 ч • мм вод. ст.)].
Газопроницаемость имеет большое влияние на срок службы
огнеупорных изделий. При проникновении окислов углерода в
толщу кирпича и отложения в них сажистого углерода проис-
ходит разрушение огнеупоров.
Объемный вес — отношение веса сухого материала к об-
щему объему; показатель служит для характеристики плотности
изделия и его теплопроводности (г/см5).
Пористость кажущаяся — отношение объема, заня-
того открытыми порами, сообщающимися с атмосферой, к обще-
му объему образца (%).
2. Шамотные изделия
Сырьем для изготовления шамотных изделий служат огне-
упорная глина и каолины. Часть глины, идущей на производст-
во шамота (60% по массе), подвергается предварительному об-
жигу, а остальная часть поступает в смесь в сыром виде.
Обожженная огнеупорная глина называется шамотом, поэто-
му изделия из смеси обожженной и сырой огнеупорной глины пос-
ле обжига получили название шамотных.
Шамотные изделия содержат более 30% глинозема (А12О3)
и до 60% кремнезема (SiO2).
Огнеупорность шамотных изделий составляет: для класса
А — 1730° С, для класса Б — 1670° С, для класса В — 1610° С.
Температура начала деформации шамотных изделий под на-
грузкой 1250—1350° С.
Температура полного разрушения на 200—250° С выше и мо-
жет достигать 1500—1600° С. Предел прочности при сжатии ша-
мотных изделий при температуре 20° С колеблется от 14,7 до
24,5 Мн!м2 (от 150 до 250 к.Г1см2). Пористость не должна превы-
шать 28—30%. Шамотные изделия при нагревании до высоких
температур (1250—1400°С) дают усадку.
Дополнительная линейная усадка при указанных выше тем-
пературах не должна превышать 0,7—1,0%. Эта особенность яв-
ляется одним из отрицательных свойств шамотного кирпича,
так как в процессе работы печей, выложенных из такого кирпича,
могут образоваться зазоры, через которые газы будут проникать
из одной полости печи в другую.
Дополнительная усадка шамотного кирпича является резуль-
татом ряда сложных явлений, из которых одни сопровождаются
сжатием глинистого вещества, другие — расширением кварца.
Величина дополнительной усадки зависит от степени обжига
шамотного кирпича, а также от химического состава его (содер-
жания SiO2). Чем лучше обожжен кирпич и чем больше содер-
жится в нем кварца (SiO2), тем меньше усадка.
Теплопроводность шамотного кирпича колеблется в пределах
0,8—1,3 втЦм-град) [0.7—1,1 ккал/(м-ч-град)].
Шамотные огнеупоры обладают достаточно высокой терми-
ческой стойкостью и выдерживают 5—6 водяных теплосмен.
3. Полукислые изделия
Изделия, содержащие менее 30% глинозема (А12О3) (15—
25%) и более 60% кремнезема (SiO2), называются полукислы-
ми. Они изготовляются из рядовых огнеупорных глин и каоли-
нов с добавлением кварцевых добавок (песок или кварциты),
Кварцевые добавки играют роль компенсатора усадки глин при
обжиге. Получаемые изделия вследствие этого имеют меньшую
дополнительную усадку, чем шамотные, а некоторые из них
дают рост.
Огнеупорность полукислых изделий немного ниже, чем ша-
мотных, и колеблется в пределах 1710—1610°С. Температура
начала деформации под нагрузкой полукислого кирпича выше,
чем шамотного, и составляет 1350—1400° С. Дополнительная
29
усадка ниже, чем шамотного кирпича, и для класса А не долж-
на превышать 0,5% при нагреве до температуры 1400° С.
Положительными качествами полукислых огнеупоров явля-
ются их большее постоянство объема, чем у шамотных, и боль-
шая устойчивость к воздействию солей и газов.
Термическая стойкость полукислых изделий ниже, чем ша-
мотных, и составляет 3—4 теплосмены (водяных).
4. Многошамотные изделия
Многошамотные изделия изготавливаются из шихты, состоя-
щей из 80—85% шамота и 15—20% связывающей огнеупорной
глины.
Высокое содержание шамота в многошамотных изделиях
обусловливает их высокую механическую прочность, низкую по-
ристость (10—15%) и высокую термическую стойкость, доходя-
щую до 20 и более теплосмен.
Незначительная дополнительная усадка при температуре
1400° С, равная 0,2—0,3%, обеспечивает точность размеров изде-
лий.
Требования к многошамотным изделиям для кладки коксовых
печей приведены в табл. 1.
ТАБЛИЦА 1
Требования к многошамотным изделиям для кладки коксовых печей
Показатели крайние сво- довые кирпичи и фасонные изделия в пе- рекрытии печей Норма горелки коксовых печей кирпич для кладки стен регенераторов в зоне подовых каналов
Содержание А12О3+ТЮ2, не менее, % 38 35 35
Огнеупорность, не менее, °C ... . 1730 1700 1690
Дополнительная усадка при темпера-
туре 1350°, не более, % . 0,2 — —
Предел прочности при сжатии, не ме- нее:
Мн/м11 34,3 — 19,6
кГIctrfl 350 — 200
Пористость кажущаяся, не более, % 20 Минимум 16, максимум 22 20
Термическая стойкость Не менее 10 тепло- смен Подогрев до 120° С и введение в разогре- тую печь без появле- ния трещин и скалыва- ний
5. Динасовые изделия
Сырьем для 'изготовления динасового кирпича служат квар-
циты — порода, в которой преобладающим минералом является
кристаллический кварц. Кристаллический кварц представляет
собой минерал, состоящий из отдельных зерен кварца, непо-
средственно связанных между собой. В природе этот минерал
встречается с содержанием ряда примесей, которые придают ему
различный цвет, различную степень прозрачности или делают
его совсем непрозрачным.
Для производства динасовых огнеупоров пригодны кварце-
вые материалы, содержащие 95—97% SiO2 и небольшое количе-
ство примесей СаО, А12О3, Fe2O3 и др.
Считалось, что для производства динаса высшего качества
пригодны только цементные кварциты, тогда как кристалличе-
ские кварциты для этого непригодны. Сейчас твердо установле-
но, что при правильной технологии первоклассный динас можно
также изготовлять из кристаллических кварцитов, кварцитовид-
ных и других песчаников, жильных кварцев, халцедонов, микро-
кварцитов и других кремнеземистых пород.
При изготовлении динасовых масс в них обычно вводят не-
большие количества добавок двух типов: одни (минерализую-
щие) способствуют превращению кварца при обжиге без значи-
тельного снижения огнеупорности и чрезмерного роста и разрых-
ления сырца; другие (клеящие) придают связность массе и
главным образом повышают прочность сырца.
В качестве минерализующей наибольшее распространение в
СССР получила известково-железистая добавка, в качестве
клеящей — сульфитно-спиртовая барда.
Кварциты, поступающие на завод в виде больших кусков
(иногда до 400 мм по одному из линейных размеров, подвер-
гаются вначале грубому размолу до кусков величиной 50—60 мм
(в конусных или щековых дробилках), а затем более тонкому
измельчению до максимальной величины зерна в 3—6 мм (в бе-
гунах, вальцах или шаровых мельницах). Иногда, чтобы облег-
чить дробление, кварциты предварительно обжигают (при тем-
пературе 900—1000°С), что, по мнению специалистов, приводит
к растрескиванию зерен р-кварца при переходе его в а-кварц.
Одним из важнейших условий получения динасового кирпи-
ча высокого качества является правильный подбор грануломет-
рического состава измельченной массы кварцита, т. е. соотно-
шения в этой массе различных классов (фракций) материалов
по крупности. Поэтому размолотые массы подвергаются рассеву
на ряд фракций; 0,5; 0,5—3 и 3—5 мм, каждая из которых вхо-
дит в смесь (шихту) по ’/з от всего количества. Фракции посту-
пают на хранение в бункера, откуда при помощи дозаторов по-
даются в смесь, которая направляется в бегуны для увлажне-
ния и смешивания с минерализующими и связующими добав-
ками. Влажность шихты для кирпича, изготовляемого механиче-
ским прессованием, должна составлять 7%.
Условия формовки динасового кирпича отличаются от усло-
вий формовки шамотного. Шамотный кирпич в процессе обжи-
га уменьшается в объеме, динасовый — увеличивается. Поэто-
му формы для динасовых кирпичей изготовляются несколько
меньшими, чем конечные размеры готовых изделий.
После формовки сырец (отформованный влажный кирпич)
поступает на сушку, которая обычно производится при темпера-
туре 90° С и длится в среднем одни сутки. Высушенный до со-
держания в нем 2% влаги сырец поступает на обжиг в спе-
циальные печи.
Процесс обжига делится на три периода: в первый период
температура постепенно повышается до 1430° С; при этом закан-
чивается процесс образования тридимитового сростка; второй
период заключается в более или менее продолжительной вы-
держке материала при указанной максимальной температуре;
третий период — охлаждение кирпича от температуры обжига
до температуры окружающей среды.
Самым важным является второй период, так как в это вре-
мя в жидкой стекловидной массе шлака происходит перекри-
сталлизация кварца в тридимит и образуется сплошной моно-
литный сросток тридимита.
Динасовый кирпич для кладки коксовых печей должен иметь
следующие показатели (по ГОСТ 8023—56):
Содержание SiO2, не менее, %........... 93,5—94
Температура начала деформации под наг-
рузкой 20 н/см2 (2 кГ/см2), не менее,
°C........................................ 1650
Плотность, кг/м3, не более................. 2,37
Дополнительный рост при температуре
1450° С, не более, %..................... 0,4
Пористость кажущаяся, не более, %:
для подового кирпича..................... 16
для головочного и стенового кирпи-
ча .................................... 23
для прочего кирпича ............... Не нормируется
Предел прочности при сжатии, не менее,
Мн/м2 (кГ/см2):
для подового кирпича................. 49,0 (500)
для головочного и стенового кир-
пича ............................ 29,4 (300)
для остального кирпича............. 19,6 (200)
Фактически динасовый кирпич, поставляемый для кладки
коксовых печей, характеризуется такими показателями:
Огнеупорность, °C .................... 1700—1720
Температура начала деформации под наг-
рузкой 20 н/см2 (2 кГ/см2), °C ... 1650—1670
Механическая прочность при сжатии,
Мн/м1 (кГ /см2)'.
для стенового и головочного кир-
пича ............................... 29,4—39,2 (300—400)
для подового кирпича.............. 49,1—58,9 (500—600)
для прочих кирпичей .............. 24,5—34,3 (250—350)
Теплопроводность при 800° С,
ат/(м град) [ккалЦм ч град)]:
для коксового динаса................1,5—1,7 [1,3—1,5]
для высокопрочного подового динаса 2,1 [1,8]
Характерной особенностью динасовых изделий является со-
хранение их механической прочности при нагреве до высоких
температур и малая газопроницаемость, которая составляет:
для коксового динаса 0,2—0,25 л-м/(ч-н), или 2,0—
2,5 л • м/ (.и2 • ч • мм вод. ст.) ;
для динасового кирпича 0,01—0,03 л • м/(ч • н), или 0,1—
0,3 л м/ (м2 ч мм вод. ст.).
При повышении температуры прочность динасового кирпича
изменяется следующим образом: падает сначала при темпера-
туре 180° С, а затем в дальнейшем при 250° С; при 600°С не
только восстанавливается до первоначальной, но часто повы-
шается на 10—20%, а в некоторых случаях и более, особенно в
динасе с железисто-известковыми добавками. При 1000° С и выше
прочность динаса несколько уменьшается по сравнению с проч-
ностью при 600° С.
Наряду с этим динасовые изделия обладают низкой термиче-
ской стойкостью, которая не превышает 1—2 водяных тепло-
смен при охлаждении образцов ниже 600 и особенно ниже 300° С.
Динас при нагревании расширяется неравномерно, что свя-
зано с изменением объема при превращениях составляющих его
модификаций кремнезема (тридимит, кристобалит и кварц) из
одной кристаллической формы в другую.
Превращение кремнезема из одной разновидности в другую
происходит при низких и высоких температурах.
Низкотемпературные (~ до 700° С) превращения кремнезе-
ма обратимы, так как одни и те же минералы переходят в раз-
личные модификации.
Высокотемпературные превращения практически необрати-
мы, так как в этом случае одни минералы переходят в другие; на-
пример, кварц переходит в кристобалит при 1050—1100° С.
Модификации кварца, температура превращения и объемный
эффект превращения при данной температуре1:
Р-кварц Д а-кварц при 573° С; изменение объема + 1,80%
(2,65) (2,52)
у-тридимит Z p-тридимит при 100—117° С; изменение объема ± 1,77%
(2,31) (2,29)
1 В скобках указаны плотности модификаций кремнезема.
з Заказ 1731
33
p-тридимит Z а-тридимит при 140—157е С; изменение объема + 1,77%
(2,29) (2,23)
fi-кристобалит Д2 а-кристобалит при 229—252° С; изменение объема ±3,7?6
(2,34) (2,22)
В хорошо обожженном динасе содержится 80—65% тридими-
та, 15—2О°/о кристобалита и 5—15% кварца.
Важным показателем, характеризующим качество динасово-
го кирпича, является плотность. Так как плотность необожжен-
ного кварца равна 2,65 к.г[м?, а чистого тридимита 2,29 кг/м?, то
о степени перерождения кварца в кристобалит и тридимит мож-
но судить по этой величине. Малая плотность динаса показы-
вает, что кварц при обжиге почти полностью перешел в другое
состояние.
Тридимит является конечной и наиболее устойчивой модифи-
кацией кварца, и объем его незначительно изменяется при пере-
ходе из одной формы в другую. Поэтому динасовый кирпич с
малой плотностью должен быть хорошо тридимитизирован. Если
же динасовый кирпич с малым удельным весом содержит боль-
шие количества кристобалита, то такой кирпич не рекомендует-
ся для кладки, так как переход одной модификации кристобали-
та в другую сопровождается большим изменением объема
(3,7%).
Динас хорошего качества должен быть хорошо обожженным
и иметь плотность в пределах 2,33—2,36 кг/м?.
При разогреве печей такой динас будет увеличиваться в объ-
еме в пределах 1,5—1,7% и иметь малый остаточный рост 0,2—
0,3%.
Хорошо обожженый динас с малым остаточным ростом обес-
печивает сохранность кладки и продолжительный срок службы
печей.
Динас плотностью выше 2,37 кг/я? считается плохо обож-
женным и в кладку коксовых печей не должен допускаться. Ос-
таточное (необратимое) расширение такого динаса составляет
0,8—1,0%.
Отдельные элементы коксовой печи, например, стены и по-
ды коксовой камеры, которые подвергаются сильному истира-
нию коксом, графитизации и воздействию солей и щелочей, золы
и влаги угля, выкладываются из высокопрочного и плотного
динаса.
Повышение плотности динасового кирпича, применяемого
для кладки коксовых печей, способствует:
а) увеличению механической прочности и сопротивлению ис-
тирания;
б) уменьшению газопроницаемости, а следовательно, и степе-
ни графитизации;
в) повышению теплопроводности;
г) уменьшению шлакоразъедания.
Со
Основные свойства легковесных огнеупоров
Наименование । Объемная масса, zIcm9 Пористость, °C
Пеношамотный легковес . Легковесный шамот с выго- 0,85— 1,05 58—72
рающими добавками . . . Легковесный динас с выго- 0,5- 1,05 44—56
рающими добавками . . . Легковесный динас повы- шенной механической про- 1,0- 1,2 50—54
чности . 1,28— 1 ,35 42—45
со
сл
ТАБЛИЦА 2
Предел прочности при сжатии Огнеупорность, °C i Температура начала дефор- мация под нагрузкой 1 20 н'см2(2 кГ/см2), °C Коэффициент тепло- проводности при 800° С Дополнительная усадка или рост о/ /о
Мн 'м2 кГ см2 Ct з £ со сх с\> з <3 se иг
2,0— 2,9 20—30 1710— 1730 1190— 1210 0.39— 0,47 0,35— 0,4 Усадка при 1300° С 0,5-1,0
3,4— 6,9 35—70 1710— 1730 1210— 1340 0,45— 0,65 0,39— 0,56 Усадка при 1300° С 0,7—1,2
4,9— 6,9 50—70 1680— 1690 1600— 1620 0,58— 0,70 0,5— 0,6 Рост при 1450° С до 0,2
14,7— 18,6 150—190 1690— 1710 1590- 1600 0,58— 0,81 0,5— 0,7 —
6. Легковесные огнеупоры
Легковесные огнеупоры применяются как изоляционные ма-
териалы на участках кладки, которые требуется изолировать от
воздействия высоких температур, либо для снижения потерь теп-
ла на участках кладки, граничащих с окружающим простран-
ством.
Основные свойства легковесных огнеупоров приведены
в табл. 2.
Перечень ГОСТов и ТУ на огнеупорные и вспомогательные
материалы, применяемые для кладки коксовых печей, приведен
в табл. 3.
ТАБЛИЦА 3
Перечень ГОСТов и ТУ на огнеупорные и вспомогательные материалы
Материал ГОСТ или ТУ Материал ГОСТ или ТУ
Динасовый кирпич нормальный и фа- сонный ГОСТ 8023—55 Мертель динасовый пластифицирова н- ный ГОСТ 5338—60
Шамотный кирпич Полукислый кирпич Колосниковая решетка регенератора ГОСТ 390—54 ГОСТ 4873—49 ТУ-16218 Мертель алюмосили- катный (шамотный или полукислый) Портланд-цемент ГОСТ 6137—60 ГОСТ 970—41
Насадка регенератора (решетчатая) ЧМТУ 3580-53 Глиноземистый це- мент ГОСТ 96 9—41
Многошамотные го- СТУ-77- Стекло жидкое ГОСТ 962—41
релки 1522—62 Асбестовый шнур ГОСТ 1779—55
Многошамотные сво- довые и люковые кирпичи ЧМТУ 5814—57 Асбестовый картон Гофрированный кар- тон ГОСТ 2850—45 ГОСТ 7376—55
Легковесный шамот- ный кирпич ОСТ 5040—58 Соломенный картон Пропитанный картон ГОСТ 6406—52 ГОСТ 6877—54
Легковесный динасо- вый кирпич ОСТ 5040—58 Асбозурит ТУ-39—52 МСПТИ
Шамотный кирпич для кладки стен регене- раторов в зоне подо- вых каналов Шамотный кирпич по- вышенной прочно- сти для кладки кок- совых печей Шамотные доменные кирпичи для выстил- ки верха печей ТУ-33536 ТУ-33516 ГОСТ 1598—53 Вата минеральная Техническая сода Спиртовая барда Изделия динасовые для ремонта коксо- вых печей Обмазка для горячего ремонта коксовых печей К-2 и Ц-3 (Н-67) Торкрет-порошок для ГОСТ 4640—52 ГОСТ 5100—49 ГОСТ 8518—57 ТУ-528 ТУО Кр-119-54 МРТУ
Шамотный кирпич нор- мальный и клиновой ГОСТ 8691—58 ремонта печей (ШТП) 14-06-34—64
Клинкер Кирпич красный Теплоизоляционны й диатомитовый кир- пич ГОСТ 4245 ГОСТ 530-54 ГОСТ 2694—52 Ортофосфорная кисло- та ГОСТ 10678—63
Глава
Служба огнеупоров
в коксовых печах
Кладка коксовых печей в процессе службы подвергается ме-
ханическим, физико-химическим и температурным воздейст-
виям. В таких условиях коксовые печи должны беспрерывно
работать в течение 25 и более лет, причем отдельные элементы
их в процессе эксплуатации мало доступны для ремонтов.
Особенностями службы в кладке коксовых печей в основном
и определяются те требования, которым должны удовлетворять
огнеупоры для отдельных зон кладки.
Огнеупорный материал в кладке коксовых печей в зависи-
мости от места его расположения подвергается:
а) влиянию постоянно действующих высоких температур;
б) резким колебаниям температур;
в) механическим и истирающим усилиям;
г) воздействию минеральных солей, вносимых угольной за-
грузкой в камеру печей, и окислов железа, вносимых ко-
лошниковой пылью доменного газа в отопительную систему
печей;
д) местным перегревам, которые могут возникнуть при нару-
шениях заданного режима коксовых печей.
Поэтому при выборе огнеупоров для кладки исходят из соот-
ветствия свойств и качеств огнеупорных материалов условиям
их службы в отдельных зонах и элементах кладки печей.
Кладку коксовых печей принято делить по высоте на 5 зон:
1) регенераторы; 2)корнюрная зона; 3) отопительные каналы;
4) перекрытие отопительных каналов и 5) перекрытие камер.
Рассмотрим особенности службы огнеупоров в каждой из
этих зон и в их отдельных частях.
1. Регенераторы
В коксовых печах регенераторы представляют собой узкие
камеры прямоугольной формы, расположенные под камерами
коксования вдоль отопительного простенка и заполненные на-
садкой той или иной формы. Регенераторы группируются вдоль
батареи в количестве и порядке, соответствующем количеству и
системе печей. В верхней части регенераторы соединяются с по-
мощью косых ходов с отопительными каналами; в нижней их
части располагаются подовые каналы, которые служат для рас-
пределения воздуха или доменного газа по всей длине регенера-
тора (на восходящем потоке) и отвода продуктов горения в бо-
рова (на нисходящем потоке). Подовые каналы имеют в своде
отверстия с заданными по проекту размерами.
Служба огнеупоров в зоне регенераторов протекает в следу-
ющих условиях.
Стены регенераторов несут на себе нагрузку верхнего стро-
ения печей и разделяют потоки разноименных газов — воздуха,
доменного газа и продуктов горения. Первые два потока дви-
жутся вверх и находятся под меньшим разрежением, чем после-
дующий поток продуктов горения.
Толщина стен определяется общим их расположением в мас-
сиве печей и должна быть достаточной, чтобы нести на себе на-
грузку верхнего строения печи и служить преградой между раз-
ноименными потоками в смежных регенераторах.
Стены и насадка регенераторов в работающих печах подвер-
гаются попеременно нагреву продуктами горения и охлаждению
воздухом и бедным газом.
Температура продуктов горения, поступающих из отопитель-
ных каналов в регенераторы, составляет в современных коксо-
вых печах около 1300—1350° С. Соответственно этому темпера-
тура кладки в верхних частях регенераторов составляет: при
отоплении коксовым газом 1225—1275° С, а при отоплении до-
менным газом 1150—1200° С. При прохождении через регенера-
тор продуктов горения температура их постепенно снижается и в
подовых каналах на выходе из регенераторов составляет: при
отоплении коксовым газом 350—400° С, при отоплении домен-
ным газом 280—325° С. Температура кладки стен оказывается в
этом месте ниже температуры газов примерно на 125° С и мо-
жет достигать в первом случае 225° С, во втором 155° С.
За период прохождения через регенератор продуктов горения
(20—30 мин) температура насадки и поверхностного слоя стен
вверху регенераторов повышается на 40—60° С и примерно на
ту же величину снижается за период прохождения воздуха или
бедного газа.
Воздух и бедный газ поступают в регенератор с температу-
рой около 30—40° С.
Из сказанного следует, что стены регенераторов даже в на-
иболее нагретой верхней части работают при температурах, на-
много более низких, чем температуры в обогревательных про-
стенках, и даже несколько более низких, чем температуры де-
формации под нагрузкой для полукислого кирпича.
Таким образом, по температурным условиям стены регенера-
торов можно было бы выкладывать из шамотного кирпича, тем
более, что он устойчив против колебаний температур. Несмотря
на это, кладка коренных стен ведется целиком из динасового
кирпича вследствие того, что коэффициент расширения шамот-
ного кирпича резко отличается от коэффициента расширения
динаса. Поэтому стыкование этих материалов, особенно в корен-
ных стенах, может создать опасные напряжения и вызвать рас-
хождение швов и появление трещин в кладке.
Кладка стен регенераторов в целях снижения прососов через
нее воздуха и бедного газа должна быть весьма плотной; поэто-
му необходимо стремиться к строгому соблюдению толщины ма-
териальных швов (3—5 мм). Отсюда вытекают требования к
прямолинейности ребер и граней, правильности сторон и точ-
ности размеров кирпича для коренных стен.
Чтобы обеспечить плотность кладки, стены, разделяющие
восходящий и нисходящий потоки и получившие название опас-
ных, выкладываются в печах ПК-2К из так называемого шпун-
тового кирпича, а в печах ПВР — из кирпичей специальной фор-
мы в виде «ласточкина хвоста», обеспечивающих плотное соеди-
нение кладки (рис. 10 и 11).
Первые ряды кирпича разделительных стен укладываются на
верхнюю железобетонную плиту, покоящуюся на кладке печных
боровов на печах с боковым подводом, и верхнюю плиту на пе-
чах с нижним подводом, которые служат основанием для всего
печного массива. Железобетонная плита предварительно вырав-
нивается цементной стяжкой до проектной отметки и выстилает-
ся красным кирпичом (марки 150).
Чтобы облегчить скольжение кладки по плите при расшире-
нии батареи в период разогрева (вследствие различных коэф-
фициентов расширения и температур нагрева кладки и плиты),
выстилку железобетонной плиты покрывают по всей поверхно-
сти кровельным железом, смазанным солидолом или смесью
кварцевого песка с графитом.
Нижняя часть стен регенераторов испытывает, как уже отме-
чалось, колебания температур на поверхности в пределах 205—
245° С при отоплении коксовым газом и 135—175° С при отопле-
нии доменным газом, т. е. может проходить через точки превра-
щения основных модификаций динаса — тридимита и кристоба-
лита. Так как изменения температур повторяются после каждой
кантовки (каждые 20—30 мин), то количество таких переходов
огромно и, следовательно, значительным должно быть и разру-
шающее их действие на кладку. Чтобы снизить вредное влияние
По А 4
Рис. 10. Кладка подовых каналов и стен регенерато-
ров в печах ПК-2К с рециркуляцией:
1 — подовые каналы; 2 — футеровка подовых каналов;
3 — кладка «опасных» разделительных стен из шпунтован-
ного кирпича; 4 — кладка разделительных стен из нешпун-
тованного кирпича; 5 — насадка регенераторов1, 6 — колос-
никовая решетка
Рис. 11. Кладка разделительных стен регенераторов в пе-
чах системы ПВР из фасонного кирпича «ласточкин хвост»:
1 — подовые каналы; 2 — футеровка подовых каналов; 3 — раз-
делительная стена
указанных явлений, в области подовых каналов 1, где кладка
стен регенераторов 3 и 4 омывается наиболее холодным возду-
хом и бедным газом и испытывает резкие колебания темпера-
тур, боковые поверхности стен регенераторов обкладывают по-
лукислым шамотным кирпичом 2, значительно более устойчи-
вым против колебаний температуры, чем динас. Воспринимая
тепловые толчки, футеровка предохраняет от них динасовую
кладку.
Так как полукислый и динасовый кирпичи имеют различные
коэффициенты расширения, то кладка футеровки и стен произ-
водится без перевязки кирпича, а между кладкой полукислого
кирпича и динасовой стеной прокладывается гофрированный бу-
мажный картон. Для придания футеровке 2 устойчивости ее вы-
полняют из кирпича, имеющего форму плит со шпунтованным
соединением в местах стыков. Своды подовых каналов выклады-
ваются из фасонного полукислого кирпича, который образует
колосниковые отверстия различных размеров, служащие для
распределения через них воздуха по длине регенераторов.
Такая раздельная конструкция кладки подовых каналов соз-
дает в то же время наиболее благоприятные условия для работы
насадки, которая покоится на сводах каналов и может расши-
ряться вместе с ними, независимо от расширения стен регенера-
торов. В отдельных конструкциях коксовых печей стены подовых
каналов выполняются из шамота без футеровки.
Насадка регенераторов представляет собой продольные и по-
перечные ряды кирпича, не связанные с кладкой стен и уложен-
ные один на другой без раствора. Выполняя роль аккумулятора
тепла газов, отходящих из отопительной системы печей, насад-
ка регенераторов систематически подвергается действию резких
колебаний температур после каждого изменения потока газов, в
результате чего в каждый данный регенератор поступают либо
продукты горения (нисходящий поток), либо холодный газ и
воздух (восходящий поток). В этих условиях службы наиболее
оправдал себя полукислый кирпич, имеющий достаточно высо-
кую температуру начала деформации под нагрузкой, высокую
теплопроводность и теплоемкость, сохраняющий в то же время
постоянный объем и устойчивый против колебаний температуры.
Что касается формы насадочного кирпича, то она должна
обеспечить достаточно большую омываемую газами поверхность
на 1 м3 насадки.
Одновременно к насадке регенераторов предъявляются и
другие требования: правильность укладки, влияющей на распре-
деление газов в горизонтальном сечении регенератора; возмож-
но меньшее сопротивление прохождению газов; минимальная за-
соряемость колошниковой пылью, вносимой доменным газом, и
возможность очистки от нее.
Этим требованиям наиболее полно удовлетворяет фасонный
решетчатый кирпич с внутренними полыми ячейками, который
при укладке образует сплошные вертикальные каналы (см. рис.
10) и дает наилучшие результаты в эксплуатации.
Поперечные разделительные стены выкладываются из фасон-
ного динасового кирпича. Так как они образуют сплошной мас-
сив кладки, то в них обязательно предусматриваются темпера-
турные швы.
Кладка фасадных стен камер регенераторов должна обла-
дать достаточной плотностью, чтобы предохранить камеру от
подсосов воздуха и создать изоляцию для снижения потерь теп-
ла в атмосферу. В печах постройки до 1945 г. внутренний ряд
кладки фасадной стены, обращенный к насадке, выложен из
динаса, наружный — из шамота или красного кирпича. Между
динасовым и шамотным рядами укладывался ряд изоляцион-
ного кирпича. В последних конструкциях печей внутренний ряд
кладки фасадной стены выкладывается из шамота в ’/2 кирпича,
затем кладется изоляционный ряд в 1V2 кирпича и снаружи
закрывается металлическим кожухом со слоем изоляции
в 60 мм.
2. Корнюрная зона
Верхняя часть стен регенераторов переходит в перекрываю-
щую регенераторы сплошную массивную кладку, в которой рас-
полагаются косые ходы для воздуха, бедного газа и продуктов
горения и распределительные каналы для коксового газа. Эту
часть кладки принято называть корнюрной зоной.
Кладка косых ходов и распределительных каналов в печах
ПК (конструкции до 1945 г.) показана на рис. 12, кладка тех
же каналов в печах ПВР-51 —на рис. 13.
По сравнению с отопительными каналами эта часть кладки
работает при более низкой температуре, которая определяется:
снизу — температурой в регенераторах, сверху — передачей теп-
ла от сжигания газа в вышележащих отопительных простенках
и от нисходящего потока продуктов горения.
Сложная конфигурация косых ходов, близкое их расположе-
ние один от другого, а также по отношению к распределитель-
ному каналу коксового газа и наднасадочному пространству ре-
генераторов осложняют сохранение герметичности кладки печ-
ных каналов.
Чтобы кладка не разрушалась при расширении динасового
кирпича в процессе его нагрева, в ней оставляются температур-
ные швы 6, взаимно смещенные в смежных рядах (см. рис. 12 и
13). Расположение этих швов (вследствие ограниченности мес-
та) между каналами с большой разностью давлений газа еще
в большей степени увеличивает опасность нарушения плотности
печной кладки, проникновения и горения газа в непредусмотрен-
ных местах. Поэтому кладка корнюрной зоны требует особой
тщательности и весьма точного соблюдения проектных размеров
кирпича, температурных и материальных швов.
Рис. 12. Кладка корнюрной зоны (косых ходов
и газораспределительных клапанов) в печах системы
ПК конструкции до 1945 г.:
1 — газораспределительный канал (кориюр) с трубками или
кольцами из огнеупорного материала; 2 — косой ход; 3 —
нижние регистры; 4 — горелка; 5 — шахточка; 6 — темпе-
ратурные швы; 7 — плита пода камер
Рис. 13. Кладка корнюрной зоны в печах системы ПЗР;
1 — газораспределительный канал (корнюр); 2а — короткий косой ход; 26 — длинный
косой ход; 3 — нижнне регистры; 4 — горелка; 5 — рассекатель; 6 — температурные
швы; 7 — плита пода камер
Весьма важно также соблюдение в процессе кладки точных
размеров и конфигурации косых ходов и газораспределительных
каналов, так как при сравнительно малых сечениях последних
отклонения даже в 1—2 мм приводят к нарушениям распреде-
ления газов по отдельным отопительным каналам и отражаются
в конечном счете на равномерности поспевания кокса по длине
и высоте камеры коксования.
Выполнение этого условия зависит в наибольшей степени от
точности проектных размеров кирпича, применяемого для клад-
ки корнюрной зоны.
Таким образом, если для кирпича, идущего в кладку кор-
нюрной зоны, и можно допустить несколько пониженные требо-
вания в части огнеупорности и температуры начала деформации
под нагрузкой, то особенно строго надо соблюдать требования
правильности форм и размеров, прямолинейности ребер и гра-
ней, коэффициента расширения, а следовательно, и удельного
веса. Только таким образом можно обеспечить необходимую
плотность кладки и точность размеров каналов, расположенных
в корнюрной зоне.
При конструктивном выполнении корнюрной зоны стремятся
также обеспечить по возможности большую плотность ее кладки.
Для уменьшения количества материальных швов кладка этой
зоны выполняется из большемерных кирпичей прямоугольной и
фасонной формы. Газораспределительный канал образуется ря-
дом массивных кирпичей с круглыми отверстиями внутри, цель-
ных либо разрезанных на две половины — с выступом и соответ-
ствующим углублением в плоскостях соприкосновения. Так как
наиболее опасны в смысле газопроницаемости вертикальные
швы между указанными кирпичами, то внутри газораспредели-
тельных каналов 1 (см. рис. 12) укладывают тонкие трубки из
огнеупорного материала или кольца, перекрывающие верти-
кальные швы в их кладке. Под камеры выкладывается из мас-
сивных кирпичей (плит) 7 прямоугольной и плоской формы.
В головочной части газораспределительных каналов с обоих
концов укладывается по одному чугунному вкладышу такой же
формы, что и огнеупорный кирпич, с отверстием посредине. К
этому вкладышу крепится газоподводящая арматура коксового
газа. Стык между крайним огнеупорным кирпичом и чугунным
вкладышем уплотняется стальной втулкой — манжетой, которая
предварительно обматывается асбестовым шнуром, пропитан-
ным раствором динасового мертеля с 10% жидкого стекла.
3. Отопительные простенки
Отопительные простенки имеют от 26 до 30 обогревательных
вертикальных каналов, в которых происходит сжигание отопи-
тельного газа. В основании каждого вертикального канала рас-
положены горелки для подачи коксового газа и отверстия газо-
воздушных каналов (косых ходов) с регулировочными регист-
рами.
44
Расстояние между осями смежных отопительных простенков
выдерживается строго одинаковым и составляет для большинст-
ва действующих печей современных отечественных конструкций
1143 мм, а средняя ширина простенка 736 мм. Пространство
между двумя смежными отопительными простенками средней
шириной в 407 мм, ограниченное снизу выстилкой перекрытия
регенераторов (подом печи) и сверху перекрытием печных ка-
мер (сводом печи), образует камеру коксования.
Отопительные простенки подвергаются действию особенно
высоких температур, так как в них происходит сжигание газа.
Они выкладываются из такого динасового кирпича, который
удовлетворяет наиболее высоким требованиям по температуре
начала деформации под нагрузкой.
Температура кладки отопительных простенков со стороны
отопительных каналов (огневая сторона) может в отдельных
точках, недоступных для измерения, превышать 1500° С. Со сто-
роны, обращенной в камеру коксования, кладка отопительного
канала нагревается до 1050—1200° С. В этих температурных ус-
ловиях простенок воспринимает со стороны камеры давление
распирания, возникающее при коксовании угольной загрузки.
Под действием веса вышележащей кладки отопительный просте-
нок работает на сжатие, под действием давления распирания—•
на поперечный изгиб.
Следует иметь также в виду, что силы давления распирания
неравномерны и неодинаковы в различных точках поверхности
простенка. В местах уплотнения шихты они могут достигать зна-
чительной величины, опасной для целости кладки. Поэтому кир-
пич для выкладки отопительного простенка должен удовлетво-
рять высоким требованиям по механической прочности.
Наряду с давлением распирания на кладку отопительного
простенка воздействуют механические усилия, возникающие при
выдаче коксового пирога. Эти усилия тем больше, чем больше
неровностей имеет кладка со стороны камеры. Особенно значи-
тельно действие этих усилий на под камеры. Поэтому кирпич,
идущий на кладку отопительных простенков, по состоянию по-
верхности, обращенной в камеру, должен удовлетворять наибо-
лее высоким требованиям. Кирпич же для выкладки подов ка-
мер должен иметь высокую механическую прочность и быть до-
статочно стойким против истирания.
Кладка отопительных простенков, выложенная вперевязку,
образует достаточно жесткую систему, которая должна проти-
востоять при высоких температурах статическим нагрузкам (вес
вышележащей кладки и оборудования), выдерживать динамиче-
ские усилия, возникающие при работе машин загрузки углем и
выдачи кокса из печей, а также противостоять действию распи-
рающих усилий при вспучивании углей со стороны камеры.
Кладка простенков не связана с подом камеры, что создает воз-
можность некоторого независимого перемещения простенка от-
носительно нижележащего массива кладки регенераторов и не-
которой «игры» двух смежных камер от переменного давления
при вспучивании угля в процессе коксования.
Выталкивание коксового пирога облегчается благодаря ко-
нусности камеры коксования. Конусность камеры достигается в
результате того, что отопительные простенки выполняют неоди-
наковой ширины: для большинства отечественных конструкций
с коксовой стороны она составляет 711 мм, с машинной сторо-
ны 761 мм. Ширина простенка увеличивается за счет соответ-
ствующего удлинения распорочных кирпичей, образующих пере-
городки между вертикалами; толщина же стенового кирпича,
т. е, кирпича стен, отделяющих полость отопительных каналов от
полости камер, остается неизменной.
С теплотехнической точки зрения конструкция кладки ото-
пительных каналов должна способствовать по возможности бо-
лее полной передаче тепла внутрь камеры. Поэтому стены каме-
ры должны выполняться минимальной толщины, какую только
можно допустить по условиям их статической прочности. В сов-
ременных коксовых печах минимальная толщина стен камер
принимается 95—НО мм.
Обязательным условием успешной работы коксовых печей
является герметичность стен камер. Просачивание через неплот-
ности в кладке дистилляционных газов из камеры в отопитель-
ные каналы и горение этих газов вызывает местные перегревы
кладки и ее оплавление, а попадание избыточного воздуха с про-
дуктами горения через такие же неплотности из отопительных
каналов в камеру влечет за собой горение кокса.
Взаимодействие высоких температур и золы кокса (образую-
щей легкоплавкие соединения с огнеупорным материалом) при-
водит к ошлакованию поверхности кирпича и с течением време-
ни—к образованию раковин и прогаров в кладке стен камер.
Поэтому к плотности стен камер предъявляются наиболее высо-
кие требования. С этой точки зрения толщина материальных
швов в стенах камер должна по техническим условиям на клад-
ку печей составлять минимум 3 и максимум 6 мм.
На рис. 14 представлена порядовка кладки отопительного
простенка в печах ПК-2К и ПВР-51. Как видно из рисунка,
кладка обогревательных каналов выполняется в виде перевязки
стеновых кирпичей 1 и распорочных 2, причем стеновой кирпич,
обращенный к камере, имеет на нижней горизонтальной поверх-
ности выступ (гребень) 3, а на верхней — углубление (паз) 4
для увеличения плотности соединения с выше- и нижележащими
кирпичами. Такая конструкция кладки при перевязке горизон-
тальных швов в смежных ее рядах, увеличивая статическую
прочность отопительного простенка, обеспечивает достаточную
плотность кладки. Плотность вертикальных швов достигается с
помощью выступа и соответствующего углубления в соприка-
сающихся плоскостях. Швы в местах стыка с распорочным кир-
46
пичом не должны приходиться непосредственно между камерой
и вертикалами.
Для выполнения этих условий динасовый кирпич, идущий в
кладку отопительных простенков, должен удовлетворять требо-
Рис. 14. Порядовка кладки отопительного про-
стенка:
а — в печах ПК-2К с рециркуляцией (нечетные ряды 13—
37); б — в печах ПВР-З! (нечетные ряды 15—43); 1 —
стеновой кирпич; 2 — распорочный кирпич; 3 — гребень
(шпунт в кирпиче); 4 — паз (углубление в кирпиче);
5 — канал рециркуляции
ваниям правильности форм, размеров, прямолинейности граней
и ребер и т. п.
Кладка отопительных простенков подвергается со стороны
отопительных каналов непрерывным колебаниям температур.
Эти колебания, повто-
ряющиеся каждые 20—
30 мин с амплитудой в
60—100° С, являются ре-
зультатом перемены на-
правления газов в связи
с применением в коксо-
вых печах регенераторов
для нагрева воздуха и
бедного газа. Со стороны
камеры кладка стен пос-
ле загрузки холодного уг-
ля влажностью чаще все-
го до 8—9% резко ох-
лаждается — от 1050—
Рис. 15. Конструкция крайних вертика-
лов:
а — с коротким головочным кирпичом;
б — с длинным головочным кирпичом.
11.0.0° С до ~600° С. Эти колебания температур особенно чувст-
вительно отражаются на фасадной части кладки — головках пе-
чей, где температуры ниже, чем в средних частях простенка,
вследствие непрерывного теплообмена с наружным воздухом,
а также в связи с тем, что головки дополнительно, хотя и крат-
ковременно, но резко охлаждаются воздухом при выдаче кокса.
Поэтому к динасовому кирпичу для кладки отопительных про-
стенков должны быть предъявлены наиболее высокие требова-
ния в соответствии с техническими условиями на его изготовле-
ние и поставку.
Большое значение имеет конструктивное оформление крайних
вертикалов. В более ранних конструкциях печей ПВР и ПК-2К
первый головочный кирпич 2 (рис. 15) был удлиненным, что при-
водило к его быстрому растрескиванию. В последних конструк-
циях печей головочный кирпич 1 выполнен укороченным, что зна-
чительно улучшило его сохранность.
4. Перекрытия вертикалов и камер
К перекрытию вертикалов относится кладка, перекрывающая
отопительные вертикальные каналы от верхнего их обреза до
свода камеры коксования. В этой части кладки, расположены
Рис. 16. Кладка перекрытия вертикалов в печах ПВР:
1 — смотровые шахточки; 2 — продольная стяжка; 3 — растопочный канал сред
них вертикалов; 4 — растопочный канал крайних вертикалов; 5 — растопочные
отверстия; 6 — леревальное окно
смотровые шахточки (рис. 16 и 17), а в печах ПК — перекидные
каналы (рис. 18). Выше этой зоны начинается перекрытие камер.
Перекрытие вертикалов одновременно служит стенами верх-
ней части камеры и выкладывается из динасового кирпича. Из
такого же кирпича выкладывается свод камеры (за исключением
крайних кирпичей), а в печах с перекидными каналами — стен-
ки перекидных каналов.
Дальнейшая .кладка до самого верха печей ведется из шамот-
ного кирпича, причем над вертикалами образуется сплошной
48
массив, а над сводами камер печей — между шамотными стен-
ками загрузочных отверстий и подстилающим слоем шамотного
кирпича — пространство обычно заполняется боем красного или
шамотного кирпича и заливается раствором.
1 — смотровые шахточки; 2 — загрузочный люк; 3 — поперечные анкерные стяж-
ки; 4 — температурные швы; 5, 6 — растопочные каналы; 7 — растопочные от-
верстия
Рис. 18. Кладка перекрытия камер и вертикалов в печах ПК-2К
с рециркуляцией:
1 — смотровые шахточки; 2 — загрузочные отверстия; 3 — канавка для (поперечных
анкерных стяжек; 4 — температурные швы; 5— растопочный канал; б — регулиро-
вочный групповой шибер; 7 — растопочные отверстия; 8 — регулировочные шиберы
в растопочном канале; 9 — перекидной канал
Там, где кладка перекрытия образует (выше кромки камеры)
сплошной массив, в ней предусматриваются температурные швы,
которые при повышении температуры печей в процессе разогрева
дают возможность кладке расширяться без нарушения целости.
4 Заказ 1731 49
Температурные швы в рядах кирпичей, образующих свод камер,
в процессе кладки заполняются древесными опилками и сверху
заливаются расплавленным пеком. Вышележащие температурные
швы заполняются соломенным гофрированным картоном, пре-
дохраняющим их от засорения при дальнейшей кладке.
В кладке перекрытий вертикалов и камер устроены смотро-
вые шахточки, через которые ведутся наблюдения за горением,
замер температур, чистка косых ходов и горелок, установка, за-
ливка и смена горелок, расстановка и смена верхних и нижних
регистров. Шахточки закрываются сверху лючками.
Кладка смотровых и загрузочных отверстий 1 и 2 (см. рис. 18)
при открывании крышек резко охлаждается, что делает целесо-
образным применение шамота для стенок и гнезд этих отверстий.
Самый верхний ряд перекрытия батарей, подвергающийся
воздействию различных механических и истирающих усилий при
движении загрузочных вагонов и обслуживании печей, выклады-
вается либо из клинкера, либо из хорошо обожженного шамот-
ного кирпича с повышенной механической прочностью.
Верхний ряд перекрытия выкладывается частично из фасон-
ного шамотного кирпича, что позволяет заделать туда чугунную
арматуру загрузочных и смотровых отверстий. В верхнем ряду
предусмотрены канавки для укладки в них поперечных анкерных
стяжек печей.
Между верхом печей и наружным воздухом происходит интен-
сивный теплообмен. На верху печей работают люди, обслужива-
ющие загрузку и выдачу. Поэтому для снижения температуры
верха печей, уменьшения потерь тепла в окружающую среду и
облегчения условий труда между шамотной кладкой и клинке-
ром укладывается несколько слоев изоляционного кирпича.
В стенах горизонтального канала печей ПК прежних конст-
рукций (до 1945 г.) устраивались конические отверстия (диам.
70—80 мм), соединявшие пространство камеры с горизонталь-
ным каналом для прохода дымовых газов на время сушки и ра-
зогрева печей. По окончании разогрева отверстия закладывались
шамотными конусными пробками. В силу ряда недостатков тако-
го размещения дымовых отверстий (расположение их на стыке
двух рядов, возможность перекоса и неплотного прилегания про-
бок к стенкам отверстий, трудности установки пробок после пе-
рекрытия печей и т. д.) в более поздних конструкциях печей ПК
и новых конструкциях печей ПК-2К и ПВР они были перенесены
в загрузочные люки с отводом через них продуктов горения в обо-
гревательные каналы через специальный так называемый расто-
почный канал.
Растопочный канал 5 в новых конструкциях печей системы
ПК-2К (см. рис. 18) и печах системы ПВР (см. рис. 17) устраи-
вается над вертикалами в перекрытии камеры выше верхней
кромки ее свода. Канал этот соединен со смотровыми щахточка-
ми 1 и в печах ПВР идет вдоль всего простенка (кроме крайних
50
вертикалов); в печах же ПК-2К он прерывается перекидными ка-
налами и оказывается разделенным на ряд участков. Для регу-
лирования распределения топочных газов по длине простенка
в период сушки и разогрева в этом канале оставлены регистры.
5. Прочие элементы кладки печей
Элементы кладки коксовых печей, подверженные резкому пе-
ременному воздействию температур (например, горелки, регист-
ры и пробки в растопочных каналах), изготовляются в основном
из высококачественного шамота.
Шамотный и полукислый кирпич применяется также для фу-
теровки стояков и дверей коксовых печей, так как этот материал
вполне удовлетворяет температурным условиям и достаточно ус-
тойчив при колебаниях температур. Наконец, из полукислого и
шамотного кирпича выполняется футеровка боровов, кладка фа-
садных стен регенераторов и изоляционных стен у контрфорсов,
где применение динасового кирпича из-за относительно низких
температур и самого назначения этих элементов кладки нецеле-
сообразно и не вызывается необходимостью.
Некоторое исключение составляют нижние регистры, устанав-
ливаемые на выходе из косых ходов в вертикалы, где температу-
ра достигает 1450° С и более и превышает температуру начала
размягчения полукислого кирпича. Поэтому нижние регистры из-
готовляются из динаса или другого специального огнеупорного
материала. При регулировании обогрева печей эти регистры при-
ходится менять, что сопровождается резкими колебаниями их
температуры. Чтобы предотвратить разрушение регистров, их до
внесения в зону высоких температур осторожно нагревают.
По существующим техническим условиям на огнеупоры для
коксовых печей динасовый кирпич не делится на классы и сорта
и дифференцируется только по отдельным качественным пока-
зателям в зависимости от места службы.
Полукислый и шамотный кирпич в зависимости от качествен-
ных показателей по размерам, внешним признакам и др. делится
на классы и сорта. Требования к полукислым и шамотным огнеу-
порам в различных зонах коксовых печей различны. Очевидно,
высшие сорта должны применяться для изготовления регистров,
горелок, пробок для закрытия растопочных отверстий. Несколь-
ко меньшие требования предъявляются к кирпичу для насадки
регенераторов, футеровки и колосниковых решеток подовых ка-
налов, верхнего перекрытия печей, еще меньшие — к кирпичу, из
которого возводятся лобовые стены регенераторов, стены и сво-
ды боровов, изоляционные стены у контрфорсов.
Коксовые печи старых конструкций целиком выкладывались
из шамотного или полукислого кирпича. Поскольку шамотный
кирпич начинает деформироваться под нагрузкой при более низ-
4* 51
ТАБЛИЦА 4
Применение вида огнеупорных материалов в зависимости от их
расположения в кладке коксовых печей
Наименование зоны или элемента печной кладки Вид материала Наименование зоны или элемента печной кладки Вид материала
Коренные стены реге- нераторов Динасовый кирпич1 Изоляционный слой в перекрытии печей То же
Корнюрная зона То же Верхние регулировоч- Шамот или
Обогревательный прос- тенок Своды камеры коксова- ния » » » ные (в растопочных и го- ризонтальных каналах) и отсекающие кирпичи (в смотровых шахточках) многошамот
Нижние регистры и рассекатели » Пробки в рамках смот- ровых шахточек То же
Футеровка подовых ка- налов Шамотный или полу- кислый кир- пич Пробки для растопоч- ных отверстий Изоляция крышек за- грузочных люков » » Жароупор- ный бетон
Колосниковая решетка регенератора То же Изоляция брони обо- гревательного простенка То же
Фасадные стены реге- нератора («зеркала») » » Изоляция зеркал реге- нераторов Совелитовые плиты
Горелки для коксового газа Многошамот Изоляция газовоздуш- ных клапанов Совелитовая мастика
Крайние сводовые кир- пичи Крайние корнюрные кирпичи Футеровка дверей и стояков Шамотный или много - шамотный кирпич
Верхние люковые кирпи- чи и верхние кирпичи смотровых шахточек Кладка над сводом ка- » Легковесный Футеровки боровов под печами Шамотный или полу- кислый кир- пич
меры шамот Кладка стен регенера- Многошамот
Кладка загрузочных и газоотводящих люков, смотровых шахточек в Шамотный или полу- кислый кир- тора на уровне подового канала в печах с ниж- ним подводом каолиновый
перекрытии печей выше свода печи Выстилка верха печей Забутка в перекрытии пич Клинкер2 Красный Изоляционные стены у контрфорсов, примыкаю- щие к обогревательному простенку Динасовый кирпич
печей кирпич Изоляционные стены у Шамотный
Изоляционный слой в Изоляцион- контрфорсов, примыкаю- или полу-
фасадных стенах регене- ный диато - щие к железобетонному кислый кир-
ратора митовый кирпич контрфорсу пич
1 В последних конструкциях печей нижняя часть стен регенераторов — подовые кана-
лы—выкладывается из шамота.
2 При отсутствии клинкера применяется шамот повышенной прочности либо домен-
ный шамот.
ких температурах, чем динасовый, шамотные коксовые печи ра-
ботают при более низких температурах. Повышенные требова-
ния предъявляются к кирпичу таких зон кладки, как стены и под
камеры. Данные по материалам, применяемым в различных зо-
нах и отдельных элементах кладки коксовых печей, приведены в
табл. 4.
6. Газопроницаемость кладки
Количество газов V, проходящих через стенку из материала
со степенью газопроницаемости К, обратно пропорционально тол-
щине стенки 5 и прямо пропорционально продолжительности
прохождения газа I, поверхности стенки F и разности давлений
(pi—р2) по обеим ее сторонам в степени от 1 до V2.
Если в первом приближении считать количество газа пропор-
циональным разности давлений (pi—= /г), то
V = FtF Р1~Р2 ,
S
откуда
К = .....
— Р-2)
При V, выраженном в м3, F, м2, t, ч, S, см и (pi — р2), в мм
вод. ст., коэффициент газопроницаемости должен иметь размер-
ность: м3'См/(ч-н) [м3 см/(м2 ч мм вод. ст.)], которая выражает
количество газа в м3, проходящее через стену толщиной в 1 см,
при поверхности ее в 1 .и2 и разности давлений ~10 н/м2 (1 мм
вод. ст.) в течение часа.
Следует различать газопроницаемость огнеупорных материа-
лов, применяемых для кладки печей, и газопроницаемость самой
кладки.
Коэффициенты газопроницаемости динасового и шамотного
материала по данным различных исследований приведены в
табл. 5.
ТАБЛИЦА 5
Коэффициенты газопроницаемости динасового и шамотного материала
Материал К, м'3-см/(Ч'Н) [м3-см/(м2'Ч-мм вод. ст.)] К, Л‘М/(Ч-н) [Л-М,!(М3‘Ч'ММ вод. ст.)]
Вологдин Уральский теплотехнический институт Уральский индустриальный институт Украинский институт огнеупоров
Шамотный 0,006—0,106 [0,00—1,06] 0,0034—0,029 [0,034—0,29] 0,018—0,020 [0,18—0,20] —
Динасовый 0,003—0,193 [0,03—1,93] 0,0429—0,150 [0,429—1,50] 0,030—0,080 [0,30—0,80] 0,14—0,35 [1,4—3,5]
Коэффициент газопроницаемости огнеупорного материала за-
висит от пористости, величины и характера пор, температуры га-
за и однородности структуры изделия. Наибольшее влияние на
газопроницаемость оказывает не общая пористость, а величина и
структура пор. При наличии мелких и закрытых пор газопрони-
цаемость огнеупорного материала меньше, чем при крупных и
открытых порах, даже если общая пористость одинакова.
С повышением температуры газопроницаемость огнеупоров
уменьшается, так как объем пор изделий остается практически
неизменным, а объем проходящего через них газа значительно
возрастает. Так, например, при температуре 1365° С объем газа
13654-273 „
нулевой температуры увеличивается в ——— = о раз и со-
ответственно уменьшается количество газа, прошедшего через
изделия. Это количество уменьшается также вследствие увели-
чения вязкости газа при повышенной температуре. Однако при
повышении температуры газа газопроницаемость понижается
главным образом вследствие теплового его расширения (92%)
ТАБЛИЦА 6
Коэффициент газопроницаемости кладки К (кладка из кирпича
230x65x115, толщина стены 115 мм)
Кладка К, м3 -СМ/ (чн) [масм/ (м2-чХ Хмм tfod-cm.)] Давление, н/м2 (мм вод. ст.
Сухая, небрежно сложенная 62 [620] 44,5 [445] 100(10) 200 (20)
Сухая с плотно пригнанными кирпичами И ,8 [118] 8,7[87] 7,3 [73] 200 (20) 500(50) 1000(100)
Сухая с пришлифованными кирпичами 2,0[20[ 4,25 [42,5] 3,45 [34,5] 2,75 [27,5] 100(10) 200 (20) 500 (50) 1000(100)
Обычная на растворе, с просушкой 1,75 [17,5] 1,55 [15,5] 100(10) 200 (20)
Шлифованный кирпич на растворе, с просушкой 1,55 [15,5] 1,25 [12,5] 1,20 [12,0] 0,91 [9,1] 200 (20) 100 (10) 500(50) 1000(100)
и в значительно меньшей степени из-за повышения вязкости
(8%).
На газопроницаемость кладки влияет в основном наличие в
ней швов и в некоторой степени газопроницаемость кирпича. По
исследовательским и практическим данным, газопроницаемость
швов больше, чем кирпича, в десятки, а иногда в сотни раз. При
толстых швах до 95% газов фильтруется через швы и только
5% —через поры кирпича, что подтверждается данными табл. 6.
Из таблицы видно, что коэффициент газопроницаемости клад-
ки во много раз выше, чем изделий. При самой тщательной при-
тирке кирпича в кладку все же засасывается атмосферный воз-
дух, хотя тщательность укладки кирпича и, следовательно, тол-
щина и количество швов существенным образом влияют на газо-
проницаемость.
Снижению газопроницаемости способствует также обмазка
швов и стен. В табл. 7 приведены данные испытаний газопрони-
цаемости кладки до и после обмазки швов и стен, из которых
видно, что обмазка резко снижает степень проникновения газов
через кладку.
Рлияние обмазки на газопроницаемость кладки
ТАБЛИЦА 7
Характер уплотнения Кладка насухо Кладка на растворе
I? ч у . h=--pi— р2, н/.мэ (лш вод. ст) К. ма-см/(ч-н) -см/(м2 .ч мм вод. ст. ] Рг. Н/М* (мм вод. ст.)
Кладка без обмазки 71 [710] 190(19,0) 15,5 [155] 264 (26,4)
Промазка швов . . . 21,7(217] 246(24,6) —• —
Первая обмазка . . . 5,82[58,2] 266(26,6) 13,5 [135] 240 (24,0)
Вторая обмазка (по первой) 2,13 [21,3] 258 (25,8) 8,17 [81,7] 282(28,2)
Таким образом, для повышения герметичности печной клад-
ки большое значение имеет расшивка швов кладки печей и осо-
бенно камер коксования.
Глава
Организация текущего ремонта
кладки
При общей продолжительности службы кладки всего печного
массива в 25—30 лет разрушение отдельных элементов ее в
зависимости от условий работы наступает обычно в более корот-
кие сроки. Особенно быстро изнашиваются: первые подовые кир-
пичи выстилки камер коксования; уплотнение стыков между ар-
мирующими рамами или бронями и заплечиками головок про-
стенков; кладка перекрытия верха печей; кладка основания
газоотводящих люков и рам загрузочных люков; футеровка две-
рей и стояков, а также регулировочные приспособления — горел-
ки, регистры и т. д.
Все нарушения в кладке печей, начиная от разрушения от-
дельных кирпичей, надо своевременно выявлять и ремонтировать.
Несвоевременное устранение появляющихся в кладке дефек-
тов способствует ускоренному разрушению прилегающих участ-
ков кладки и сокращению общей продолжительности службы
печей.
Чтобы своевременно выявить разрушения в кладке отдельных
элементов печного массива и объем ремонтов, надо системати-
чески производить осмотры кладки всех печей каждой батареи.
1. Осмотры кладки
и определение объема ремонтов
Осмотру подлежат все доступные элементы кладки. Кладку
камер коксования осматривают после выдачи из них кокса, с
рабочих площадок, машинной и коксовой сторон, а также свер-
ху печей через загрузочные люки.
При осмотрах кладки камер коксования должно фиксиро-
ваться:
а) наличие деформаций, раковин, трещин, прогаров, оплав-
лений, ошлакований и других дефектов;
б) состояние кладки подов и сводов;
в) состояние уплотнения стыков между армирующими рама-
ми или бронями и кладкой заплечиков простенков, а также \
порогов рам;
г) состояние армирующих рам или броней и их положение
относительно кладки головок простенков;
д) состояние пробок в дымовых растопочных отверстиях.
Рис. 19. Паспорт состояния кладки камеры коксования
'Л/ кладки простенка
Результаты осмотров и произведенных ремонтов заносят в
паспорта (рис. 19 и табл. 8).
ТАБЛИЦА 8
Форма журнальных записей о результате осмотра и произведенных
ремонтах печной кладки (простенок №)
(сторона левая или правая)
Результаты осмотра кладки
коксовых камер
Характеристика и объем
произведенного ремонта
Осмотр огневых каналов каждого обогревательного простен-
ка производится через смотровые лючки сверху батареи при ра-
боте их на нисходящем потоке. При этом должны быть зафик-
сированы: видимые нарушения состояния горелок, верхних и
нижних регистров рассекателей косых ходов, прососы сырого
газа из камер коксования или отопительного газа из корнюров
в косые ходы и все другие нарушения в кладке.
Результаты осмотра огневых каналов заносятся в специаль-
ные журналы по форме, приведенной в табл. 9.
ТАБЛИЦА 9
Осмотр вертикалов обогревательных простенков на батарее №...
Дата
№ верти- калов № простенков
1 1 ' 1 1 1 1 1 1 1
1 2 3 4 5 1 6 1 7 1 8 9 1 '° 11
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
При осмотре на
восходящем потоке
а) Избыток воздуха +
б) Нормальное горение 0
в) Недостаток воздуха —
При осмотре на нисходящем потоке
1. Подлить горелку п. г.
2. Треснувшая горелка т. г.
3. Частично заграфичена Ч. горелка 3. г.
4. Полностью заграфиче- П. на горелка 3. г.
5. Частично заграфичен Ч. 3. косой ход к. х.
6. Неработающий один HEP. 1.
косой ход к. X.
7. Неработающие два НЕР. 2.
косых хода К- X.
8. Нет регистров в од- НЕТ. Р-
ном косом ходе 1. К. X.
9. Нет регистров в двух НЕТ. р.
косых ходах 2. К. X.
;0. Необходимо прижать ПР. р.
регистр 11. Мусор в основании м.
вертикала 12. Разрушено регистро- РАЗ. Р. О.
вое отверстие 13. Нет верхних регист- НЕТ. В. р.
ров
При осмотре наружной поверхности верха печей фиксируют
состояние кладки выстилки (ребрика) над камерами, закладки
продольных и поперечных анкерных стяжек, кирпичей для рам
загрузочных люков, газоотводящих стояков и смотровых люч-
ков над огневыми каналами и другие видимые дефекты.
Осмотр верхней зоны регенераторов производится через
смотровые лючки при работе на обоих потоках. На восходящем
потоке при обогреве печей коксовым газом проверяют наличие
перетоков отопительного газа из корнюров в подсводовое про-
странство регенераторов, а при обогреве печей доменным га-
зом — наличие перетоков газа или воздуха из одного регенера-
тора в другой.
На нисходящем потоке осматривают верхние ряды насадки
(их состояние и чистоту) и разделительные стены регенера-
торов.
Герметичность фасадных стен регенераторов и качество уп-
лотнения смотровых глазков и изоляционных щитов на этих сте-
нах проверяют как внешним осмотром, так и горящим факелом
при положительном давлении в газовых регенераторах в преде-
лах 20—30 н/м2 (2—3 мм вод. ст.). Проверка герметичности го-
рящим факелом производится по специально разработанной
инструкции.
Кладку корнюров осматривают при работе их на нисходящем
потоке. При этом особое внимание обращают на состояние и
уплотнение манжет, перекрывающих стыки между чугунными
камнями и первыми корнюрными кирпичами, фиксируют нали-
чие перетоков отопительного газа из соседних корнюров, чисто-
ту и состояние кладки корнюров и качество армирования чугун-
ных вкладышей.
Кладку нижней зоны регенераторов проверяют осмотром по-
довых каналов всех регенераторов при работе их на восходящем
и нисходящем потоке; фиксируют все обнаруженные нарушения
в кладке футеровки подовых каналов, колосниковой решетке,
наличие перетоков газа, пеоегрев каналов, а также качество
уплотнения патрубков газовоздушных клапанов в местах за-
хода в подовые каналы регенераторов и подключения в бо-
рова.
Если патрубки газовоздушных клапанов заложены кирпичом
и засыпаны песком или колошниковой пылью, то проверяют со-
стояние закладки и засыпки.
При осмотрах наружных поверхностей печей особое внима-
ние уделяется герметичности и состоянию кладки фасадов пе-
чей над и под армирующими рамами или бронями, а также
кладки контрфорсов. Кладку печей должен осматривать помощ-
ник начальника коксового цеха или мастер (по специальному
графику).
Для печей со сроком службы до 10 лет и без существенных
дефектов в кладке осмотры можно производить один раз в три
месяца.
На печах со сроком службы более 10 лет осмотры отдельных
элементов кладки в зависимости от состояния их должны про-
изводиться чаще.
На основании данных осмотров составляют графики прове-
дения профилактических ремонтов кладки печей. Объем и сроки
выполненных профилактических ремонтов фиксируют в специ-
альных журналах. По этим данным учитываются сроки службы
материалов, применяемых для сооружения данных элементов
кладки, и составов замазок и других огнеупорных масс, приме-
няемых для выполнения профилактических ремонтов кладки
печей.
2. Профилактические ремонты кладки
и расход огнеупорных материалов
Многолетним опытом заводов выработаны примерные сроки
службы кладки отдельных элементов коксовых печей.
Проведенный в ноябре 1961 г. на Ждановском коксохимичес-
ком заводе первый межзаводской семинар работников коксовых
цехов по профилактическим ремонтам кладки коксовых печей
рекомендовал периодичность выполнения ремонтов кладки, при-
веденную в табл. 10.
ТАБЛИЦА 10
Периодичность выполнения ремонтов кладки и расход материалов
Наименование участков или элементов печей Сроки ремон- тов: 1 раз за следующее количество лет Расход огнеу- поров на бата- рею в 65 печей, т на весь в сРеА
объем нем в год
Перестилка верха печей 3 140 47
Замена:
горелок 4—5 2 0,5
нижних регистров 4—5 10 2
футеровки дверей 2 130 65
футеровки стояков и колен 2 40 20
Ремонт фасадной и верхней части кладки контр-
форсов 2,5—3 5 2
Замена 1 —2 подовых кирпичей 5 5 1
Замена первых двух сводовых кирпичей 5 60 12
Замена люковых кирпичей 3-4 85 28
Кирпичей смотровых шахточек вертикалов .... 5—6 78 15
Ремонт закладки над рамами 3—5 40 8
» » под рамами 3—5 40 8
Торкретирование повреждений в головках камер коксования и стыков между рамами (или броня- Системати- чески
ми) и головками простенков — —
Подмазка вручную пустошовок, раковин и трещин в кладке камер коксования, а также стыка меж- ду дверными рамами или бронями и заплечиками
обогревательных простенков То же — —
Уплотнение фасадной части кладки корнюрной
зоны, стен регенераторов и подовых каналов . . » » — —
Уплотнение пробок дымовых растопочных отвер-
стий в камерах коксования » » — —
Очистка корнюров и верхней зоны регенераторов » » — —
Продувка насадки регенераторов на печах:
с нижним подводом 1—2 — —
с боковым подводом 4—5 — —
Замена заплавленной насадки регенераторов . . . По мере не- обходимости — —
В последнее время вместо замены изношенных первых двух
плит выстилки пода камер коксования производится заливка
истертой поверхности раствором, приготовленным с участием
ортофосфорной кислоты (см. гл. VII, стр. 131). Срок службы та-
кой замазки на подах составляет 1,5—2 года, поэтому метод
заливки подов камер для наращивания их до нужной высоты
может быть рекомендован, когда по каким-либо причинам нель-
зя произвести быструю замену изношенных кирпичей выстилки
пода камер коксования.
Состояние насадки и разделительных стен регенераторов
контролируется косвенным путем — по определению не реже од-
ного раза в год сопротивления и перетоков воздуха и газа. Со-
противление и герметичность определяются по каждому реге-
нератору отдельно при нормальной работе печей на рабочем
обороте. Если сопротивление насадки регенераторов повышается
более чем на 30 н/м2 (3 мм вод. ст.), ее продувают.
На печах с нижним подводом газа продувку каждой секции
регенераторов рекомендуется производить через каждые 1—
2 года вне зависимости от повышения сопротивления насадки.
Такая частая продувка насадки регенераторов на печах с ниж-
ним подводом газа необходима для того, чтобы предупредить
скопление остатков золы, вносимой угольной пылью в регенера-
торы, и частичек угля, просыпающихся из вертикалов при про-
смотре.
Замена заплавленной насадки является очень тяжелой рабо-
той, а на печах с нижним подводом газа и устройством секцион-
ных перегородок — просто невыполнимой.
Повышение сопротивления насадки регенераторов на 80 н/м?
(8 мм вод. ст.) и более против нормального и невозможность
уменьшить это сопротивление продувкой указывают на то, что
насадка заплавлена и нужно ее заменить.
Замена насадки регенераторов может производиться только
после детального обследования печей с привлечением опытных
специалистов, так как это серьезный и ответственный вид ре-
монта.
Перекладка головок отдельных простенков или целых групп,
ремонт отдельных печей или группы печей с охлаждением клад-
ки и вывод отдельных печей батареи из работы (забучивание)
может также производиться только после детального обследо-
вания их состояния и разрешения вышестоящих организаций.
Перед началом работ по замене насадки регенераторов, пе-
рекладке головок простенков или полной их перекладке состав-
ляется дефектный акт о состоянии кладки и указывается наме-
ченный объем работ по ремонту.
После окончания ремонтов производится приемка отремон-
тированной части кладки как в холодном состоянии, так и после
разогрева. Указания по выполнению каждого вида ремонтов
приведены в последующих главах.
3. Расход огнеупоров на ремонт кладки
Примерные расходы огнеупорного кирпича для выполнения
основных наиболее повторяющихся ремонтов в соответствии с
указанными сроками службы отдельных элементов кладки при-
ведены в табл. 10.
При определении расхода материалов на ремонты приняты
следующие исходные данные (М. А. Лифшиц. Огнеупоры в чер-
ной металлургии. Металлургиздат, I960): расход шамотных из-
делий на текущие профилактические ремонты в течение первых
10 лет эксплуатации печей — по 2,5% ежегодно от веса всей
кладки батареи; расход шамотных и динасовых изделий в те-
чение вторых 10 лет. эксплуатации — по 3,5% от веса кладки
всей батареи.
Кроме того, на одну типовую батарею из 65 печей, находя-
щуюся в эксплуатации от 8 до 15 лет, расходуются в год сле-
дующие основные материалы: шамотного мертеля 25 т; динасо-
вого мертеля 15 т; порошка Н-67 25 т; порошка К-2 20 г; порош-
ка ШТП-1 6 т; ортофосфорной кислоты 72 %-ной 1,2 т; жидкого
стекла 4 т; асбеста шнурового 1 т; асбеста листового 0,3 г; ас-
бестита 0,5 т; шлаковой ваты 2 т; асбозурита 2 т; глиноземистого
цемента 5 т; изоляционного кирпича марки 600 3 т.
Расход материалов для батарей со сроками эксплуатации ме-
нее 8 лет примерно в 2 раза меньше, а для батарей, проработав-
ших более 15 лет, значительно больше.
На батареях с сильно изношенной кладкой, кроме того, воз-
никает необходимость в перекладке головок простенков, заме-
не насадки регенераторов и проведении других крупных ре-
монтов.
Расход огнеупоров в таких случаях определяется объемом
ремонта, исходя из дефектного акта.
Приведенные расходы огнеупорного кирпича, мертелей и дру-
гих материалов соответствуют примерно средним практическим
данным большинства действующих заводов. Поэтому они могут
быть исходными при составлении заявок на материалы для ре-
монтов кладки коксовых печей.
Для хранения огнеупоров (кирпича, мертеля, порошков, ор-
тофосфорной кислоты, жидкого стекла, асбеста, цемента и дру-
гих материалов) должен сооружаться вблизи действующих ба-
тарей постоянный склад с полезной площадью не менее 1000 „и2.
Для каждого вида материалов (рис. 20 и 21) в складе должно
быть отведено отдельное место, а также предусмотрена возмож-
ность механизации выгрузки с железнодорожных вагонов и пос-
ледующей транспортировки материалов на батарею к месту вы-
полнения ремонтов. Склады для хранения огнеупоров должны
быть оборудованы растворным узлом и станками для резки
кирпича.
12000
В табл. 11 указаны составы материалов, которые применяют-
ся для ремонта различных участков и зон кладки коксовых
печей.
Рис. 21. Отделение приготовления растворов:
1 — .площадка для приготовления растворов; 2 — механическое сито; 3 — корыто;
4 — грузоподъемная платформа; 5 — цемент-пушка; 6—13 — отсеки для хранения
мертеля, мела, пека, цемента, торкрет-порошков и других материалов; 14 — про-
для прохода ковша
4. Организация рабочих мест
и расстановка ремонтного персонала
Для облегчения труда на рабочих местах обычно имеются
подводящие коммуникации сжатого воздуха и технической во-
ды, которые прокладываются в туннелях коксовых печей по
всей длине каждой батареи с отдельными отводами на уровень
обслуживающих продольных площадок через каждые 10 печей.
Для каждых двух батарей предусматривается стационарная
установка цемент-пушек (рис. 22), от которых осуществляется
разводка коммуникации по длине туннелей каждой батареи с
устройством отводов на рабочие площадки через каждые 10 пе-
чей для подсоединения торкрет-ружья; последнее служит для
уплотнения нарушений в кладке.
Для подъема кирпича и раствора на уровень рабочих площа-
док и верха печей по концам каждой батареи устанавливаются
стационарные краны-укосины или подъемники (рис. 23).
Изношенную футеровку дверей и стояков удаляют с помощью
пневмомолотков.
ТАБЛИЦА II
Материалы и растворы, применяемые при ремонте печной кладки
и связанного с ней оборудования
Наименование ремонта Материал для ремонта Растворы для ремонта Примеча- ние
Футеровка дверей Фасонный шамот- ный кирпич; бой изо- ляционного диатоми- тового кирпича Шамотный мертель 70%, портланд-це- мент 30% по объему —
Футеровка стояков Фасонный шамотный кирпич; гофрирован- ный картон толщиной 5 мм Шамотный мертель 90 %; портланд-це- мент 10% по объему —
Футеровка крышек загрузочных люков Жароупорный бе- тон состава: глинозе- мистый цемент марки «400» 25%; шамот молотый 75% — —
Футеровка броней головок коксовых пе- чей Жароупорный бе- тон: глиноземистый цемент 15—20%; бой изоляционного кирпи- ча 85—80% (по весу) — —
Уплотнение зазора между броней и клад- кой Асбестовый шнур Динасовый мертель 60%; рудная пыль 40%; раствор на жид- ком стекле После ра- зогрева печей или после пе- рекладки простен- ков
Уплотнение зазора между броней и клад- кой — Торкрет-масса ШТМ-1 или ШТМ-2; Н-67 Профи- лактичес- кие горя- чие ре- монты
Заливка зазора меж- ду головкой и броней — Пластифицированный динасовый мертель МД-2 —
Изоляция газовоз- душных клапанов Совелитовая или ас- бозуритовая мастика; стальная проволока диам. 1 мм — —
Уплотнение мест входа клапана в подо- вый. канал регенера- тора Асбестовый шнур, смоченный в динасо- вом растворе с жид- ким стеклом Динасовый мертель 60%; рудная пыль 40% (по весу) —
5 Заказ 1731
65
Наименование ремонта Материал для ремонта Растворы для ремонта Примеча- ние
Уплотнение мест входа клапана в газо- отводящий патрубок борова Асбестовый шнур Динасовый или ша- мотный мертель 60%; рудная пыль 40% —
Изоляция газовоз- душных клапанов за- сыпкой шлаком Красный кирпич; шлак Шамотный мертель 2 ч.; портланд-цемент 1 ч.
Изоляция зеркал ре- генераторов Совелитовые плиты; асбестовый шнур диам. 13 и 19 мм Совелитовый поро- шок на воде; шамот- ный мертель 60%; ас- бестит 40% на жид- ком стекле Заполне- ние щи- тов. Уп- лотнение щитов
Уплотнение основа- ния стояков Асбестовый шнур диам. 25 мм, смочен- ный в шамотном рас- творе с жидким стек- лом Шамотный или ди- насовый мертель 60%; рудная пыль 40% по весу —
Уплотнение зазоров между чугунными вкладышами и корнюр- ным кирпичом Удлиненные манже- ты из жароупорной стали или чугуна; ас- бестовый шнур диам. 16 мм Динасовый мертель —
Ремонт нарушений поверхности кирпича и трещин в головочных кирпичах — ШТМ-1; ШТМ-2; Н-67 Торкрети- рованием либо руч- ной об- мазкой
Заделка прогаров, раковин в подах и стенах камер Шамотный кирпич ШТМ-1 •, ШТМ-2; Н-67
Заливка подов кок- совых печей — ШТМ-1 По специ- альному рецепту
Замена подовых кирпичей Динасовый кирпич ШТМ-1; Н-67 —
Ремонт сводовых кирпичей Многошамотный кирпич ШТМ-1; Н-67 При за- мене
Уплотнение расто- почных пробок — ШТМ-1; ШТМ-2; Н-67 —
Наименование ремонта Материал для ремонта Растворы для ремонта Приме- чание
Перекладка вывалив- шихся кирпичей Динасовый кирпич ШТМ-1; ШТМ-2; Н-67 —
Перекладка головок Динасовый кирпич Динасовый пласти- фицированный мертель —
Ремонт стен регене- раторов и подового канала — ШТП-1; ШТП-2; Н-67 —
Уплотнение корню- ров — Раствор замазки Н-67 —
Уплотнение дюзовых каналов в печах с нижним подводом — Раствор замазки Н-67 —
Выстилка верха пе- чей Клинкерный кирпич или шамот повышен- ной прочности, или доменный шамот Шамотный мертель 5 ч; портланд-цемент 3 ч; кварцевый пе- сок 2 ч. —
Канавки для попе- речных анкерных стя- жек Бой изоляционного кирпича — —
Канавки против заг- рузочных и газоотво- дящих люков Густая масса из ас- бестита и жидкого стекла; трубки из нер- жавеющей стали — —
Ремонт перекидных каналов с совмещен- ными смотровыми шах- точками Шамотный, много* шамотный кирпич; допускается динасо- вый кирпич Раствор Н-67 —
Горелки коксового газа Многошамот Динасовый раствор без всяких добавок —
Горелки высокие Шамот или динас Динасовый раствор без всяких добавок —
Поднятие уровня горелок Динасовый фасон- ный кирпич; бой ди- насового кирпича Динасовый раствор —
5*
67
Рис. 22. Установка це-
мент-пушек и разводка
трубопроводов:
/ водопровод к соплу це-
мент-лушки; 2 — материало-
провод; 3 — цемент-пушки;
4 — воздухопровод; 5 — тру-
бопровод технической воды;
б — клапан редукционный:
7 — обслуживающий тун-
нель коксовых печей
Рнс. 23. Кран-укосина для подъема грузов на верх
печей
Для обслуживания коксового цеха, состоящего из четырех
батарей по 65—69 печей в каждой, обычно предусматривается
штат каменщиков 18—20 человек, которые распределяются по
следующим участкам работ:
Ремонт футеровки дверей и стояков ..................... 3
Профилактические ремонты кладки камер коксования, в
том числе и торкретирование .......................... . 6
Замена горелок, регистров и текущий ремонт верха ба-
тареи ................................................5
Уплотнение фасадных стен регенераторов, корнюров,
клапанов и другие работы по низу батареи ............ 4
Руководство этой ремонтной группой возглавляет помощник
начальника коксового цеха или начальник участка по ремонтам
кладки печей. Группа выполняет все виды профилактических
ремонтов на закрепленных участках.
Работы по перекладке перекрытия печей (ребрика), головок
над и под армирующими рамами или бронями, продувке насад-
ки регенераторов или замене насадки, а также перекладке го-
ловок простенков и выстилки пода камер коксования настолько
трудоемки, что выполняются они штатом специализированных
организаций «Коксохиммонтажа» либо «Углекоксохимремонта».
Выполнение этих работ предопределяет показатели и сроки
дальнейшей службы коксовых печей, поэтому качеству их вы-
полнения должно уделяться особое внимание. Руководство и
контроль за качеством выполнения этих ремонтов обычно по-
ручается специальным бригадам Коксохнмстанции, которые
концентрируют опыт всех заводов, что способствует непрерыв-
ному повышению качества ремонтов и удлинению сроков служ-
бы кладки коксовых печей.
Глава
Огнеупорные замазки,
их применение и другие
способы уплотнения кладки
коксовых печей
1. Состав огнеупорных замазок
и торкрет-масс
Своевременные профилактические ремонты огнеупорной клад-
ки коксовых печей имеют большое значение для увеличения
срока службы печей, герметичности кладки и ведения правиль-
ного технологического режима коксования. В связи с этим чрез-
вычайно важно правильно решить вопрос о подборе огнеупорных
замазок и торкрет-порошков для ремонтов кладки.
Основным требованием, предъявляемым ранее к замазкам и
торкрет-порошкам, являлась близость коэффициентов термичес-
кого расширения этих масс и кладки, на которую они наносятся.
В связи с этим разработанные ранее различными авторами
замазки и торкрет-порошки для ремонтов динасовой кладки со-
держали обычно много кремнезема и состояли из молотого
кварцита, динасового боя или их смеси с различными легкоплав-
кими и вяжущими добавками.
Для профилактических ремонтов огнеупорной динасовой
кладки коксовых печей долгое время применялись и сейчас еще
применяются кремнеземистые замазки и торкрет-порошки Н-67
и К-2 (табл. 12), разработанные еще в 1939—1940 гг., и их
смеси с шамотными и динасовыми мертелями.
Гранулометрический состав порошков Н-67 и К-2 одинаков
и соответствует следующим соотношениям-.
Размеры ^ерен, мм . . .
Содержание, %..........
>0,5 0,5—0,2 <0,088 или <0,066
Не более 2 10—25 53—63 45—55
Эти порошки доставляются к месту потребления в сухом ви-
де и подготовка их к употреблению производится на месте ре-
монта печей.
Состав кремнеземистых замазок, % по массе
Марка за- мазки ЛКварцит овручский । Бой динасо- вого кирпича 1 __ ... Глина часов- ярская Сода кальци- нированная Жидкое стек- ло по Na2O (на 100 9© су- хого порош*,* 1 ка) Примечание
К-2 93 — 5 2 1,2 Применяется для зрячих ре- монтов кладки динасовых печей в области температур выше 800° С
Н-67 90 8 2 1,8 Для горячих ремонтов динасо- вых печей в области температур ниже 800 °C
При использовании цемент-пушки сухой порошок смешива-
ется с водным раствором жидкого стекла в ее сопле перед вы-
летом массы к месту ремонтируемого участка кладки, т. е. прак-
тически порошок и водный раствор жидкого стекла подаются
раздельно. При этом равномерного увлажнения порошка не до-
стигается и часто нарушается необходимое соотношение между
порошком и жидкой фазой. Кроме того, возможно излишнее
увлажнение кладки водой с последующим ухудшением состоя-
ния печной кладки. Поэтому в настоящее время на многих кок-
сохимических заводах в связи с применением новой торкрет-мас-
сы на фосфатной связке возвратились к торкрет-аппаратам, ко-
торые в отличие от цемент-пушек заполняются готовым раство-
ром торкрет-массы.
ТАБЛИЦА 13
Количество жидкого стекла при пересчете на содержание Na2O,
добавляемое к порошкам Н-67 и К-2
Марка замазки Содержание жидкого стекла по Na2O на 1 00% сухого порошка Количество жидкого стекла по весу, %, в зависимости от содержания в нем Na2O, %
10,0 1,0 12,0 13,0 14,0
К-2 Н-67 1,2 1,8 12,0 18,0 11,0 16,0 10,0 15,0 9,0 14,0 8,5 13,0
Количество жидкого стекла в пересчете на содержание КагО,
добавляемое к сухим порошкам Н-67 и К-2 при приготовлении
растворов, применяемых при ремонтах цемент-пушкой, приве-
дено в табл. 13.
Стойкость применяемых кремнеземистых замазок и торкрет-
масс, затворенных водным раствором жидкого стекла, колеблет-
ся в значительных пределах и обычно при ремонтах головок пе-
чей, уплотнении зазора между броней и кладкой не превышает
40—50 суток. При ремонтах раковин и других дефектов кладки
в глубине камер коксования стойкость нанесенной торкрет-мас-
сы увеличивается до 5—7 месяцев.
Невысокая стойкость торкрет-масс на жидком стекле обус-
ловливает необходимость повторения ремонтов одних и тех же
мест кладки. Между тем известно, что частые ремонты и связан-
ное с этим увлажнение и охлаждение динасовой кладки способ-
ствуют углублению и расширению имеющихся повреждений.
Кроме того, повторные ремонты кладки требуют дополнительных
затрат рабочей силы.
Низкую стойкость кремнеземистых торкрет-масс, затворен-
ных водным раствором жидкого стекла, можно объяснить тем,
что они очень слабо привариваются к кладке, недостаточно спе-
каются с ней и легко истираются коксом при его выдаче из
камер.
На некоторых заводах отмечается вспучивание нанесенной
торкрет-массы, что объясняется отложением углеродистых ве-
ществ между массой и динасовой кладкой.
Для повышения эффективности горячих ремонтов кладки
коксовых печей в соответствии с предложением Всесоюзной
Коксохимической станции и решением Всесоюзного совещания
коксовиков в 1960 г. Украинским институтом огнеупоров разра-
ботано два новых типа шамотных торкрет-масс на фосфатной
связке ШТМ-1 и ШТМ-2. Масса ШТМ-1 предназначена для
ремонтов динасовой кладки торкретированием, а также для
заливки подов камер. Шамотная торкрет-масса с глиной ШТМ-2,
имеющая более высокую пластичность и несколько менее проч-
ную связь с динасом, предназначена для ремонтов вручную ло-
паткой.
Для изготовления шамотных торкрет-масс ШТМ-1 и ШТМ-2
применяются шамотные порошки (ШТП-1 и ШТП-2) и терми-
ческая ортофосфорная кислота.
Шамотные порошки ШТП-1 (без глины) и ШТП-2 (с глиной)
изготавливаются Красногоровским огнеупорным заводом им. Ле-
нина по Техническим условиям, приведенным в табл. 14.
По соглашению сторон вместо порошка ШТП-2 могут постав-
ляться порошок ШТП-1 и отдельно часов-ярская глина 4-2 или
Ч-З, или другая огнеупорная высокопластичная молотая глина
с зерном менее 2 мм и с влажностью не выше 8%.
Торкрет-порошки поставляются партиями, каждая из кото-
рых должна состоять из порошка одной марки. Вес партии уста-
навливается не более 60 т.
На предприятии-поставщике пробы торкрет-порошка для
контроля их качества отбираются с транспортерной ленты во
время загрузки бункеров 3 раза в смену через равные проме-
жутки времени.
ТАБЛИЦА 14
Технические условия на изготовление порошков ШТП-1 и ШТП-2
Наименование показателей
Нормы для марок
ШТП-1 ШТП-2
Состав, %:
шамот молотый ......................................
глина часов-ярская 4-2 или Ч-З или другая огнеу-
порная высокопластичная ........................
Зерновой состав (при контроле на сетках по ГОСТ
6613—53), % по массе:
проход через сетку № 1,6, не менее .............
проход через сетку № 0,5, не более .... . . .
проход через сетку № ООО, не менее .............
проход через сетку № 009, не более..............
Содержание А12О3 -J- TiO2, % , не менее.............
Влажность, %, не более..............................
100
98
80
25
40
32
5
93
7
98
80
25
40
32
5
Примечание. Максимальный размер зерен торкрет-порошков не должен превы-
шать 2 мм.
Потребитель имеет право производить контрольную провер-
ку качества поступающих торкрет-порошков и соответствия их
показателей требованиям технических условий. Отбор проб по-
требителем производится из 10 мешков каждой партии при по-
мощи щупов на глубине 0,3 м.
Масса пробы при каждом отборе должна быть около 1 кг.
Отобранные пробы соединяют, тщательно перемешивают и
методом квартования доводят среднюю пробу до 2 кг. Среднюю
пробу помещают в две банки по 1 кг в каждую; одну направля-
ют для анализа, а другую опечатывают и хранят в течение
45 дней на случай контрольного испытания.
Химический анализ по определению содержания А12О3 +
+ ТЮ2 и влажности производят по ГОСТ 2642—60.
Зерновой состав определяют при помощи набора сит (см.
табл. 14). От взвешенной с точностью до 0,1 г пробы торкрет-по-
рошка массой в 100 г отмывают струей воды через сито № 009
тонкую фракцию, которую необходимо определить, затем вы-
сушивают остаток, рассеивают через сито соответствующего на-
бора и взвешивают каждую фракцию.
Содержание фракции выражают в процентах к пробе тор-
крет-порошка, высушенной при 110° С. Содержание отмытой тон-
кой фракции в процентах определяют по разности.
Торкрет-порошок следует упаковывать в бумажные мешки и
перевозить в закрытых вагонах. На каждом мешке при помощи
трафарета несмываемой краской указывают наименование за-
вода-изготовителя, марку торкрет-порошка и номер технических
условий. <
Торкрет-порошок хранят в закрытых складах в условиях, не
допускающих его увлажнения и загрязнения посторонними
Рис. 24. Фазовая диаграмма
состояния системы
Н2О — Н3РО4
примесями.
В зависимости от назначения изготовляемой шамотной торк-
рет-массы применяется термическая ортофосфорная кислота
различной плотности и неодинаковой концентрации: при ручной
подмазке плотностью 1,4 и концентрацией 57%, при торкрети-
ровании— плотностью 1,25 и кон-
центрацией 40%.
Ортофосфорная кислота по-
ступает на заподы в железнодо-
рожных цистернах или стеклян-
ных бутылях ~73 %-ной концент-
рации по ГОСТ 10678—63; до не-
обходимой концентрации ее раз-
бавляют водой на месте.
Как видно из фазовой диа-
граммы состояния системы Н2О—
Н3РО4 (рис. 24), техническая о.р-
тофосфорная кислота 73%, 57%
и 40%-ной концентрации начина-
ет кристаллизоваться при темпе-
ратурах —30, —75 и —23“ С. Сле-
довательно, прибывающую на за-
вод ортофосфорную кислоту в
большинстве районов СССР мож-
но хранить в необогреваемых хра-
нилищах.
Применение порошков Н-67,
К-2, динасовых, шамотных и по-
лукислых мертелей, а также ряда
других добавок при изготовлении то.ркрет-масс на фосфатной
связке, как показали исследования, привело к отрицательным
результатам, так как в значительной степени снизило их стой-
кость.
При разработке новых торкрет-масс в процессе лаборатор-
ного исследования были опробованы материалы:
шамот из часов-ярской глины, динасовый бой; кварцит
овручский, глина часов-ярская, хромит кемписарийский, магне-
зит каустический.
В качестве добавок использовались: жидкое стекло с удель-
ным весом 1,36; бура с содержанием 36,03% В2О3, 16,04% Na2O3,
борная кислота; ортофосфорная кислота.
В порядке экспериментальных работ на коксовых печах
Харьковского коксохимического завода для определения лучшей
промышленной торкрет-массы были проверены следующие мате-
риалы: $
1) промышленная заводская торкрет-масса Н-67 на жидком
стекле;
2) кварцитная и динасовая торкрет-масса с добавкой буры;
3) динасовая торкрет-масса на ортофосфорной кислоте;
4) шамотная торкрет-масса на ортофосфорной кислоте.
Эти массы были нанесены на кладку головок печей (на тре-
щины, раковины, отбитости), в зазоры между броней и кладкой
и на другие дефекты.
В результате испытаний на Харьковском коксохимическом
заводе была установлена полная непригодность масс на бург,
а также доказано, что лучшими являются шамотные топкрет-
массы на фосфатной связке, которые и были тогда приняты
к дальнейшим промышленным испытаниям. Сравнительная ха-
рактеристика и термостойкость шамотных торкрет-масс на фос-
фатной связке и кремнеземистых торкрет-масс на жидком стек-
ле, полученная в лабораторных условиях, приведена в табл. 15.
Как видно из приведенных данных, шамотные торкрет-массы
ШТМ на фосфатной связке, несмотря на отличие по химиче-
скому составу и термическому расширению от динаса, имеют
с ним более прочную связь при нагревании, после нагревания
и охлаждения и при резких температурных изменениях, чем
кремнеземистые массы на жидком стекле.
Высокая прочность связи шамотной массы ШТМ на ортофос-
форной кислоте объясняется химическим характером связи
и обусловливается образованием фосфатов кремнезема
(2SiO2PaO5 и SiO2P2O5) и глинозема (AI2O2P2O5).
Высокая стойкость торкрет-масс на фосфатной связке была
также подтверждена промышленными испытаниями, которые
были проведены в 1962 г. на Донецком и Рутченковском коксо-
химических заводах.
Выше было сказано, что порошок ШТП-1 используется для
изготовления торкрет-массы ШТМ-1, применяемой при ремонтах
кладки торкретированием и заливкой, а порошок ШТП-2 — для
приготовления массы ШТМ-2, которая служит для ремонтов
кладки подмазкой вручную.
Порошок ШТП-2 может быть изготовлен путем смешения
93% порошка ШТП-1 и 7% часов-ярской глины. Для этого на
каждые 93 кг порошка ШТП-1 добавляется 7 кг молотой часов-
ярской глины 4-2 или Ч-З и производится тщательное смешива-
ние. Затворение шамотных порошков ортофосфорной кислотой
и приготовление из них торкрет-масс должно производиться не-
посредственно перед их применением.
Украинским институтом огнеупоров были проведены специ-
альные исследования для установления возможной длительности
хранения готовых торкрет-масс на фосфатной связке до их
применения. Торкрет-массу наносили на динасовые плитки
слоем 3—4 мм через 20 мин, 1 сутки и 5 суток после ее приго-
товления.
Характеристика и термостойкость различных шамотных торкрет-масс,
нанесенных на динас
Показатели Торкрет-масса
шамотная на фосфатной, связке без глины шамотная на фосфатной связке с глиной кремнеземис- тая типа Н-67 на жидком стекле кремнезе- мистая типа Н-67 с до- бавкой 20% шамота на жидком стекле
Предел прочности при сдвиге по динасу после обжига до температур: 600° С:
Мн /м2 1,4-1,9 1,1 —1,4 0,1—0,7 0,02
кГ/см2 800° С: 14—19 11 — 14 1—7 0,2
Мн/м2 1,2—1,7 0,7—1,7 0,05—0,7 0,0
кГ/см2 1100° С: 12—17 7—17 0,5—7 0,0
Мн/м2 1,3—1,8 0,9—1,3 0-0,8 0,3
к.Г/см2 Предел прочности при сдвиге по динасу в на- гретом состоянии до тем- ператур: 600° С: 13—18 9—13 0—8 3
Мн/м2 2,9 1,9 0,1 0,2
кГ/см2 800° С: 30 19 1 1,8
Мн/м2 4,4 2,6 0,2 0,2
кГ/см2 1100° С: 45 27 2 1,9
Мн/м2 4,7 — 0,0 0,0
кГ/см2 . . . . . Термостойкость, воз- душных теплосмен 800— 48 — 0,0 0,0
400° С 50 ю-п 2 2
Результаты испытаний Не отслои- лась Отслоилась Отслоилась Отслоилась
Изготовленные образцы испытывали на сдвиг в нагретом со-
стоянии при 800°С; при этом установлено, что предел прочности
при сдвиге по динасу составил: через 20 мин 3,4 Мн/.и2
(35 кГ/слг2); через 1 сутки 2,1 Мн/м2 (21 кГ1см2)-, через 5 суток
1,2 Мн!м? (11,9 кГ/см2).
Как видно из приведенных данных, при длительном хране-
нии массы связующая способность ее с динасом уменьшается,
по-видимому, вследствие уменьшения ее химической активности
в результате более полного взаимодействия кислоты с шамот-
ным наполнителем.
Содержание ортофосфорной кислоты во всех видах торкрет-
масс должно составлять 15—17% (по массе) от массы сухого
торкрет-порошка. Соответственно в зависимости от условий при-
менения торкрет-массы и концентрации кислоты согласно при-
веденным ниже рецептурам изменяется количество водного рас-
твора кислоты.
При приготовлении массы ШТМ-1 для торкретирования сле-
дует применять ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 кон-
центрацией 40% и вводить ее в порошок в количестве 37—42%
ТАБЛИЦА 16
Количество воды, потребное
для разбавления ортофосфорной
кислоты до удельного веса 1,25
и концентрации 40%
ТАБЛИЦА 17
Количество воды, потребное
для разбавления ортофосфорной
кислоты до удельного веса 1,40
и концентрации 57%
Плотность кислоты г/см* Концен- трация % Потребное количество воды для разбавления см3 Плотность кислоты г! см3 Концен- трация % Необходимое количе- ство воды для раз- бавления, см3
1 кг кислоты 1 л кислоты 1 кг кислоты 1 л кислоты
1,254 40 1,400 57
1.293 45 125 161 1,475 65 140 206
1,335 50 250 334 1,526 70 228 348
1,379 55 375 517 1,540 72 263 405
1,426 60 500 713 1,579 75 316 499
1,475 65 625 922 1,633 80 403 658
1,526 70 750 1144 1,710 87 526 899
1,540 72 800 1232
1,579 75 875 1381
1,633 80 1000 1633
1,710 87 1175 2009 по массе в зависимости от его
водопоглощения до требуемой
консистенции.
Масса для заливки подов камер приготовляется в зависимо-
сти от расположения ремонтируемого участка (см. раздел «Ре-
монт подов камер», стр. 133).
При приготовлении массы ШТМ-2 для подмазки вручную
применяется ортофосфорная кислота плотностью около 1,40
и концентрацией 57%, которая вводится в порошок ШТП-2 в ко-
личестве 26% по весу. До требуемой концентрации кислота раз-
бавляется водой согласно табл. 16 и 17, причем кислоту прили-
вают к воде, не допуская разбрызгивания. Приливать воду
к кислоте запрещается.
Лаборатория завода обязательно проверяет удельный вес
получаемой ортофосфорной кислоты, а при приготовлении вод-
ного раствора ее для изготовления массы ШТМ—контролирует
ареометром удельный вес раствора.
Торкрет-массы следует приготовлять в растворомешалке.
Шамотные порошки перед засыпкой в мешалку или (если ее
нет) в бак (рис. 25) просеиваются через сито с отверстиями
5 мм для отсева посторонних примесей и окатышей, которые
могут забить сопло торкрет-ружья. Сначала загружается по
весу или объему в пересчете на вес шамотный порошок ШТП,
затем заливается подготовленная порция раствора ортофосфор-
ной кислоты. Масса перемешивается до получения практически
однородной пульпы. Чтобы в баке, футерованном специальными
асслаивалась, следует
все время производить
ее барботаж воздухом,
для чего к баку долж-
на быть подведена воз-
душная линия.
На Баглейском кок-
сохимическом заводе
разработан и смонтиро-
ван механизированный
растворный узел для
приготовления торкрет-
массы на фосфатной
связке (рис. 26), со-
стоящий и? бака ем-
костью 9 т для орто-
фосфорной кислоты,
бака для приготовле-
ния раствора кислоты
необходимой концент-
рации, вибрационного
сита для отсева из по-
рошка окатышей, рас-
творомешалки и насо-
са для закачки кисло-
ты в бак.
Горячие ремонты
динасовой кладки кок-
совых печей торкрет-
) сказано выше, произ-
водятся торкретированием, заливкой подов камер и подмазкой
вручную.
Для торкретирования служат торкрет-аппараты, в которые
заливается предварительно тщательно смешанная торкрет-мас-
са в виде пульпы.
Применение для торкретирования цемент-пушек с раздель-
ной подачей кислоты и порошка не рекомендуется, так как в
этом случае длительность службы торкрет-масс резко сокра-
щается. Это объясняется неравномерностью состава торкрет-
масс по содержанию кислоты и недостаточным временем для
химического взаимодействия кислоты с шамотом.
Торкретированием массой ШТМ-1 производятся ремонты
кладки обогревательных простенков, подов и сводов камер кок-
сования, стен регенераторов (выше подовых каналов) при тем-
пературе кладки не ниже 400° С, а также уплотнения зазоров
между армирующими бронями и кладкой. При температурах
кладки ниже 400° С торкрет-масса на фосфатной связке не
Рис. 26. Растворный узел для приготовления торкрет-массы на фосфатной
связке:
/ — растворомешалка; 2 — насос для подачи кислоты; 3 — вибрационное сито; 4 — бак
для приготовления раствора кислоты; 5 — шланг; 6 — рабочая площадка; 7 — отвер-
стие для промывки растворомешалки; 8 — бак для кислоты
связывается с динасом и в скором времени отпадает от
кдадки.
Поскольку применение шамотных порошков. (ШТМ-1
и ШТМ-2) на фосфатной связке при горячих ремонтах печной
кладки еще находится в стадии промышленного внедрения, то
целесообразно привести в виде примера результаты внедрения
этих порошков на двух промышленных заводах Донецкого сов-
нархоза.
Испытания торкрет-масс на фосфатной связке на Рутченков-
ском коксохимическом заводе проводились с июня 1962 г. по ба-
тареям № 2, Зи 4. Ремонты велись с коксовой стороны печей.
Торкрет-масса наносилась на следующие дефекты:
на батарее № 2 — на отбитости головочного кирпича и в
зазоры между броней и кладкой;
на батарее № 3 и 4—в большие незаполненные зазоры меж-
ду броней и кладкой, сколы головочного кирпича, трещины на
головочных кирпичах и в кладке крайних вертикалов различной
протяженности, раковины в кладке головок печей; на батарее
№ 4, кроме того, стерты поды камеры на глубину 100—300 мм
на расстоянии 1 м от порога.
В июне-июле 1962 г. на батарее № 3 было отремонтировано
14 печей, а на батарее №‘4 29; в августе-сентябре того же года
на батарее № 3 25 печей, а на батарее № 4 16 печей.
Ремонт кладки 14 печей на батарее № 2 производился под-
мазкой вручную.
На всех 55 печах батареи № 4 торкрет-массой на фосфатной
связке были отремонтированы поды.
Таким образом, на Рутченковском коксохимическом заводе
в период с июня по сентябрь 1962 г. были отремонтированы
торкрет-массой на фосфатной связке 100 печей, из них торкре-
тированием 86 и подмазкой вручную 14. Кроме того, были от-
ремонтированы поды 55 печей.
В результате систематических осмотров установлено, что
торкрет-масса ШТМ-1, нанесенная торкретированием на трещи-
ны. раковины, пустые швы кладки, в зазоры между броней и
кладкой (шнуры), а также залитая на поды камер, после 7—
8 месяцев службы почти полностью сохранилась и прочно дер-
жалась.
На Донецком коксохимическом заводе испытания торкрет-
масс на фосфатной связке производили на печах батареи № 1
с мая 1962 г. В батарее 45 печей системы ПК 1-й нормализации.
Батарея введена в эксплуатацию в 1940 г., затем остановлена
в 1941 г. и без восстановительного ремонта вторично введена
в эксплуатацию в 1944 г. Состояние кладки печей этой батареи
весьма плохое.
Большие дефекты в камерах были отремонтированы массой
ШТМ в мае-июне 1962 г.
Систематическими осмотрами установлен срок стойкости
торкрет-массы на фосфатной связке на Харьковском, Рутчен-
ковском и Донецком коксохимических заводах. Осмотры пока-
зали, что длительность ее службы в 7—8 раз больше, чем крем-
неземистых торкрет-масс на жидком стекле Н-67 и К-2.
На основе результата осмотров отремонтированной кладки
коксовых печей Рутченковского и Донецкого коксохимических
заводов специальной комиссией пришли к следующему ре-
шению:
а) рекомендовать всем коксохимическим заводам произво-
дить горячие ремонты кладки коксовых печей шамотной торкрет-
массой на фосфатной связке вместо кремнеземистых масс на
жидком стекле;
б) одобрить работы, проведенные Украинским институтом
огнеупоров, Всесоюзной коксохимической станцией, Донецким
и Рутченковским коксохимическими заводами, по разработке
и внедрению новой торкрет-массы.
В настоящее время повсеместно осуществляется переход
на новую методику ремонтов кладки коксовых печей торкрет-
массами на фосфатной связке в соответствии с приказом Госу-
дарственного комитета по черной и цветной металлургии при
Госплане СССР.
Украинский институт огнеупоров, кроме того-, провел специ-
альные исследования образцов шамотной торкрет-массы на
фосфатной связке после ее службы на головочных динасовых
кирпичах и в зазорах между броней и кладкой.
Отбитые от кладки образцы торкрет-массы при осмотре по-
верхности и в изломе показали, что сторона, прилегающая к ди-
насовой кладке или к шнуру, имеет слой темно-серого, почти
черного, цвета науглероженного вещества, прочного на излом,
полураковистой структуры. Толщина слоя — от 2 до 14 мм.
Сторона, обращенная к угольной загрузке, в изломе неоднород-
на, состоит из прослоек толщиной 1—2 мм сероватого цвета с
розовым оттенком и белого цвета, полураковистой структуры.
Слой, прилегающий к динасовой кладке, состоит из зерен ша-
мота, кварца и связующей массы. Связующая масса состоит
из черного, непрозрачного криптокристаллического вещества,
сильно насыщена тонкодисперсным углеродом. Слой со стороны
камеры коксования по составу почти одинаков, но отличается от
прилегающего к динасовой кладке светлой, полупрозрачной свя-
зующей массой, состоящей из стекловидного, криптокристалли-
ческого вещества, содержащего мелкие зерна кварца. Связую-
щая масса не насыщена тонкодисперсным углеродом.
Химический состав торкрет-массы до и после службы приве-
ден в табл. 18.
Как видно из таблицы, химический состав торкрет-масеы
после службы меняется довольно значительно: увеличивается
содержание кремнезема, уменьшается содержание глинозема
и Р2О5, образуется небольшое количество карбида кремния.
Содержание P20s уменьшается в результате возгонки и разло-
жения несвязанной кислоты, разложения фосфатов кремнезема,
а также восстановления А1РО4. Возможно, что в результате
реакции восстановления А1РО4 выделяются в газообразном со-
стоянии АЮ и А12О, что и является причиной уменьшения гли-
нозема в торкрет-массе. Присутствие небольших количеств кар-
бида кремния можно объяснить взаимодействием твердого угле-
рода с адсорбированным SiO2 и SiO.
Образование карбида кремния при сравнительно невысоких
температурах службы, по-видимому, объясняется большой дли-
тельностью процесса.
Состав торкрет-массы в службе изменяется медленно и, как
видно из приведенных данных, после 8 месяцев службы торкрет-
масса содержит большое количество фосфатов.
6 Заказ 1731 81
Химический состав образцов шамотной торкрет-массы
Наименование образца
и место отбора пробы
Химический состав, %
ШТМ-1 до службы . . . .
ШТМ после двух месяцев
службы на головочном
кирпиче:
слой, прилегающий к ди-
насовому кирпичу на-
углероженный . . .
слой, прилегающий к ди-
насовому кирпичу, в
пересчете без углерода
слой со стороны камеры
коксования ненаугле-
роженный .............
ШТМ-1 до службы . . . .
ШТМ после 8 месяцев служ-
бы на головочном кирпиче:
слой, прилегающий к ди-
насовому кирпичу (на-
углероженный) . . .
слой, прилегающий к ди-
насовому кирпичу, в
пересчете без углерода
слой со стороны камеры
коксования ненаугле-
роженный .............
50,77 35,29
52,60 30,70
54,6731,9
55,76 32,37
52,71 30,62
54,35 25,20
57,30 26,56
54,57 24,84
1,28
12,4
0,26
1,30 0,30|Сле ды 9,38
1,34 0,31 Следы 9,75
3,98
0 36
0,29
1,40
1,45
1,45
1,70
1,78
.1,70
11,30 5,14 0,23
11,90 — 0,24
14,06 1,14 0,15 —
Большая прочность связи торкрет-массы на фосфатной связ-
ке с динасовой кладкой после указанного срока службы под-
тверждает, что изменения ее состава не оказывают существен-
ного влияния на длительность службы.
2. Способы применения торкрет-массы
и других материалов
Для горячих ремонтов кладки коксовых печей применяется
несколько способов нанесения торкрет-масс на кладку. Основ-
ные из них: ручная подмазка при помощи лопаточек и торкрети-
рование при помощи торкрет-аппаратов или цемент-пушек.
82
Ручная подмазка
Этот способ нанесения торкрет-массы применяется в основ-
ном для ремонтов дефектов ктадки головок камер коксования,
загрузочных люков, горизонтальных газораспределительных ка-
налов, подовых каналов и др. как самостоятельно, так и в ком-
бинации с торкретированием.
Заделка дефектов на головках камер коксования в первые
5—7 лет службы печей после пуска производится только мето-
дом ручной подмазки, так как торкретирование сравнительно
небольших дефектов, которые появляются за этот период, при-
водит к увлажнению неповрежденнных мест кладки, а следова-
тельно, к их ускоренному износу. Ремонт ручным способом боль-
ших по размерам дефектов кладки — раковин, трещин и др.
сравнительно с торкретированием менее эффективен. !
Приспособления, применяемые для ремонтов ручной подмаз-
кой, весьма просты и представляют собой прямоугольные или
конусообразные плоские лопаточки, привариваемые к прутьям
различной длины.
Для ручной подмазки дефектов на головках камер коксова-
ния, как отмечалось выше, следует применять торкрёт-массу
ШТМ-2, для ремонтов участков кладки печей, где температура
менее 400° С (подавые каналы, корнюры), — кремнеземистую
торкрет-массу на жидком стекле.
Перед нанесением замазки кладку камер в местах дефектов
надо тщательно очищать от пыли и других отложений и загряз-
нений путем обдувки, что является одним из важнейших усло-
вий, обеспечивающих продолжительность службы замазки.
Тонкие слои замазки наносятся на поврежденное место ло-
паткой. Замазку надо придерживать у ремонтируемого места
лопаткой несколько секунд, чтобы она лучше прилипла к поверх-
ности кладки ремонтируемого участка. Отнимать лопатку сле-
дует скользящим по поверхности кладки движением.
Торкретирование
Торкретирование производится с помощью торкрет-аппарата
или цемент-пушки.
В течение длительного периода на большинстве заводов тор-
кретирование дефектов кладки производилось с помощью це-
мент-пушек, ошибочно называемых в коксохимической промыш-
ленности торкрет-аппаратом.
Применение для ремонтов кладки цемент-пушек, особенно в
связи с внедрением торкрет-масс на фосфатной связке, не реко-
мендуется по следующим соображениям:
а) из-за недостатка времени для химического взаимодействия
ортофосфорной кислоты с шамотным порошком вследствие то-
6* , 83
го, что затворение порошка кислотой происходит только в сопле
перед вылетом массы;
б) вследствие невозможности точного регулирования соотно-
шения порошка и раствора.
В связи с тем, что в промышленности применяются аппараты
обоих типов, следует остановиться на каждом из них в отдель-
ности.
Цемент-пушка применяется для нанесения кремнеземистого
торкрет-порошка и водного раствора жидкого стекла. Обычно
цемент-пушки устанавливаются стационарно под перекрытием
межбатарейной площадки или под угольными башнями.
От цемент-пушки под перекрытием обслуживающих площа-
док с коксовой и машинной сторон батареи прокладываются
трубопроводы, по которым с помощью сжатого воздуха к месту
производства ремонта печей транспортируется торкрет-масса в
виде сухого порошка. По второму трубопроводу подается водный
раствор жидкого стекла.
Торкрет-масса наносится на ремонтируемое место кладки
распылителем, имеющим два рукава, по одному из которых по-
дается сухой порошок, а по другому — водный раствор жидкого
стекла. Рукава распылителя присоединяются к соответствующим
трубопроводам через специальные лючки, предусматриваемые
для этой цели в перекрытии обслуживающих .площадок.
На материалопроводе у лючков расположены соединительные
муфты, а на водопроводе —• тройники с вентилями, к которым
присоединяются рукава распылителя.
Цемент-пушка (рис. 27) состоит из верхней камеры, нижней
рабочей камеры, распределителя с зубчатой тарелкой, электро-
мотора для вращения распределителя, распылителя, коммуни-
каций (материалопровода, водопровода, воздухопровода), бака
для приготовления раствора жидкого стекла.
На участке ремонта кладки один резиновый шланг распыли-
теля присоединяется для подачи порошка к материалопроводу,
а второй — для подачи водного раствора жидкого стекла — к
вентилю тройника водопровода.
Для управления вентилями на цемент-пушке предусматри-
ваются электромагнитные приводы.
Управление электродвигателем мешалки и вентилями с элек-
тромагнитными приводами — дистанционное — с места произ-
водства операции по торкретированию. Для этой цели на рас-
пылителе устанавливается кнопка управления с тремя штиф-
тами.
В помещении стационарной установки цемент-пушки должен
находиться специальный рабочий, который производит зарядку
аппарата.
Для бесперебойной работы по торкретированию кладки уста-
навливаются две цемент-пушки, из которых одна находится в
работе, а другая в зарядке.
Торкрет-порошок после просева загружается через воронку 1
в загрузочную камеру 2, а оттуда через клапан 3 в рабочую ка-
меру 4, после чего клапан 3 закрывается. Бак через воронку 20
и кран 7 заполняется водным раствором жидкого стекла.
Для пуска цемент-пушки открывается кран 15, подводящий
сжатый воздух к торкрет-аппарату и к баку с водным раствором
Рис. 27. Цемент-пушка:
1 — воронка для торкрет-порошка; 2 — загрузочная камера; 3, 12 — кла-
паны; 4 — рабочая камера; 5—11, 13—16 — краны; 17 — сжатый воздух от
компрессора; 18 — торкрет-порошок; /9 — водный раство-р жидкого стекла;
20 — воронка для раствора жидкого стекла; 21 — манометр; 22 — емкость,
23 ~ фильтр; 24 — торкрет-масса после смешения; 25 — двигатель мешал-
ки; 26 — кнопки управления; 27 — бак для воды и жидкого стекла
жидкого стекла, а также кран 6 для подачи торкрет-порошка к
распылителю.
Перемешивание воды с растворимым стеклом достигается
при открытии крана 7 и трехходового крана 8. После перемеши-
вания кран 7 на баке должен быть закрыт, а кран 8 открыт.
Нажатием соответствующей кнопки управления на щитке 26
включается электродвигатель тарельчатого питателя и электро-
магнитный вентиль 5, открывающий доступ к сжатому воздуху
для транспортировки торкрет-порошка. Количество подаваемого
к соплу материала регулируется краном 6, количество подавае-
мой воды — краном 9. Наличие достаточного для нормальной
работы количества воды в баке проверяется краном 10.
Загрузка цемент-пушки во время работы производится при
закрытых клапане 3 и кране 11. После заполнения загрузочной
камеры, закрыв клапан 12 и кран 13, впускают сжатый воздух
85
краном И. Клапан 3 открывается, и торкрет-порошок пересы-
пается в рабочую камеру. Закрыв кран 11 и клапан 3, открывают
кран 13\ при этом клапан 12 опускается вниз и аппарат готов к
загрузке очередной порции торкрет-порошка.
Для остановки цемент-пушки закрывается подача воды
(кран 9) и нажатием кнопки управления на щитке 26 останав-
ливается электродвигатель тарельчатого питателя и закрывает-
ся электромагнитный вентиль 5.
После остановки производится продувка материалопровода
сжатым воздухом, для чего необходимо открыть кран 14 нажа-
тием соответствующей кнопки на щитке управления.
После окончания ремонта, т. е. при длительном перерыве в
работе, закрываются краны 15 и 8, открывается кран 7 и каме-
ра цемент-пушки освобождается от торкрет-порошка. Остатки
раствора в баке сливаются через кран 16.
Порошки для торкретирования перед употреблением надо
просеивать через сито с отверстием 0,5 мм.
Для порошка К-2 применяется жидкое стекло с содержанием
10—12% Na2O и удельным весом 1,3—1,6 при модуле 2 (отно-
шение SiO2 к Na2O). Количество жидкого стекла составляет
12—14% от веса сухого порошка при удельном весе стекла
1,3—1,39 и 10—12% при удельном весе 1,4—1,6.
Для порошка Н-67 жидкое стекло с содержанием 12—14%
Na2O и модулем 2,5—2,7 вводится в количестве 15% от веса су-
хого порошка. При ином содержании щелочи (Na2O) в жидком
стекле нужно делать пересчет его количества, чтобы содержа-
ние Na2O в растворе составляло 1,8% в пересчете на сухой поро-
шок.
Количество воды с жидким стеклом для одноразовой загруз-
ки в цемент-пушку должно быть достаточным для того, чтобы
в смеси с торкрет-порошком получить на вылете из сопла массу
необходимой консистенции. Это количество воды и порошка уточ-
няется опытным путем.
Цемент-пушку заряжают материалами не раньше чем за
1,0 ч до начала ремонтных работ.
Материал на ремонтируемое место должен подаваться в пы-
левидном состоянии, чтобы при торкретировании не образовы-
валось потеков по стенам камеры.
При торкретировании на печах с небольшими повреждения-
ми сопло распылителя должно иметь отверстие малого диамет-
ра (5—6 лии). Диаметр отверстия в форсунках для ремонта на
старых печах не должен превышать 12 мм.
Размеры отверстий надо систематически контролировать, а
сопла с разработанными отверстиями заменять. Ограничения в
размере сопел введены для того, чтобы предупредить излишнее
увлажнение кладки при торкретировании.
Распылитель следует изготовлять облегченным из труб жа-
роупорной стали.
Основные правила по технике безопасности при работе с
цемент-пушкой:
а) перед пуском цемент-пушки проверять плотность всех сое-
динений на материале-, водо- и воздухопроводах и баке с водой;
б) во время торкретирования следить за показаниями мано-
метров, не допуская превышения установленных давлений;
в) надежно заземлять мотор цемент-пушки;
г) включать и выключать рубильник мотора только в рези-
новых перчатках.
Правила техники безопасности для каменщиков, производя-
щих горячие ремонтные работы, будут приведены в соответ-
ствующих разделах. В связи с переходом на торкрет-массы на
фосфатной связке, цемент-пушки в настоящее время заменяются
торкрет-аппаратами, которые состоят из полого бачка, барбо-
тера. трубопроводов и сопла (рис. 28). Торкрет-аппарат изготов-
ляется из специальных кислотостойких сталей и рассчитывается
с необходимым запасом прочности на максимальное давление,
которое может возникнуть при работе.
Барботер представляет собой полое незамкнутое кольцо с
отверстиями, расположенными под углом 30° к его плоскости по
направлению ко дну торкрет-аппарата (могут быть другие кон-
струкции барботера).
Через барботер пропускается воздух для непрерывного пе-
ремешивания торкрет-массы во избежание ее расслоения, а так-
же для выдачи ее из торкрет-аппарата при торкретировании.
Подготовленная торкрет-масса тщательно перемешивается и
наливается через штуцер 9 в торкрет-аппарат примерно на 2/3 его
высоты; затем тщательно закручивается штуцер 9 и торкрет-ап-
парат подвозится к ремонтируемой камере. К аппарату через
переходную муфту 14 присоединяется шланг с трубой и соплом.
В зависимости от степени разрушения (величины дефектов)
кладки диаметр отверстия сопла 16 составляет от 5 до 10 мм.
Оптимальный диаметр отверстия сопла 6—7 мм.
Перед началом торкретирования прикрывается кран 8 и от-
крывается кран 13, трубы, шланги и сопло, а затем поверхность
кладки, подлежащей ремонту, продувается сжатым воздухом
давлением 120—140 кн/м2 (1,2—1,4 атм).
Предварительная очистка ремонтируемой поверхности клад-
ки производится также вручную металлической лопаткой. Пос-
ле этого частично прикрывается кран 13 и производится торкре-
тирование ремонтируемой кладки. Торкрет-масса выдается не
только за счет давления, создаваемого в бачке, но и за счет
инжекции воздухом, проходящим непосредственно через кран 13.
Прикрытием или открытием крана 13 регулируется количе-
ство материала, поступающего для торкретирования.
Давление воздуха при торкретировании должно быть 120—
160 кн/м2 (1,2—1,6 атм). При большем давлении значительная
часть массы будет отскакивать от ремонтируемой кладки.
Рис. 28. Торкрет-аппарат:
I — корпус; 2 — барботер; 3 —
крышка; 4 — прокладка толщиной
3 мм; 5 — механизм передвиже-
ния на резиновом ходу; 6 — мано-
метр; 7 — воздуховод; 3 — проб-
ковый кран; 9 — штуцер для мате-
риала; 10 — трубка для подачи
воздуха; 11 — труба для выдачи
материала; 12 — сливной штуцер;
13 — кран для инжектирования;
14 — переходная муфта; 75 — кран
на воздуховоде; 16 — торкрет-ружье
с соплом
При торкретировании необходимо следить за тем, чтобы тор-
крет-масса не оставалась на металлических порогах печей.
Для прекращения торкретирования открывают кран 8 и за-
крывают краны 15 и 13, а после окончания работ выливают через
штуцер 12 торкрет-массу, оставшуюся в аппарате, и тщательно
его промывают.
В конце смены, после окончания работ по ремонтам, следует
очистить все оборудование от торкрет-массы и тщательно про-
мыть его водой.
К действующим правилам по технике безопасности для ка-
менщиков, занятых на ремонтах кладки коксовых печей, в связи
с применением торкрет-массы на фосфатной связке должны
быть добавлены следующие указания.
Работающие с ортофосфорной кислотой и с торкрет-массами
на фосфатной связке должны носить защитные очки.
При приготовлении растворов ортофосфорной кислоты, тор-
крет-масс и при ремонтах кладки необходимо соблюдать пред-
осторожности и не допускать попадания кислоты и торкрет-мас-
сы на обслуживающий персонал.
Все части оборудования, соприкасающегося с ортофосфор-
ной кислотой и массой на фосфатной связке, следует изготов-
лять из кислотостойких материалов и при эксплуатации систе-
матически проверять их состояние и надежность для выявления
степени износа.
Все присоединения материальных и воздушных шлангов тор-
крет-аппарата должны быть прочными и выполнены на болтах
и хомутах.
Заполнение трещин в печной кладке
с помощью пресса
Пресс для заполнения трещин и пустых швов в печной
кладке (рис. 29) состоит из следующих деталей:
коробки с пластинкой, в которую загружается огнеупорная
масса; поршня, передвигающегося в цилиндре, к которому при-
креплена пластинка; поршень с помощью сжатого воздуха пере-
мещает пластинку, которая впрессовывает массу в швы или
трещины; рычага для распора прибора в камере коксования
с помощью специального упора; рычаг с помощью валика соеди-
нен со штангой управления.
При ремонте печи .металлическая коробка заполняется мате-
риалом. Прибор быстро подводится к месту уплотнения и рас-
клинивается в камере с помощью рычага.
Сжатый воздух давлением 150—200 кн!м2 (1,5—2,0 атм)
впускается в цилиндр и поршень вместе с пластинкой переме-
щается и впрессовывает массу в швы и трещины, после чего
кладку очищают от излишков массы.
Указанный метод применяется в зарубежной практике. Уплот-
нение пустых швов и трещин в печной кладке в нашей стране
осуществляется заграфичиванием, о чем будет сказано ниже.
Рис. 29. Пресс для заполнения трещин в печной
кладке:
а — положение до начала подачи уплотняющей массы
на поврежденное место кладки печей; б — положение во
время подачи уплотняющей массы; 1 — коробка; 2 —
уплотняющая масса; 3 — штуцер-цилиндр d = 50 мм;
4 — шток поршня; 5 — пластина поршня: б — трубка
d = 13 мм для подачи сжатого воздуха; 7 — рычаг для
распора; 8 — штанга для установки прибора; 9 — сое-
динительный 1валик: 10 — упорная пластина; 11 — муф-
та для подключения шланга, подающего сжатый воздух;
12 — неплотный шов в кладке
Уплотнение кладки нагнетанием в камеру
сухого порошка
Уплотнение камер коксования путем нагнетания в камеру
сухого огнеупорного порошка в опытном порядке было проведено
немецкой фирмой «Дидиер».
Устройство для проведения ремонта этим методом (рис. 30)
состоит из вентилятора производительностью 1000—1500 м3 воз-
духа в час. Вентилятор соединяется с камерой через загрузочный
люк с помощью трубопровода. Для замера давлений к трубо-
проводу подключен манометр. К всасывающему штуцеру венти-
лятора прикрепляется колено для загрузки материала.
Для сухого уплотнения применяется гонкоизмельченный
мертель. Фирма «Дидиер» применяла также, тонкоизмельченную
стеклянную пыль, к которой добавлялся динасовый мертель для
повышения спекания. Фирма считает, что температура плавления
уплотняющего материала для стен камер должна соответство-
вать средним температурам нагрева кладки и обеспечивать
спекание в трещинах и швах. При низкой температуре плавления
материала в кладке могут образоваться наплавления.
После выдачи кокса печь закрывают и отключают от газо-
сборника. К среднему люку присоединяют вентилятор, который
вдувает порошок в камеру под небольшим давлением (800 н/м2,
или 80 мм вод. ст.) и остается там некоторое время во взвешен-
ном состоянии.
Материал вносится воздухом не только в неплотные швы и
трещины, но и оседает частично на поверхности стен. Перед
тровое отверстие; 6
камера коксования
1 — всас
рошка; 2
нометр; 4
Рис. 30. Приспособление для ремонта
камер коксования нагнетанием в них
сухого порошка:
вентилятора для ввода сухого по-
— штуцер для -манометра; 3 — ма-
— металлическая крышка; 5 — омо-
началом вдувания порошка большие неплотности заделывались
методом ручной замазки или торкретированием с тем, чтобы
материал не проникал свободно в отопительную систему.
При опытной проверке начальное давление при вдувании по-
рошка в камеру составляло 800 н/м2 (80 мм вод. ст.). За 35 мин
давление в камере увеличилось до 1,1 кн/м2 (НО мм вод. ст.).
В течение 1 ч 25 мин камера нагревалась при выключенном вен-
тиляторе для того, чтобы материал, осевший в швах и трещинах,
спекся с кирпичом. При повторном вдувании порошка давление
в камере повысилось с 1,1 до 1,5 кн/м2 (со ПО до 150 мм вод. ст.).
В первый период вдувания порошка в камеру давление
в обогревательной системе повысилось на 30—40 н/м2 (3—
4 мм вод. ст.) в связи с проникновением воздуха из камеры
в отопительную систему, а в конце уплотнения понизилось и
стало нормальным для этих печей (±0—10 н/м2, или ±0—
1 мм вод. ст.).
Метод уплотнения камеры коксования сухим порошком, при-
меняемый в Польской Народной Республике, заключается
в следующем.
В камеру коксования, нагретую до рабочих температур,
вдувается вентилятором порошок с крупностью зерен не выше
0,06 мм. Камера герметизирована — уплотнены двери и люки,
выключен стояк.
Порошок вдувается в течение такого времени, которое не-
обходимо для создания в камере давления 2—2,5 кн/м"2 (200—
250 мм вод. ст.), показывающего, что кладка полностью уплот-
нена. Перед вдуванием порошка камера должна быть полностью
разграфичена. Порошок должен иметь низкую температуру
плавления.
По литературным данным, порошок этот состоит из глины,
огнеупора и флюса; при оседании в швах он спекается. Жидкое
стекло в состав массы не входит.
Уплотнение кладки камер вдуванием сухого порошка прове-
рялось на Криворожском коксохимическом заводе на двух печах
батареи № 1 (в мае 1961 г.).
Порошок (сухой), состоящий из динасового мертеля и замаз-
ки Н-67, вводился цемент-пушкой через отверстия в крышках
загрузочных люков. Порошок вдували либо через люки коксовой
и машинной сторон, либо через люк коксовой стороны. В качест-
ве флюса применялась NaCl в количестве 5%. Давление воздуха
перед цемент-пушкой составляло 150—200 кн)м2 (1,5—2,0 атм).
Количество порошка, которое вводилось в камеру в течение
20 мин, составляло около 100 кг. Давление в камере повысилось
до 1,5—2,0 khIm2 (150—200 мм вод. ст.).
Наблюдения над простенками, ограничивающими камеру,
в которой производилось уплотнение, показали, что просо-
сы в камере были ликвидированы (до уплотнения было 3 про-
соса) .
При рассеве порошка Н-67, который вдувался в камеру через
сито с 4000 отверстий на 1 с.м2, был получен остаток на сите
-42%.
Завод предложил заменить флюсующую добавку NaCl другой
солью, как, например, iNa2SC>4 или Na2CO3, принимая во
внимание, что NaCl действует разъедающе на поверхность кир-
пича.
Целесообразно перед уплотнением камеры нагнетанием по-
рошка ликвидировать значительные неплотности способом тор-
кретирования, чтобы предотвратить проход порошка через клад-
ку в обогревательную систему.
Широкого распространения в нашей стране этот метод не
получил, так как уплотнение пустых швов и равных им по шири-
не трещин легко достигается в процессе нормальной эксплуа-
тации печей при правильно установленном гидравлическом
режиме.
Ремонт кладки наваркой сухих порошков
Ацетилен и кислород для горения смешиваются в смеситель-
ной камере (сопло) до поступления в горелку и по трубке на-
правляются к головке горелки (рис. 31). Кислород с порошком
направляются к головке горелки по другой специальной трубе.
Чтобы предотвратить разложе-
7 ние ацетилена (ацетилен разлагает-
тельная камера; 3 — отвод
воды; 4 — подача воды; 5 —
сопло для порошка d =
= 3 мм; 6 — форсунка d —
— 1 мм для газовой смеси;
7 — головка горелки; 8 —
кожух горелки; 9 — пода-
ча кислорода; 10 — подача
кислорода с порошком; 11 —
подача ацетилена
Рис. 32. Смеситель порошка с кис-
лородом:
1 — регулятор давления кислорода; 2 —
линия подачи кислорода; 3 — эксцентри-
ковый затвор; 4 — воронка; 5 — подача
порошка с кислородом в горелку; 6 — соп-
ло смесителя; 7 — предохранительный
клапан; 8 — манометр
ся при 350° С), трубки, по которым поступает ацетилен, кисло-
род и порошок, помещены в кожух для охлаждения проточной
водой.
Смеситель порошка с кислородом состоит из сосуда, в кото-
рый кислород подается через регулятор давления в сопло. Кисло-
род, подаваемый под давлением снизу, захватывает порошок и
уносит его через воронку в соединительный шланг к горелке
(рис. 32).
Разработанный Н. Шмидтом и М. Пусталем (Лейпциг) этот
метод наварки сухих порошков с применением смесителя порош-
94
ка с кислородом наиболее эффективен для мелкозернистого по-
рошка, крупностью <0,5 мм и> с содержанием фракции >0,1 мм
~90%. Огнеупорность применяемого порошка составляет
1550° С. По своему химическому составу этот порошок содержит
более 80% кремнезема.
Особенность применяемого порошка — наличие 90% зерен
менее 0,1 мм, что обеспечивает хорошую транспортировку его
к месту ремонта. Порошок уносится из смесителя кислородом под
давлением 30—70 кн/м2 (0,3—0,7 ат). Расход ацетилена состав-
ляет 1 м2 и кислорода 2,5 ж3 в час. Расход порошка при давлении
70 кн)м2 (0,7 ат) около 3,5 кг/ч.
Ремонтируемый участок предварительно нагревают в течение
10—30 сек до белого накала, затем открывают вентиль для пода-
чи порошка.
Перемещая горелку вдоль ремонтируемого места, наносят на
него тонкими слоями порошок. После окончания наварки отклю-
чают подачу порошка и снова нагревают ремонтируемый уча-
сток.
Методы ремонта кладки наваркой сухого порошка имеют
ограниченное применение и в нашей стране распространения не
получили.
Уплотнение кладки заграфичиванием
Уплотнение кладки коксовых печей заграфичиванием дости-
гается за счет поддержания правильного гидравлического режи-
ма в отопительной системе и камерах коксования. Для этого
необходимо соблюдать правила технической эксплуатации коксо-
химических заводов Союза, обеспечить постоянное превышение
давления газов в камерах коксования над давлением в отопи-
тельной системе и исключить подсосы наружного воздуха в каме-
ру. Это достигается тем, что в камере на протяжении всего
периода коксования поддерживается постоянно положительное
давление. В конце коксования на уровне пода камеры давление
должно быть не ниже 5 н/м2 (0,5 мм вод. ст.).
В отопительной системе устанавливается разрежение.
Разность давлений между камерой коксования и отопитель-
ной системой примерно одинакова по всей ее высоте и составляет
30—60 н/.ч2 (3—6 мм вод. ст.). При такой разности давлений
достигается достаточно хорошая герметичность кладки камеры
коксования. Фильтрация газа из камеры в отопительную систе-
му на новых батареях не превышает 2% без учета количества
водяных паров, образующихся при горении газа.
В нашей стране получило распространение и уплотнение печ-
ной кладки путем подачи коксового газа из газосборника
в пустую печь. Этот метод проверялся на Нижне-Тагильском,
Криворожском и других заводах.
В нагретую печь из газосборника вводится в течение 0,5—1,5 ч
коксовый газ. При этом двери, крышки загрузочных люков
и стояков должны быть закрыты.
В отопительной системе простенков, граничащих с данной
системой, устанавливается разрежение примерно 50 н.1м2
(-~5 мм вод. ст.).
Неплотности в камере коксования заграфичиваются в резуль-
тате разложения непредельных углеводородов коксового газа и
смолы, проходящих в отопительную систему через кладку стен.
Чтобы предупредить образование в камере гремучей смеси,
туда предварительно забрасывают 50—100 кг «концов» кокса
или угольной шихты. «Концы» или шихта сгорают в атмосфере
воздуха, заполнявшего камеру, и последняя в течение 2—3 мин
заполняется продуктами горения. Этот способ весьма эффекти-
вен для устранения пустых швов и уплотнения трещин небольшой
ширины, причем результат обычно достигается за 40—50 мин.
Глава
Футерование дверей,
газовых стояков и уплотнение
оборудования и арматуры
1. Футерование дверей
Основным условием нормального режима коксования являет-
ся герметичность коксовой камеры, что достигается установ-
кой с торцов камер самоуплотняющихся дверей, оборудованных
по периметру рамкой из фасонной стали, ребро которой плотно
прижимается к приваленной поверхности армирующей рамы.
Дверь состоит из чугунного корпуса и кирпичедержателей,
в которые вставляются футеровочные кирпичи. Пространство
между шамотными футеровочными кирпичами и корпусом две-
ри заполняется изоляционным кирпичом. Футеровка дверей
предохраняет торцовую часть угольной загрузки камеры коксо-
вания от потерь тепла и охлаждения головочных кирпичей
отопительного простенка, а корпус двери — от перегрева и де-
формации.
От состояния футеровки дверей, конфигурации футеровочно-
го кирпича, глубины захода футеровки в камеру коксования,
величины зазоров между футеровкой и головочными кирпичами
отопительного простенка зависит продолжительность службы
кладки, особенно кладки крайних вертикалов, и армирования
печей, а также качество кокса и количество «концов» при его
выдаче.
Применяемый для футерования дверей огнеупорный кирпич
в процессе эксплуатации печей претерпевает весьма частые глу-
бокие теплосмены, в связи с чем срок его службы составляет по
большинству заводов всего 1,5—2,5 года и в отдельных случаях
до 4 лет.
Типовая футеровка дверей (рис. 33), принятая в настоящее
время как единственная для широкого распространения на всех
7 Заказ 1/31 97
о
ОО
Рис. 33. Футеровка дверей:
1 — футеровочные кирпичи; 2 — головка обогревательного простенка; 3 — асбестовый шнур; 4 — 6Р°ня; 5 — кир-
пичедержатель; 6 — планирный лючок; 7 — изоляционный кирпич на растворе
5(65
заводах, должна иметь глубину захода в печь, считая от фасада
регенераторов, 400 мм для печей ПК и 420 мм для печей ПВР и
ПК-2К последних конструкций. Зазоры между футеровкой
и кладкой головок составляют 20 мм.
Различие в длине футеровочного кирпича для печей старых
и новых конструкций вызвано разными размерами крайних
вертикалов этих печей и фасадов головок.
Для печей ПК старых конструкций заход футеровки за обо-
греваемую часть вертикала составляет 78 мм, а для печей ПВР
и ПК-2К даже при удлиненной на 20 мм футеровке — всего
54 мм.
Известно, что в течение нескольких лет применялась укоро-
ченная футеровка дверей с заходом в камеру 350—370 мм, ч!о
увеличивало объем камер коксования, уменьшало отложения
смолы на уплотняющих рамках дверей, но в конечном итоге при-
вело к разрушению головочных кирпичей. Это объясняется тем,
что при укороченной футеровке дверей увеличивается количество
шихты, приходящееся на крайние вертикалы, в связи с чем резко
возрастает съем с них тепла.
Так как подача тепла в крайние вертикалы ограничена, то
глубина теплосмен при укороченной футеровке значительно воз-
растает, в результате чего происходит ускоренное разрушение
динасовых головочных кирпичей, а также и футеровки дверей.
В табл. 19 приведены данные о количестве тепла, необходимо-
го для коксования угольной загрузки, приходящейся на участок
крайних отопительных каналов, в зависимости от размеров
футеровочного кирпича.
ТАБЛИЦА 19
Потребный расход тепла для обогрева крайних вертикалов
в зависимости от глубины захода футеровки дверей в камеру коксования
Глубина захода футеровки в камеру коксования, мм
Потребное тепло 247 300 365 390 | 400 420 450
Машинная сторона
Тепло, потребное 1-му ото- пительному каналу (Х105): кдж 24,8 23,5 21,8 21,0 20,6 19,7 19,3
ккал ... 5,9 5,6 5,2 5,0 4,9 4,7 4,6
Коксовая сторона
Тепло,, потребное 28-му ото- пительному каналу (хЮ6): кдж 26,9 25,2 23,0 22,7 22,3 21,4 21,6
ккал 6,4 6,0 5,5 5,4 5,3 5,1 4,9
7'
,99
Из таблицы видно, что уменьшение длины футеровки на
100 мм (от 400 до 300 мм) требует увеличения подачи тепла
в крайние отопительные каналы на 18—20%.
Укороченная футеровка дверей служит значительно меньше,
чем типовая, что объясняется меньшим количеством аккумули-
рованного в ней тепла и соответственно большим падением тем-
пературы во время обработки печей.
Футеровка, показанная на рис. 33, является оптимальной по
конфигурации и размерам и обеспечивает сохранность кладки
головок косовых печей.
В процессе эксплуатации коксовых печей за состоянием
футеровки дверей требуется систематический надзор; поврежден-
ная футеровка должна своевременно заменяться. Следует пом-
нить, что значительно быстрее изнашивается футеровка, имею-
щая сколы, отбитости и другие дефекты.
Своевременная и систематическая замена изношенной
футеровки дверей является одним из решающих факторов,
способствующих удлинению срока службы головок печей, сохран-
ности дверей и анкеража. Для своевременной замены футеровоч-
ного кирпича дверей на заводе должен быть всегда достаточный
его запас. Ни в коем случае нельзя допускать разнотипности
видов футеровочного кирпича для коксовых печей одинаковых
размеров, как это имело место на отдельных заводах до настоя-
щего времени. Шамотный кирпич для футеровки дверей коксо-
вых печей должен изготовляться по ТУ 39062 Гипрококса.
Поставка кирпича 2-го сорта допускается в размере не более
30%. Этот кирпич должен удовлетворять следующим требова-
ниям:
Содержание А12О3 + TiOa, % , не менее........ 38
Дополнительная линейная усадка при 1350° С, %, не
более ................................. . 0,5
Предел прочности при сжатии, не менее:
Мн/м2 .................... 196,2
кГ/см2 .................................. 200
Кажущаяся пористость, %, не более............ 23
Температура начала деформации под нагрузкой
2 кГ/см2, °C, не менее..................1350
Допустимые отклонения по длине изделий:
при длине до 100 мм, %................4-1
—2
» » от 101 до 350 мм, %.................+1
—1,5
» » более 350 мм, %................. 4-1,5
—2,0
Все остальные показатели: форма, внешний вид, правила
приемки и методы испытаний, маркировка, упаковка, транспор-
тировка и> хранение — по ГОСТ 390—54.
Различные сроки службы футеровки дверей по отдельным
заводам свидетельствуют о различном отношении персонала
100
к сохранности, уходу и своевременной замене изношенной футе-
ровки.
Футерование дверей при вводе коксовых батарей в эксплуа-
тацию должно производиться под навесом — летом на открытой
площадке, а зимой — в утепленных помещениях.
Во время экплуатации печей двери футеруются на специаль-
ных станках, предназначенных для ремонта дверей. Футеровоч-
ные кирпичи укладываются на растворе из 70% шамотного
мертеля (ГОСТ 6137—61, марка ШК-З) и 30% портланд-цемента
(ГОСТ 970—41) (по объему).
Проем ме'жду футеровочным кирпичом, кирпичедержателями
и стенкой корпуса двери заполняется боем изоляционного диато-
митового кирпича (ГОСТ 2694—52, марки 600) на растворе из
одной части шамотного мертеля и четырех частей совелита или
асбозурита (по объему). Первый ряд футеровки укладывается
на выстилку толщиной 10—15 мм из боя шамотного кирпича на
растворе после полного ее затвердевания.
На футеровке дверей в период эксплуатации образуются
ошлакования, раковины, прогары. Вследствие частых и резких
изменений температур, а также проникновения в швы углеро-
дистых отложений кирпич футеровки покрывается трещинами,
становится рыхлым и разрушается. При установке двери в печь
и чистке футеровке наносятся механические повреждения —
отбитости.
Для ремонта металлических деталей и футеровки дверей на
коксовых блоках предусмотрены специальные станции трех
типов: стационарная, вращающаяся и предназначенная для
ремонта дверей в горизонтальном положении.
Стационарная станция состоит из неподвижной вертикальной
прямоугольной рамы (станка), изготовленной из профильной
стали. Проем рамы имеет профиль печи. Двересъемным устрой-
ством коксовыталкивателя или двересъемной машины дверь за-
водится в проем станка футеровкой вперед до упора и закреп-
ляется двумя ригелями, концы которых заходят в крюки на
раме. Станки устанавливаются на промежуточных и концевых
площадках — по два с каждой стороны батареи в одну линию
с фасадом печей. Станки предназначены для хранения, главным
образом, запасных дверей с исправной футеровкой, но на них
можно делать и мелкие ремонты футеровки', заделку раковин,
прогаров, расшивку швов, замену отдельных разрушившихся
кирпичей.
Вращающаяся станция (рис. 34) в отличие от стационарной
имеет раму, которая может поворачиваться, в вертикальной
плоскости на 180°. При этом футеровка может быть обращена
в сторону либо печи, либо коксовыталкивателя. За станком уста-
навливают площадку, с которой удобно и безопасно проводить
ремонтные работы.
Крепление к Верхнему
Л63
060£---“----------- OSZI
' Рис. 34. Вращающаяся станция для ремонта дверей;
Г — рама станции; 2, 3 — устройства закреплений двери; 4 — ннжмяя
опора; 5 — верхняя опора; 6 —направляющая полоса
Станция для ремонта дверей в горизонтальном положении
состоит из вертикальной поворотной рамы, которую вместе
с дверью при помощи электрической лебедки и системы блоков
с канатами можно переводить в горизонтальное положение.
Дверь можно опускать футеровкой вверх для ее ремонта или
вниз для ремонта металлических деталей на двери. На опускаю-
щихся станциях производят частичную или полную замену футе-
ровки. Опускающиеся станции устанавливают на межбатарейных
площадках (рис. 35).
Смена футеровки дверей производится следующим образом:
дверь с дефектной футеровкой после съема с печи отвозится
коксовыталкивателем или двересъемной машиной в гараж для
ремонта. Вместо нее на печь устанавливается дверь с замененной
новой футеровкой. Выбивание старой футеровки разрешается
начинать только после проверки надежности закрепления двери
в гараже и полного остывания футеровочного кирпича. Старую
футеровку выбивают пневмомолотком. Во избежание травм при
удалении старой футеровки не следует допускать посторонних
к месту производства работ. После того как старая футеровка
выбита, следует убрать бой кирпича и мусор и приступить
к кладке новой футеровки из заранее заготовленного кирпича,
изучив предварительно проектное расположение отдельных ма-
рок кирпича, так как футерование дверей производится разными
по конфигурации марками. Укладка футеровочного кирпича
должна вестись таким образом, чтобы не оставалось пустых
материальных швов, так как наличие пустот ведет к ускоренному
разрушению футеровки. Зазор между футеровочными кирпича-
ми и корпусом двери также должен заполняться изоляционной
массой без пустот.
Опыт замены футеровки дверей на одном из восточных заво-
дов (Нижне-Тагильском) показал, что футеровка, замененная
в летние месяцы, служит значительно дольше, чем замененная
зимой. По-видимому, здесь сказывается влияние отрицательных
температур на герметичность и прочность материальных швов
вследствие вымораживания влаги из раствора.
В настоящее время на пекококсовых печах в контрфорсах
сделаны специальные гаражи для замены футеровки дверей.
Было бы целесообразно перенести это мероприятие и на коксо-
вые печи.
Помимо футеровки дверей шамотным кирпичом специальной
конфигурации, как в нашей стране, так и за рубежом проводил-
ся ряд опытов по применению в качестве футеровочного материа-
ла специального бетона.
Опыт по применению огнеупорного бетона для футерования
дверей коксовых печей пока еще недостаточен для того, чтобы
можно было сейчас рекомендовать оптимальную рецептуру
бетона, а также технологию процесса бетонирования. Не опреде-
лен также полный срок службы бетонной футеровки. Однако
даже первый опыт по бетонированию дверей на Харьковском
опытном коксохимическом заводе в 1938 г. показал перспектив-
ность такого метода. Опыты велись тогда с неармированным
огнеупорным бетоном, и футеровка проработала 2 года, после
чего двери были сняты с эксплуатации в хорошем состоянии
вследствие перекладки печей.
Промышленные опыты бетонирования дверей производились
Всесоюзным институтом огнеупоров на Кузнецком и Кемеров-
ском заводах в 1942 г. Для футеровки дверей, как и на Харьков-
ском заводе, применялся неармированный бетон следующего
состава: 20% глиноземистого цемента и 80% порошка из боя
шамотного или полукислого кирпича с крупностью зерен до
10 мм.
Укладка и уплотнение бетона производились при горизонталь-
ном положении двери, трамбованием вручную, часто при темпе-
ратуре ниже нуля. Этот опыт не дал ожидаемого результата, и
на значительном количестве дверей футеровка вышла из строя
преждевременно.
После специальных исследований была определена целесо-
образность армирования бетонной футеровки, что и было осуще-
ствлено на Губахинском коксохимическом заводе в 1942 г. После
хороших результатов, полученных на 20 дверях, армированная
бетонная футеровка в 1943 г. применялась в массовом порядке.
Армирование производилось проволокой диаметром блин. Чтобы
предотвратить окисление арматуры, ее закладывали на расстоя-
ние 50 мм от огневой поверхности футеровки. Состав бетонной
массы сохранялся прежним.
В настоящее время, когда жаростойкие железобетонные кон-
струкции в металлургических и других промышленных печах
получают все большее распространение, вопрос применения бе-
тонной футеровки на дверях коксовых печей является актуаль-
ным и очевидно вполне разрешимым. Однако ряд особенностей
работы бетона в качестве футеровки дверей коксовых печей (не-
возможность медленного первичного разогрева бетона; частые
и глубокие теплосмены; окисление арматуры и т. д.) требуют
дальнейшего изыскания экспериментальным путем оптимальной
рецептуры бетона и технологии бетонирования.
Согласно инструкции по технологии приготовления и приме-
нения жаростойких бетонов СН156—61 можно предварительно
рекомендовать для проведения экспериментов следующую рецеп-
туру приготовления 1 At3 бетонной массы, кг:
Вяжущее — портланд-цемент, марка не менее 400 . . . 350—450
Тонкомолотая добавка — шамот класса А или Б . . . . 350—450
Мелкий заполнитель — шамот класса А или Б......... 550—450
Крупный заполнитель—шамот класса А или Б .... 550—450
При приготовлении бетона следует стремиться к тому, чтобы
количество воды было по возможности минимальным. Однако
бетонная смесь должна обладать консистенцией, пригодной для
укладки без раковин и пустот. Степень измельчения тонкомоло-
той добавки должна быть такой, чтобы сквозь сито № 0,09
(4900 отв)см2) проходило не менее 70% материала. Это дости-
гается переработкой боя шамотного кирпича в шаровых
мельницах.
Зерновой состав мелкого заполнителя после измельчения:
Размер отверстий сита в свету, мм 5 1,25 0,14
Остаток на сите, % по весу . . .0,15 20—55 85—100
Таким образом, мелким заполнителем является фракция
с зернами менее 5 мм, причем частиц размером менее 0,14 мм
должно быть не более 15%. Остальная часть, превышающая это
количество, может быть использована как тонкомолотая добавка.
Крупным заполнителем является фракция с зернами крупно-
стью более 5 мм. Максимальная крупность зерен для нашего
случая (футеровка дверей) не должна превышать 20 мм. Зерно-
вой состав крупного заполнителя после измельчения:
Размер отверстий сита в свету, мм 20 10 5
Остаток на сите, % по весу . . 0,5 30—60^90—100
Все компоненты, входящие в состав бетона, должны быть
однородными и тщательно предохраняться от загрязнения дру-
гими материалами.
Специфические условия работы бетонной футеровки заклю-
чаются в том, что холодная дверь примерно через 10 суток после
бетонирования сразу помещается в зону высоких температур,
минуя необходимую сушку и разогрев до 700° С на протяжении
70—80 ч. Это обстоятельство приводит к резкому ухудшению
качества бетона. Поэтому для уменьшения скорости нагрева
бетонной футеровки дверей в момент первичной ее установки
необходимо загрузку камеры шихтой произвести как можно
быстрее. Безусловно, было бы целесообразно наряду с установ-
кой холодных дверей, в порядке эксперимента, организовать
просушку и разогрев бетонной футеровки.
Таким образом, для окончательного суждения о применении
жароупорной бетонной футеровки дверей коксовых печей необ-
ходимо организовать широкое экспериментирование с использо-
ванием различных рецептур и технологии бетонирования.
2. Футерование газовых стояков
Стояк для отвода газа из печей (рис. 36) состоит из железной
вертикальной трубы, футерованной огнеупорным (шамотным)
кирпичом. Стояк соединен с газосборником при помощи чугун-
ного колена и клапанной коробки. Футеровка стояка и колена,
106
предохраняя их от прогаров, способствует уменьшению отложе-
ния фусов, а следовательно, и улучшает чистоту стояков.
Труба и колено стояка футеруются фасонным кирпичом из
шамотного материала (см. рис. 36). Шамотный кирпич для футе-
Рис. 36. Футеров-
ка стояка для от-
вода газа из каме-
ры коксования:
а — футеровка коле-
на; б — футеровка
трубы стояка
ровки стояков должен удовлетворять требованиям технических-
условий на шамотный кирпич согласно ГОСТ 390—54. Кирпич
должен быть класса А 1-го сорта. Применение полукислого ки.р-'
пича ’"не допускается. За состоянием футеровки стояков должно
быть установлено систематическое наблюдение.
Между кирпичной футеровкой и стенкой трубы стояка про-
кладывается гофрированный картон толщиной 4 мм на растворе
со стороны кирпича. Раствор для кладки футеровки приготовля-
ется из 90% шамотного мертеля и 10% портланд-цемента (по
объему).
Перед монтажом горловина корпуса стояка (см. рис. 36,
узел Л) бетонируется плотным слоем жароупорного бетона на
металлической сетке из проволоки диаметром 1 мм с ячейками
30 X 30 мм по шаблону; состав бетона: 75% измельченного ша-
мота и 25% глиноземистого цемента. Футерование стояков долж-
но производиться в закрытых, а зимой в утепленных помещениях;
летом допускается производство работ по футерованию на кон-
цевой площадке верха печей.
Футеровка стояков подвергается разрушению от механиче-
ских ударов при чистке графита и нагара. По условиям произ-
водства ремонтировать футеровку стояков в горячем состоянии
невозможно. Поэтому трубы стояков с изношенной футеровкой
демонтируют и заменяют запасными с целой футеровкой.
Замена стояков с изношенной футеровкой производится сле-
дующим образом: подготавливается весь необходимый инстру-
мент и материалы: ключи, заглушки, асбест, грузовая таль,
тренога или «козлы» для подвески тали и т. д. Тренога с талью
устанавливается над стояком, подлежащим замене. За 1,5—
2 часа до выдачи кокса из печи при наличии двух газосборников
стояк, подлежащий замене, отключается от газосборника, а на
противоположной стороне печи открывается крышка стояка. При
наличии одного газосборника замена стояка производится при
открытой крышке крайнего противоположного загрузочного
люка. Выключается орошение стояка и с горловины снимается
форсунка. При помощи тали снимается колено, а затем стояк.
Газовый люк закрывается металлическим листом. В случае не-
обходимости производится замена люковых кирпичей в основа-
нии стояка. Новый стояк устанавливается на железный лист,
уложенный ранее на газовый люк. На стояк при помощи тали
устанавливается колено, которое крепится к стояку 3—4 болтами.
После этого при помощи тали колено вместе со стояком припод-
нимается, извлекается железный лист и стояк устанавливается
в свое гнездо. Затем производятся остальные работы по оконча-
тельному креплению колена и стояка, а также уплотнение шну-
ровым асбестом и раствором основания стояка и колена в рас-
трубе клапанной коробки.
Основание стояков в кладке и колено стояка в месте входа
в раструб клапанной коробки уплотняются для того, чтобы
предотвратить выделение и горение газа в указанных выше
местах. Колено стояка в раструбе клапанной коробки уплотняет-
ся асбопухшнуром диаметром 30 мм по ГОСТ 1779—55 с после-
дующей зачеканкой. В последнее время дополнительная заливка
уплотняющего материала в раструб поверх асбестового шнура
не применяется. Это следует признать целесообразным, так как
заливка придает жесткость узлу, что приводит иногда к появле-
108
нию трещин на раструбах стояков. Уплотнение основания стоя-
ков производится асбестовым шнуром диаметром 16 мм с после-
дующим уплотнением густым раствором мертеля.
При нарушениях уплотнения в основании стояка надо рас-
чистить старую обмазку, снять старый шнур и уплотнить новым
шнуром диаметром 16 мм, смоченным в шамотном растворе
с жидким стеклом; верхнюю часть зазора заполнить густым
раствором.
При нарушениях уплотнения в месте входа колена стояка
в раструб необходимо удалить старое уплотнение и выполнить
его заново. Уплотнение следует производить асбопухшнуром
диаметром 30 мм насухо.
На коленах стояков иногда закрепляются уголки с нажимны-
ми болтами, с помощью которых через металлические планки
производится уплотнение асбестового шнура в раструбах клапан-
ных коробок. Такое крепление весьма надежно.
3. Футерование крышек
загрузочных люков
При износе футеровки крышек загрузочных люков увеличи-
вается теплоизлучение через крышки и ухудшаются условия
работы на верху печей. Поэтому крышки с изношенной футеров-
кой должны немедленно заменяться.
Футеровка крышек люков выполняется из шамотного бетона
следующего состава: 15% глиноземистого цемента марки 400 и
85% молотого шамота.
Глиноземистый цемент марки 400 должен соответствовать
ГОСТ 969—41, содержать не более 10% SiO2 и не более
5% Fe2O3.
Перед употреблением цемент надо просеивать через сито
с отверстиями не более 1 мм. Цемент должен быть сухим, не
содержать посторонних примесей и загрязнений.
Шамот или бой шамотного кирпича должен иметь следующие
показатели:
Огнеупорность, °C, не ниже ...... 1690
Содержание А12О3, %, не менее .... 30
Зерновой состав:
6—1 мм, % 40
I—0,088 мм, % 45
<0,088 мм, %...................... 15
Подготовка бетона к употреблению производится путем тща-
тельного смешения сухих его составляющих материалов в бето-
номешалке или перелопачиванием вручную на бетонном полу
при положительной температуре окружающего воздуха.
к приготовлению бетона рекомендуется приступить только
тогда, когда закреплена арматурная сетка и закончены все дру-
гие работы на участке, где расположены крышки загрузочных
люков.
Перед употреблением бетон затворяется водой и перемеши-
вается в мешалке или тщательно перелопачивается до практичес-
ки равномерного увлажнения (примерно 15—16%).
Нормально увлажненный, пригодный для набивки бетон дол-
жен иметь полужесткую консистенцию; после сильного сжатия в
руке он остается в виде комка. При его набивке на поверхность
немного выступает влага.
Целесообразно готовить бетон порциями не более 200—300 кг
с расчетом его укладки в арматурную сетку в течение не более
одного часа после затворения. Чтобы предупредить высыхание с
поверхности, затворенный бетон во время хранения нужно пок-
рывать влажными мешками.
Приготовленный бетон укладывается в арматурную сетку при
помощи совка или кельмы и уплотняется тщательной набивкой
вручную металлическими трамбовками (стержнями) длиной
0,4—0,5 м, диаметром или шириной 30—50 мм.
Бетон укладывают и трамбуют постепенно, по мере надлежа-
щего уплотнения очередных слоев. Толщина слоев должна быть
около 30 мм. При набивке бетон должен плотно заходить в про-
емы крышек. Перед укладкой очередного слоя поверхность ут-
рамбованного слоя надо разрыхлять. Работы по набивке бетона
должны производиться при положительной температуре окружа-
ющего воздуха.
При твердении бетон нагревается, что может вызвать пони-
жение его прочности. Чтобы предотвратить это, рекомендуется
каждые 6—8 ч после укладки периодически обрызгивать поверх-
ность бетона водой в течение 7—8 суток.
По истечении восьми суток футерованные крышки можно
ставить на загрузочные люки.
4- Футерование броней
и уплотнение зазоров между головкой
отопительного простенка и броней
Во избежание перегрева металла броней проемы в них футе-
руются жароупорным бетоном, состоящим из 15—20% глинозе-
мистого цемента и 85—80% боя изоляционного кирпича (по мас-
се). Броня при бетонировании должна находиться в горизонталь-
ном положении при температуре воздуха не ниже 4- 5° С. По
окончании бетонирования броня должна выдерживаться в тече-
110
ние 72 ч. При затвердевании поверхность бетона смачивается во-
дой каждые 12 ч.
Расход материалов на одну броню типовых печей обычной ем-
кости, г:
Глиноземистый цемент марки 300 (ГОСТ 969—41)......... 0,085
Изоляционный кирпич или бой изоляционного кирпича
(ГОСТ 2694-52, марка 600)............................ 0,135
Как видно из рис. 37, между армирующей броней и головкой
печи по всему периметру проложен асбестовый шнур, назначение
которого предотвратить скалывание заплечиков головок при ус-
тановке и затяжке броней, а также герметизировать внутреннюю
полость между броней и кладкой.
Чтобы асбестовый шнур не выгорал при выдаче кокса из пе-
чей, его следует уплотнить снаружи по всей высоте. Сразу же
Рис. 37. Изоляция брони:
/ — броня; 2 — головка простенка; 3 — изоляция головки простенка; 4 —
асбестовый шнур; 5 — заливка из динасового мертеля; 6 — бетонная фу-
теровка брони
после разогрева печей производится тщательное уплотнение это-
го зазора раствором, приготовленным из сухой смеси 60% (по мас-
се) динасового мертеля и 40% (по массе) рудной пыли, зат-
воряемых на жидком стекле. Затем в течение 4—5 лет эксплуа-
тации печей при нормальном, естественном их износе не следует
ни подмазывать, ни тем более торкретировать этот зазор. Уплот-
нение этого зазора подмазкой, а после 6—7 лет службы печей
торкретированием следует начинать только после появления в
отдельных местах по высоте брони перетоков газа или переброса
пламени из соседних камер, которые могут возникнуть вследствие
нарушения плотности заливки между броней и кладкой и час-
тично выгорания асбестового шнура.
Уплотнение зазоров между броней и кладкой в процессе экс-
плуатации печей должно производиться торкрет-массами
ШТМ-2 (подмазка лопаточкой вручную), а затем массой ШТМ-1
(торкретированием),
Уплотнение шнуров выполняется после выдачи кокса из печи
с задержкой открытой печи не более 5—10 мин. Печь может быть
открыта только с одной стороны, т. е. уплотнение шнуров однов-
ременно с коксовой и машинной сторон одной и той же печи за-
прещается.
Для защиты кладки от увлажнения при уплотнении зазоров
между броней и кладкой торкретированием необходимо у голо-
вок печей устанавливать специальные щитки.
Первичная заливка зазора между фасадом головок печей и
броней производится после окончания разогрева и перевода пе-
чей на постоянную схему обогрева. Назначение этой заливки —
уплотнение материальных швов в кладке головок простенков и
предупреждение проникновения газа через неплотности в кладке
головок и его горения. Последнее обстоятельство отрицательно
сказывается на состоянии армирования печей, так как перегрев
броней в результате горения газа приводит к их деформации и
нарушению армирования кладки. Зазор между кладкой головки
простенка и броней заливается раствором динасового мертеля
марки МД-2, разведенного до текучего состояния. Раствор дол-
жен быть тщательно перемешан и не содержать комочков сухой
смеси.
Заливка зазора между броней и кладкой производится по вы-
сотным поясам.
Заливка зазора в первом поясе выполняется небольшими пор-
циями. В процессе заливки надо следить за тем, чтобы раствор
не попал в газораспределительный канал и первый обогрева-
тельный канал. Для лучшего заполнения зазора и схватывания
раствора к заливке каждого последующего пояса приступают
только через 3—4 часа после заливки предыдущего. Обычно ус-
танавливается по высоте брони 5 поясов. Расход мертеля на одну
броню типовых печей — примерно 0,15 т. Раствор в пространство
между броней и кладкой заливается сверху через трубу с ворон-
кой.
На печах, где брони имеют стык по оси камеры коксования,
отход их от кладки свидетельствует об увеличении между ними
зазора.
На коксовых печах, где брони имеют стык по оси простенков,
об увеличении зазора свидетельствует выделение смолы и газа
на стыках броней под анкерными колоннами. Просачивающийся
газ загорается, что влечет за собой перегрев и деформацию ан-
керных колонн.
Повторное уплотнение броней и повторная заливка их произ-
водятся при появлении прососов газа из камеры в камеру под
бронями, горении этого газа, а также при увеличении зазоров
между фасадной частью кладки простенка и армирующими бро-
нями.
11Й
В рамах, имеющих отверстия для заливки:
а) расчищают отверстие, ближайшее от места прососа, и за-
ливают раствор пластифицированного мертеля до тех пор, пока
не прекратится стекание раствора;
б) для уплотнения стыка между бронями снимают планки и
перед заливкой заново уплотняют его асбестовым шнуром; после
заливки брони планки уста-
навливают на прежнее
место.
В бронях, не имеющих от-
верстий, заливку производят
сверху, разобрав закладку над
рамой. Если при этом раствор
не проникает в зазор между
кладкой и броней, то надо
предварительно прочистить за-
зор прутами сверху.
Кладку над бронями ремон-
тируют при появлении пропу-
сков сырого газа из камер кок-
сования. При небольших про-
пусках газа производят рас-
чистку швов и торкретирование
поверхности "кладки. Если по-
верхностное уплотнение клад-
ки не дает эффекта, пол-
ностью перекладывают этот
участок. Для этого разбирают
кладку над броней и залива-
ют по приведенной выше мето-
дике раствор между броней и
головкой простенка. Зазор
между верхней частью брони
и кладкой сверху уплотняют
асбестовым шнуром диамет-
ром 6—12 мм, пропитанным
динасовым раствором с жид-
ким стеклом, затем ремонти-
руемый участок выкладывают
заново (рис. 38, а). Кладка
Рис. 38. Перекладка верхней час-
ти головки простенка (а) и уп-
лотнение зазора между порогом
и кладкой фасада печи (б):
1 — порог; 2 — зазор между порогом
и кладкой фасада корнюрыой зоны;
3 — под камеры коксования; 4 — ра-
ма; 5 — низ брони; 6 — асбестовый
шнур между основанием брони и клад-
кой корнюрной зоны
производится вперевязку меж-
ду рядами, а также с выполненной ранее кладкой. Раствор для
кладки состоит из 5 частей шамотного мертеля, 2 частей квар-
цевого песка и 3 частей портланд-цемента (по объему).
Зазор между нижней частью брони и кладкой фасада кор-
нюрной зоны (рис. 38, б) уплотняется для того, чтобы предупре-
дить подсос воздуха в камеры и вытекание раствора при заливке
броней
8 Заказ 1731
113
Зазор между основанием брони и кладкой набивается асбе-
стовым шнуром диаметром 6—12 мм, смоченным в динасовом
растворе с жидким стеклом. Верхняя часть зазора на глубину
8—10 мм уплотняется динасовым раствором с жидким стеклом.
При прососах газа через пороги рам необходимо прочистить
и продуть швы между подом камеры и порогом и заполнить их
раствором (рис. 38, б).
Ремонт закладки под армирующими бронями выполняется
при больших прососах газа в перекрытии регенераторов. При под-
сосах воздуха в регенераторы происходит выгорание доменного
газа, поступающего в головочные вертикалы, и понижение тем-
пературы в них.
Если уплотнение швов и торкретирование поверхности не да-
ют эффекта, необходима перекладка закладки под бронями, а
после нее—уплотнение зазора между кладкой фасада корнюр-
ной зоны и основанием брони асбестовым шнуром и обмазка шва
раствором из динасового мертеля на жидком стекле.
Закладку под бронями выполняют из шамотного кирпича на
растворе из пяти частей шамотного мертеля, трех частей порт-
ланд-цемента и двух частей песка (по объему).
5. Изоляция газовоздушных клапанов
и заделка переходных патрубков
в кладку
Изоляция газовоздушных клапанов производится для сни-
жения температуры в туннелях коксовых печей и улучшения ус-
ловий труда обслуживающего персонала. Материалом для изо-
ляции служат: совелит или асбозурит, кварцевый песок или ко-
лошниковая пыль.
Изоляция совелитом или асбозуритом производится следую-
щим образом. К корпусу клапана крепится металлический кар-
кас из стальной проволоки диаметром 1 мм с ячейками 40 X
X 50 мм на расстоянии 30 мм от корпуса.
Совелитовый раствор (водный) наносится на металлическую
поверхность газовоздушных клапанов слоями толщиной 10 —
12 мм. Общая толщина изоляционного слоя доводится до 50 мм,
после чего наружная поверхность изоляции заглаживается (при
отсутствии совелита можно применить асбозурит).
Расход на один клапан: 0,142 м3, или 85 кг изоляционного
материала, 160 пог. м, или 0,98 кг стальной проволоки СТ-0.
Изоляция газовоздушных клапанов засыпкой песком или ко-
лошниковой пылью показана на рис. 39.
Вдоль фронта клапанов за фланцами переходных патрубков
выкладывается стенка из красного кирпича. Кладку кирпича
114
ведут на растворе из двух частей шамотного мертеля и одной
части портланд-цемента. Пространство между стенкой из крас-
ного кирпича и фасадом печей заполняют песком или колошни-
ковой пылью. Сверху над засыпкой делается цементная стяжка,
которую вместе с кладкой из красного кирпича облицовывают
Рис. 39. Изоляция газовоздушных клапанов засыпкой:
1 — газовые клапаны; 2 — воздушный клапан; <3 — анкерная колонна;
4 — колонна промежуточного анкеража; 5 — кирпичная кладка; б — за-
сыпка песком или колошниковой пылью; 7 — изоляционные щиты реге^
нераторов; 8 — переходные патрубки газовоздушных клапанов
плитками. Закладка и засыпка клапанов должны производить-
ся таким образом, чтобы был свободный доступ к малому: анке^
ражу.
Перед производством работ по изоляции газовоздушных кла-
панов надо уплотнить зазоры между корпусом клапана и клад-
кой дымового патрубка и между переходным патрубком и клад-
кой подового канала.
Зазор между корпусом клапана и дымовым патрубком у вхо-
да в боров уплотняют асбестовым шнуром диаметром 15—25 мм,
смоченным в шамотном растворе с жидким стеклом, а между пе-
реходным патрубком и кладкой подового канала — асбестовым
шнуром диаметром 12—15 мм, смоченным в динасовом растворе
с жидким стеклом, и применением чеканки. Зазор с фасада на
глубину 15—20 мм заполняют раствором из 60% динасового мер-
теля и 40% рудной пыли (по весу).
В воду для приготовления растворов добавляют жидкое стек-
ло из расчета 1 объем стекла на 6 объемов сухой смеси.
6. Уплотнение и изоляция
фасадных стен регенераторов
Герметичность фасадных стен регенераторов, наднасадочного
пространства и мест входа переходных патрубков газовоздушных
клапанов в устье подового канала проверяется повышением дав-
ления доменного газа в подовом канале регенератора до 20—
30 h.Im'2- (2,0—3,0 мм вод. ст.). Если при поднесении горящего
факела будут обнаружены язычки горящего газа, то это указы-
вает на неплотности на этих участках.
Герметичность фасадных стен регенераторов проверяют для
выявления мест с трещинами и неплотностями в шланговых или
изолирующих аппаратах. Проверка ведется в присутствии пред-
ставителя газоспасательной станции с соблюдением всех пра-
вил техники безопасности при работе с доменным газом. При
этом необходимо обязательно поддерживать горящий факел у
воздушного клапана, сопряженного с данным газовым реге-
нератором. Перед кантовкой горящий факел убирают из тун-
неля.
Можно также проверить герметичность фасадных стен реге-
нератора, отбирая пробы газа над насадкой непосредственно за
внутренним обрезом зеркала регенератора и против первого и
следующих вертикалов и анализируя этот газ на содержание
СО2, О2 и СО.
При прососах воздуха через фасадную стену регенератора теп-
лота сгорания бедного газа (доменного или генераторного)
резко снижается за счет разбавления его воздухом и сгорания
горючей части газа в воздухе, подсосанном через неплотности.
Кварцевая трубка вставляется на расстоянии 5—7 мм от внут-
реннего обреза фасадной стены регенератора.
На одной из батарей, где господствовали низкие температуры
в головочных вертикалах, сравнение анализов доменного газа,
поступающего в первые и вторые вертикалы при неуплотненных
фасадных стенах регенераторов и больших прососах воздуха, по-
казало такие изменения состава газа:
Первый вертикал
Второй вертикал
со2 ог со
23,3 0,7 2,7
13,0 0,4 28,1
Как видно из приведенных данных, на обогрев крайних вер-
тикалов поступает обедненный окисью углерода низкокалорий-
ный отопительный газ. Достичь необходимого нагрева головоч-
ных вертикалов при подаче в них этого газа невозможно, что
приводит к ускоренному разрушению
кладки крайних вертикалов, ухудшению
качества кокса и т. д. В связи с этим ра-
боты по герметизации фасадов регенера-
торов имеют первостепенное значение как
для сохранности кладки головок печей,
так и для ведения правильного режима
обогрева. Большое значение имеет так-
же и хорошая теплоизоляция фасадов
регенераторов для улучшения как темпе-
ратурных условий работы обслуживаю-
щего персонала в туннелях печей, так и
технологии обогрева за счет уменьшения
теплопотерь в окружающую среду.
Фасадные стены регенераторов
(рис. 40) по толщине выкладываются
из одного ряда шамотного кирпича и
двух рядов изоляционного. Для кладки
фасадных стен регенераторов применя-
ют изоляционный диатомитовый кирпич
по ГОСТ 2694—52 марки 500. Кладку
изоляции фасадных стен регенераторов
ведут на растворе из одной части шамот-
ного мертеля и четырех частей совелита
или асбозурита (по объему).
На новых конструкциях печей герме-
тизация и изоляция фасадных стен ре-
генераторов, устраняющие вредные для
головок прососы воздуха, осуществляют-
ся установкой металлических щитов, за-
полненных изоляционной массой. На
Рис. 40. Фасадная стена!
регенератора:
/ — шамотная часть стены;
2 — изоляция стены; 3 —
смотровой глазок регенера-
тора; 4 — колосниковая ре-
шетка; 5 — подовый канал1
рис. 41 и 42 показана конструкция щитов изоляции для печей
ПВР и ПК-2К. Перед установкой щиты заполняются совелито-
выми плитками на растворе из совелитового порошка, приготов-
ленного на воде.
Заполненные щиты не должны подвергаться воздействию
влаги. Работы по заполнению щитов должны производиться
в закрытом помещении при температуре не ниже +10° С.
Щиты устанавливают последовательно — сначала нижние, по-
том средние и верхние.
Рис. 41, Изоляционные щиты для фасадных стен реге-
нераторов печей системы ПВР:
I — анкерные колонны; 2 — верхние изоляционные щиты;
3 — колонна малого анкеража; 4 — нижние изоляционные
щиты; 5 — изоляционная масса в щитах; 6 — уплотнение асбе-
стовым шнуром; 7 — анкерная балка для крепления щитов;
8 — смотровые глазки в регенераторы; 9 — трубки для про-
дувки насадки регенераторов; 10 — прижимной болт
После установки нижнего пояса тщательно уплотняют асбе-
стовым шнуром зазоры снизу и по бокам, закрепляют щиты и
пространство между ними и кладкой заливают той же изоляцион-
ной массой, разведенной до текучего состояния. Заливку ведут
небольшими порциями — слоями по 100 мм с последующим
трамбованием. Каждый последующий пояс заполняют после пол-
ного затвердения предыдущего. После заполнения полого про-
странства нижних щитов переходят к монтажу средних и верх-
них в том же порядке.
При наличии щитов для герметизации и изоляции фасадных
стен регенераторов прососы через зеркала регенераторов ликви-
дируются путем переуплотнения щитов по периметру. При нару-
шении асбестового шнура по периметру щита прокладывают но-
вый шнур диаметром 19 мм, обмазанный раствором из 60%
шамотного мертеля и 40% асбестита на жидком стекле (10%
жидкого стекла плотностью 1,3—1,4), зачеканивают его, а затем
обмазывают по периметру щита этим же раствором.
Если повторное уплотнение стыков по периметру щитов не
дает положительных результатов и анализы показывают, что ко-
личество прососов воздуха через фасады регенераторов не умень-
шилось, следует демонтировать щиты, произвести герметизацию
или даже перекладку зеркал регенераторов, переложить изоля-
цию щитов и снова их установить.
Смотровые лючки при установке их в проемы верхних щитов
уплотняются витками асбестового шнура диаметром 13 мм, пред-
варительно смоченного раствором из 60% шамотного мертеля и
40% асбестита на воде. Шнур зачеканивают и снаружи обмазы-
вают тем же раствором.
Трубки для контроля температур, давлений и продувки ниж-
ней зоны регенераторов уплотняются так же, но последние не-
сколько витков шнура перед буртиком закрепляются проволокой.
7. Уплотнение зазоров между чугунным
вкладышем и первым корнюрным
кирпичом и установка удлиненных
манжетов
Для подсоединения газоподводящей арматуры к газораспре-
делительным каналам (корнюрам) в начале их установлен
проходной чугунный вкладыш (гусштейн) (рис. 43), в котором про-
сверлены отверстия для шпилек, при помощи которых к вклады-
шу крепится газоподводящая арматура. С другой стороны впри-
тык к чугунному вкладышу укладывается первый корнюрный
динасовый кирпич. Герметизация стыка между чугунным вкла-
120
Рис. 43. Уплотнение корнюров удлиненными манжетами:
а — проектный короткий манжет; б — удлиненный манжет; / — удлиненный манжет; 2 — асбестовое уплотнение между чугунным
вкладышем и манжетом; <3 — короткий (проектный) м а шкет; 4 — чугунный вкладыш
дышем и первым динасовым корнюрным киопичом выполняется
при помощи металлической втулки — манжета, который перекры-
вает стык этих марок с уплотнением поверх манжета асбестовым
шнуром. Надежная герметизация этого стыка имеет большое
значение для правильного распределения газа по длине простен-
ка и предотвращения попадания его в косые ходы головочных
вертикалов через неплотности в корнюрной зоне. В случае появ-
ления прососов газа следует удалить старое уплотнение и набить
асбестовый шнур заново, предварительно смочив его в динасо-
вом растворе.
Первый динасовый корнюрный кирпич при обогреве печей
коксовым газом работает в неблагоприятных условиях и перио-
дически подвергается резким охлаждениям как за счет газа,
поступающего на обогрев, так и воздуха, поступающего на декар-
бонизацию горелок. В связи с этим он быстро изнашивается с
образованием трещин и раковин. Поэтому надежное уплотнение
первого корнюрного кирпича чрезвычайно затруднено.
В последние годы для печей ПВР и ПК-2К разработан способ
герметизации первых динасовых корнюрных кирпичей при по-
мощи так называемых удлиненных манжетов (см. рис. 43), кото-
рые изготовляются из нержавеющей стали либо отливаются из
чугуна. Замена коротких манжетов удлиненными с одновремен-
ным ремонтом первых корнюрных кирпичей производится сле-
дующим образом:
а) разбирают кирпичную кладку газоподводящей арматуры
над обслуживающей площадкой;
б) простенок отключают от обогрева и снимают газоподво-
дящую арматуру;
в) вынимают короткие металлические манжеты и уплотняют
густым раствором зазор между чугунным вкладышем и кладкой;
г) очищают корнюр от раствора и нагара;
д) сметанообразным динасовым раствором с жидким стеклом
замазывают все трещины и раковины на первом и втором кор-
нюрных кирпичах;
е) вставляют новый манжет, имеющий форму удлиненной
трубки (см. рис. 43), предварительно обмазав его раствором из
.динасового мертеля, приготовленным на жидком стекле, и об-
мотав асбестовым шнуром диаметром 16 мм;
ж) после установки манжета производят дополнительную
подчеканку его асбестовым шнуром и промазку раствором;
з) уплотняют все неплотности в кладке фасадной части кор-
нюра;
и) устанавливают газоподводящую арматуру и включают
простенок в обогрев;
к) выполняют кирпичную закладку арматуры над площад-
кой.
Чтобы предотвратить отход гусштейнов от корнюрных кирпи-
чей, устанавливают специальное нажимное приспособление.
Нажимное приспособление (рис. 44) состоит из кронштейна,
который двумя болтами крепится к армирующей раме. Через
кронштейн пропущено два нажимных болта, при помощи кото-
Рис. 44. Приспособление для армирования корнюров:
1 — кронштейн; 2 — шпилька; 3 — газоподводящая арматура; 4 — щит; 5 — нажимные
болты; 6 — асбестовое уплотнение
рых чугунный вкладыш прижимается к крайнему корнюрному
кирпичу. Сила нажима на вкладыш регулируется нажимными,
болтами.
Глава
Ремонт кладки
камер коксования
1. Профилактические
ремонты
Профилактические горячие ремонты кладки камер коксова-
1"ния могут производиться методами торкретирования, под-
мазки, а также перекладкой отдельных элементов кладки на ходу,
-без остановки обогрева печей. Следует иметь в виду, что рабо-
ты по ремонту, выполненные некачественно и неаккуратно без
достаточно тщательной подготовки, могут принести не пользу,
а вред кладке печей.
Наиболее часто встречающиеся повреждения кладки камер
коксования, которые ремонтируются путем проведения горячих
профилактических ремонтов (рис. 45—47):
а) прогары и стертости подов камер коксования;
б) трещины, раковины, ошлакования, прогары в стенах ка-
мер (особенно в области головок и первых вертикалов);
в) неплотности в области растопочных отверстий;
г) нарушения кирпичей в загрузочных и газоотводящих лю-
ках;
д) «подрезы» в нижней части стен камер;
е) разрушения крайних сводовых кирпичей;
ж) перекладка отдельных вываливающихся кирпичей в го-
ловочных вертикалах и т. д.
Общие основные правила по ремонтам перечисленных дефек-
тов кладки камер коксования методами торкретирования и руч-
ной подмазки заключаются в следующем.
1. Участки кладки, подлежащие торкретированию, очищают
от графита специальными крючками, обдувом сжатым воздухом
124
КЗ
tn
Рис. 45. Повреждения кладки камер коксования:
/ _ скалывание рубашки кирпича с .последующим образованием раковин; 2 — раковины со сквозными прогарами; 3 — трещины
в головочных кирпичах, приводящие к отрыву головок простенков; 4 — прогар в поде камеры коксования
или переходят на работу с одной пустой печью. Следует помнить,
что торкрет-масса, нанесенная на графит, не приваривается к
нему и быстро отпадает.
2. Трещины с раскрытием кладки до 20—25 мм целесообраз-
но торкретировать через выходное сопло диаметром 5—6 мм;
Рис. 47. Расположение трещин со
сколами по кромкам в стенах камер
коксования
трещины больших разме-
ров — через сопло диамет-
ром 7—9 мм.
3. Торкрет-массу нано-
сят на ремонтируемый уча-
сток слоями толщиной 5—
10 мм. После схватывания
одного слоя наносят сле-
дующий. Большие дефекты
кладки торкретируют по-
слойно в несколько приемов
с соответствующим про-
гревом нанесенного ранее
слоя.
4. Во время и после тор-
кретирования тщательно
очищают поверхность клад-
ки от излишков торкрет-
массы. Выступы торкрет-
массы на поверхности клад-
ки увеличивают сопротивле-
ние при выталкивании
кокса из печи, что может
привести к бурению кокса
при его выдаче.
5. При горячих профи-
лактических ремонтах печей
нельзя допускать сильно-
го охлаждения кладки и
прекращать обогрев пе-
чей на ремонтируемом
участке.
6. Торкретирование тре-
щин и разрушений поверхно-
сти кирпича применяют,
как правило, не раньше чем
через 5—7 лет после пуска
батареи.
7. Наибольшая эффек-
тивность горячих ремонтов
достигается при правильной организации и быстроте проведения
работ, т. е. при наименьшем охлаждении ремонтируемого и
смежного с ним участков кладки.
Подмазка и торкретирование поверхности кирпичей
и вертикальных трещин в кладке головочных
и других вертикалов
Образующиеся в головках вертикальные трещины обычно
имеют размер не более 5—10 мм, но кромки их на поверхности
кирпича скалываются, распространяясь при этом на значитель-
но большую ширину и глубину. Величину сколов этих кромок
иногда ошибочно принимают за размеры трещин (см. рис. 47).
Ниже приведен перечень и порядок работ по уплотнению раз-
личных дефектов на поверхности кирпича стен камер коксова-
ния торкретированием и подмазкой.
1. Перед ремонтом у места производства работ заготавли-
вают весь необходимый материал и инструмент.
2. При ремонтах, продолжающихся более 10 мин, устанавли-
вают щит, оставляющий открытой камеру на высоту 1,5 м\ если
ремонт продолжается более 30 мин, устанавливают щит на всю
высоту камеры; в щитах оставляют проемы для проведения ре-
монтных работ (рис. 48, а).
3. Перед началом ремонта поврежденные участки кладки за-
чищают металлической чистилкой, а затем продувают сжатым
воздухом; при этом необходимо следить за тем, чтобы на непо-
врежденные участки не направлялась струя сжатого воздуха во
.избежание охлаждения кладки и увеличения участка повреж-
дения.
4. Перед торкретированием трещин в кладке головочных вер-
тикалов освобождение их от графита приобретает первостепен-
ное значение; обезграфичивание этих трещин может осущест-
вляться разными способами.
На Запорожском коксохимическом заводе печь после выда-
чи кокса выводится из серии и остается пустой на 3—4 ч; за это
время графит в трещинах полностью выгорает, и торкрет-массу
.наносят непосредственно на динас, после чего камера остается
пустой 30—40 мин для прогрева массы.
На Ждановском коксохимическом заводе за 3—4 ч до выдачи
кокса из печи снимается дверь и кокс вручную откайловывают
от трещины на головке; за это время графит на трещине выго-
рает, после чего трещину торкретируют и устанавливают на
место.
Без обезграфичивания торкрет-масса на фосфатной связке
служит на трещинах неудовлетворительно (0,5—1 месяц), а на-
несенная непосредственно на динас —до 7—8 месяцев.
5. При подмазках поврежденных участков кладки на глуби-
ну до 5 вертикалов применяется лопатка с упорным коленом
(рис. 48, б). При ремонтах на большую глубину устанавливается
упорная пирамида (рис. 49, а). Лопатка с материалом быстро
вносится в печь и устанавливается на одну из ступеней пирамид-
ки. При обмазках рабочий упирает колено лопатки в противо-
положную стену камеры и быстро замазывает поврежденный
участок.
6. При ремонтах торкретированием трубка с соплом направ-
ляется под углом в 30° на ремонтируемый участок; при ремон-
тах торкретированием на глубину более шести вертикалов конец.
Рис. 48. Приспособления для ремонта камер коксования:
а — щиток для предохранения камер от охлаждения в период ремонта;
б — лопатка с упорным коленом
трубки с соплом поддерживается кольцом или специальной ле-
сенкой из полых труб, которые второй рабочий опускает через-
загрузочный люк (рис. 49, в).
7. Материал, нанесенный на ремонтируемое место, после
окончания ремонта заглаживают лопаткой либо шлифовальным
кругом, приводимым во вращение турбинкой (рис. 50).
8. Чтобы предохранить кладку пода печи от засорения при
большом объеме ремонтных работ, перед началом ремонта под
засыпают тонким слоем кварцевого песка, который затем выгре-
бают вместе с осыпавшимся материалом.
9. После окончания ремонта печь остается незагруженной
при закрытых дверях и люках в течение 20—30 мин. В зависи-
мости от объема ремонта и состояния швов камеры коксования
применяется уплотнение кладки методом заграфичивания (по-
дача в камеру сырого коксового газа из газосборника).
Рис. 49. Приспособления для ремонта камер коксования:
а — упорная пирамида; б — металлическая лестница для установки перемычек;
в — лестница для поддержания инструмента при ремонтах в глубине камеры кок-
сования
Торкретирование применяют также в комбинации с ручными
замазками. При этом сначала наносят тонкий слой торкрет-
массы, а затем производят обмазку лопаткой.
10. Уплотнение трещин, раковин и других дефектов кладки
камер коксования, расположенных в районе загрузочных люков,
целесообразно проводить сверху печей через люки при закрытых
дверях.
Поврежденное место кладки при помощи специальных крюч-
ков предварительно расчищают, а затем на поврежденный уча-
9 Заказ 1731 . , , • 129
сток подают торкрет-массу от аппарата небольшой емкости (до
30 кг), установленного на верху печей. Торкрет-ружье для пре-
дохранения от перегрева на 2—3 м со стороны сопла обматыва-
ют шнуровым асбестом.
11. Прососы сырого газа в смотровые шахточки вертикалов
через неплотности в кладке камер коксования в области загру-
зочных люков устраняют за 40—50 мин до выдачи кокса при от-
крытых стояках. Перед торкретированием очищают кладку
люков от графита и обдувают ее сжатым воздухом. После тор-
Рис. 50. Шлифовальный круг с турбинкой для зачистки стен
камер коксования от налипов торкрет-массы:
/ — труба диаметром 50 мм; 2, 3 — трубы диаметром 13 мм; 4 — рельс
из труб диаметром 19 мм; 5 — тележка; 6 — труба диаметром 25 мм;
7 — колесо диаметром 200 мм; 8 — воздушный мотор 2500 об/мин;
9 — наждачный круг диаметром 200 мм; 10 — рельсы из труб диаметром
19 мм, уложенные на под камеры
кретирования очищают поверхность кладки от излишков тор-
крет-массы.
12. Торкретирование «подрезов» или скалывания кромок кир-
пича на стыке между первым и вторым рядами стен камер кок-
сования от пода производится в один прием только с одной сто-
роны печи. Если подрез распространен на всю длину камеры
коксования, то его торкретируют сначала с машинной стороны,
а затем через несколько дней с коксовой.
До нанесения торкрет-массы подрез тщательно продувают
сжатым воздухом. Для предохранения пода от налипшей тор-
крет-массы в камере коксования следует оставлять постель из
мелкого кокса.
Чтобы облегчить условия труда и предохранить кладку ог
переохлаждения, на ремонтируемую печь устанавливают вре-
менную дверь или щит с проемом в нижней части. Торкретиро-
вание подреза производится возвратно-поступательными дви-
жениями сопла в направлении от головки к центру камеры и об-
ратно. Таким образом достигается нанесение материала тонкими
слоями.
По окончании торкретирования подреза выступы торкрет-
массы на поверхности кладки должны быть устранены, чтобы
предотвратить «бурение» кокса при выдаче его из печей. Зачи-
стку этих выступов выполняют чистилками и специальными
скребками с упорами в противоположную сторону камеры, за-
тем очищают под камеры гребками, пропускают по нему не-
сколько раз штангу коксовыталкивателя и удаляют с него мел-
кий мусор сжатым воздухом.
В течение одного часа после установки дверей камеру не за-
гружают шихтой для лучшего спекания торкрет-массы.
- Период коксования до первой выдачи кокса из печи после
ремонта устанавливается несколько удлиненным. Перед выдачей
кокса из печи после ремонта следует тщательно осмотреть пирог
через люки и двери. Если кокс не готов, то выдачу его задер-
живают до полной готовности.
Торкретирование и подливка подов, заделка
прогаров и раковин в подах и стенах камер
коксования
Ремонт подов камер коксования в зависимости от степени
разрушения производится подливкой, торкретированием или
комбинацией этих способов. В связи с внедрением замазок на
фосфатной связке необходимость в замене подовых плит хотя
еще полностью не исключена, но во всяком случае значительно
сократилась.
На рис. 51 показаны подовые плиты, имеющие различную
степень разрушения.
Торкрет-масса наносится на чистую поверхность, для чего
предварительно сжатым воздухом тщательно продувают под. На
поврежденный участок пода торкрет-массу наносят тонким сло-
ем толщиной 3—4 мм; каждый последующий слой наносят после
высыхания предыдущего. Толщина последующих слоев торкрет-
массы может составлять 5—6 мм.
Торкретирование дефектов пода торкрет-массой на фосфат-
ной связке осуществляется торкрет-ружьем, уложенным на пере-
движную тележку. Ружье почти на всю длину обматывается
шнуровым асбестом (рис. 52). Торкретирование пода следует
производить таким образом, чтобы в нем оставалось углубле-
ние, которое затем выравнивается подливкой пода при помощи
9* 131
Рис. 51. Стертости и разрушения иодов камер коксования:
а — вид сбоку; б — вид сверху
Рис. 52. Торкрет-ружье на тележке для торкретирования дефектов
подов камер коксования:
1 — торкрет-ружье; 2 — передвижная тележка; 3 — сопло торкрет-ружья;
4 соединительная муфта; 5 — асбестовый шнур
специальных черпаков. Если подливке подлежат дефекты, рас-
положенные в глубине камеры, то черпаки подаются в печь
с помощью передвижной тележки (рис. 53). Материал при под-
ливке обычно растекается ровным слоем так, что поверхность
пода не требует дополнительной зачистки и заглажки. После на-
несения торкрет-массы на поды или подливки их камера должна
прогреваться до загрузки 20—40 мин.
Чтобы создать условия для свободного выкипания водного
раствора ортофосфорной кислоты из материала (предотвратить
Рис. 53. Ковши для подливки дефектов подов камер
коксования:
1 — ковши емкостью 3—10 л для подливки дефектов в на-
чале пода 'камеры; 2 — ковш для подливки подов на глу-
бину до' центра камеры коксования; 3 — тележка для
ковша
его вспучивание) и обеспечить равномерное растекание мате-
риала по поду камеры, рекомендуется несколько измененный со-
став массы ШТМ-1 в зависимости от расстояния ремонтируемо-
го участка пода от фасада (табл. 20).
Необходимость введения увеличенного количества кислоты
для ремонтов удаленных в глубь камеры участков пода объяс-
няется более высокой температурой их нагрева и более ин-
тенсивным испарением раствора из торкрет-массы при ее нане-
сении.
Раковины и трещины в подах камер заливают торкрет-массой
в несколько приемов. При больших нарушениях предварительно
заполняют раковины шамотным кирпичом различных размеров
или замазывают вручную массой ШТМ-2.
Сквозные прогары в подах камер заполняют шамотным кир-
пичом и торкретируют массой ШТМ-1 при помощи торкрет-ап-
парата либо наливания черпаком. После уплотнения прогара
печь нельзя загружать в течение 1—2 ч.
Большие прогары в стенах камер коксования закладывают
предварительно подобранными по размеру и нагретыми до
600—700° С динасовыми кирпичами с последующей ручной об-
мазкой раствором ШТМ-2, а затем в случае необходимости
торкретируют массой ШТМ-1. Прогрев отремонтированного про-
гара должен продолжаться 40—60 мин до загрузки печей
шихтой.
ТАБЛИЦА 20
Состав торкрет-массы для заливки пода печей
f Расстояние ремонтируемого участка пода от порога печи Количество торкрет-порошка ШТП-1, кг Количество ортофосфорной кислоты с уд. весом 1,2 5
по весу кг по объему л
До 1 м 10 4,25 3,4
От 1 до 3 ju 10 5,5 4,4
От 3 м до центра камеры 10 6,0 4,8
Трещины, прогары и неплотности в стенах камер коксова-
ния, расположенные под загрузочными люками или в самих за-
грузочных люках, заделывают сверху печей через загрузочные
люки.
При ремонтах через загрузочные люки необходимо, чтобы
двери с двух сторон были закрыты. Открытыми остаются только
загрузочный люк, через который производится ремонт, и стояки,
чтобы поток горячих газов не обжег рабочих, производящих
ремонт.
Все рабочие, занятые ремонтом, особенно на обслуживающих
площадках коксовой стороны, должны получить от мастера ре-
монтных работ дополнительный инструктаж по технике безо-
пасности.
Кроме того, при производстве работ на обслуживающей пло-
щадке с коксовой стороны в условиях плохой видимости, когда
площадка окутана паром, необходимо выполнять следующие
правила:
а) ремонты производить только с ведома начальника смены,
который предупреждает сменный персонал о производстве ра-
бот:
б) лицо, ответственное за проводимый ремонт, обязано лич-
но следить за движением двересъемной машины и своевременно
удалять ремонтных рабочих с площадки;
в) машинист двересъемной машины может проехать по уча-
стку площадки, где производится ремонт, только после разре-
шения лица, ответственного за производимый ремонт.
Замена подовых кирпичей
При сильном истирании подовых кирпичей в результате дви-
жения ползуна штанги и кокса по поду камеры, когда ремонты
подливкой и торкретированием уже неэффективны, необходимо
произвести замену подовых кирпичей на такую глубину, чтобы
новые и старые подовые кирпичи находились на одном уровне,
обеспечивающем нормальную выдачу кокса из печей.
Замена подовых кирпичей на глубину от одного до 15—20
кирпичей с коксовой стороны производится в следующем по-
рядке:
а) дверь коксовой стороны после выдачи кокса из печи от-
водят в гараж и вместо нее устанавливают временную дверь
или специальный щит с проемом для производства работ по
смене подовых кирпичей (рис. 54);
б) с машинной стороны устанавливают обычную дверь;
в) закрывают все крышки загрузочных люков ремонтируе-
мой печи;
г) крышки стояков прикрывают так, чтобы внизу камеры
создавалось небольшое разрежение;
д) на временной двери снимают заслонку в проеме для ре-
монта;
е) пневматическими молотками и ломиками различной длины
выбивают износившиеся кирпичи-,
ж) после удаления кирпичей под печи очищают от кусков
кирпичей и продувают воздухом;
з) укладывают кирпичи, предварительно разогретые до 600—
700° С, на растворе порошка Н-67 с добавлением динасового
мертеля;
и) зачищают под от раствора и заменяют временную дверь
постоянной; прогрев незагруженной печи продолжают не менее
40 мин в зависимости от количества замененных кирпичей и сте-
пени охлаждения камеры; при этом печь включают в газосбор-
ник и в камеру подают сырой коксовый газ для уплотнения
графитом всех неплотностей, которые появились вследствие про-
гара графита, соблюдая порядок, приведенный в главе V;
к) открывают стояки и люки и производят загрузку печи.
Подовые кирпичи разогревают до 600—700° С в специальной
печи, установленной на междубатарейной площадке с коксовой
стороны. Нагретые кирпичи доставляют к месту работы в спе-
циальных теплоизолированных контейнерах, чтобы предохранить
их от охлаждения и растрескивания. Печь для нагрева подовых
кирпичей обогревается коксовым газом. Нагрев кирпича в печи
производится с подъемом температур 20—25° С в час и продол-
жается около 1,0—1,5 суток.
В случае неготовности по каким-либо причинам коксовой
камеры для замены подовых кирпичей их оставляют в печи, где
они нагревались.
Чтобы произвести замену крайних подовых кирпичей без по-
тери производительности, применяется специальная конструкция
двери (рис. 55). Отсекающий фартук в ней входит в камеру на
500 мм и устанавливается за первым или вторым подовым кир-
пичом. При этом первый или первый и второй подовые кирпичи
Рис. 54. Временная дверь для замены подовых
кирпичей:
1 — ригель; 2 — карман для снятия дверей; 3 — рама
двери; 4 — лроем для производства ремонтных работ
остаются открытыми, в то время как вся печь герметически за-
крывается.
Чтобы получить такую дверь, срезают на высоту около 800 мм
двери коксовой стороны. Вместо срезанной части крепится от-
секающий фартук, который футеруется нормальным шамотным
кирпичом. При установке дверь описанной выше конструк-
ции герметизируется по всей высоте обычной уплотняющей
J36
Рис. 55. Временная дверь для ремонта крайних подовых кирпичей:
1 — дверь; 2 — ригель; 3 — карман для снятия двери; 4 — кирничедержатель;
5 — дверная рама; 6 — броня; 7 — отсекающий фартук; 8 — под печи; 9 — сторог
рамкой, а в нижней части на высоту башмака — шамотным рас-
твором.
После установки двери печь загружают шихтой и заменяют
первый или второй подовые кирпичи. По окончании работ по за-
мене нишу в двери со сменными кирпичами закрывают щитом.
Выдача кокса из такой печи производится в положенное для нее
время.
Таким же способом можно заменять подовые кирпичи и с ма-
шинной стороны. Смена кирпичей с коксовой и машинной сторон
должна производиться разновременно.
После замены подовых кирпичей на одной стороне замена на
другой может производиться после прогрева кладки.
Если необходимо заменить кирпичи на всю длину камеры
коксования, то сначала надо выполнить это до середины камеры
с одной стороны печи, а затем на такую же длину с другой сто-
роны.
Уплотнение пробок растопочных отверстий
и ремонт крайних сводовых кирпичей
При прососах через неплотности в растопочных пробках про-
изводят их уплотнение, причем пробки в газоотводящих люках
уплотняют со стороны обслуживающих площадок с коксовой
и машинной сторон, а пробки в загрузочных люках — с верха
печи через загрузочные люки.
Для уплотнения используют раствор ШТМ-2 (лопаткой) либо
ШТМ-1 (торкретированием). При уплотнении пробок через за-
грузочные люки необходимо, чтобы двери и люки, кроме обра-
батываемого, были закрыты. Открыт должен быть один стояк.
Если не удастся полностью устранить прососы через неплот-
ности в растопочных пробках путем подмазки и торкретировани-
ем со стороны камеры коксования, то следует установить на
растворе дополнительные пробки со стороны смотровых шахто-
чек вертикалов.
Крайние сводовые кирпичи ремонтируются торкретировани-
ем. На поврежденные места наносят торкрет-массу и после ре-
монта отремонтированные участки сглаживают (удаляют все
выступы и т. д.).
При глубоких повреждениях производят ремонт комбиниро-
ванным способом — торкретированием и обмазкой. Если при
этом не удается устранить дефекты на крайних сводовых кирпи-
чах, необходимо произвести замену их (рис. 56).
Замена крайних сводовых кирпичей производится следую-
щим образом:
а) предварительно до начала ремонта разбирают перекрытие
печей со стороны, на которой будет производиться ремонт, на
длину, обеспечивающую доступ к первому или первому и вто-
J38
рому сводовым кирпичам, и на глубину 800—1000 мм в зависи-
мости от высоты кладки перекрытия печи; к началу замены сво-
довых кирпичей должны быть заготовлены все необходимые ма-
териалы и инструменты;
б) на 12—13 часу периода
коксования (печь загружена
шихтой) производят оконча-
тельное вскрытие верха до пе-
рекрытия камеры; выбивают
изношенные первый или пер-
вый и второй сводовые кирпи-
чи и заменяют их новыми.
Новые кирпичи, как пер-
вый, так и второй, должны
быть изготовлены из многоша-
мота и по конфигурации и раз-
мерам соответствовать про-
ектным кирпичам. Многоша-
мотные кирпичи можно укла-
дывать без предварительного
нагрева.
Если второй сводовый кир-
пич динасовый, то его надо
предварительно прогреть до
600—700° С в печи такого же
типа, как и для прогрева по-
довых кирпичей, и в контейне-
ре подать на верх печей к ме-
сту ремонта.
Замену сводовых кирпичей,
а также укладку нескольких
рядов перекрытия надо закон-
чить к началу выдачи кокса из
Рис. 56. Замена крайних сводовых
кирпичей:
1 — разбираемый участок кладки;
2 — заменяемые сводовые кирпичи
ремонтируемой печи. После выдачи кокса из печи и загрузки ее
угольной шихтой производят дальнейшую закладку головок и
перекрытия до верха печей.
2. Перекладка головок отопительных
простенков
В понятие головки отопительных простенков обычно включа-
ют два-три крайних вертикала на каждой стороне простенков.
Перекладка головок отопительных простенков производится
лишь в том случае, если дефекты и разрушения в кладке послед-
них не могут быть устранены торкретированием и обмазкой.
Перекладка головок может быть частичной с одной стороны
и полной на глубину одного, двух и трех вертикалов; кроме это-
го, — в одном простенке или на рядом расположенной группе
простенков.
В зависимости от объема перекладки несколько отличается
порядок как подготовительных, так и непосредственно ремонт-
ных работ.
Ниже приводится описание выполнения ремонтов по частич-
ной (односторонней) перекладке головок простенков и полной
их перекладке на глубину одного, двух и трех вертикалов.
Односторонняя перекладка крайнего вертикала
отопительного простенка
Перекладка крайнего вертикала на несколько рядов или на
всю высоту простенка до перекрытия вертикала в случае одно-
стороннего повреждения производится с одной стороны про-
стенка.
После выдачи кокса за участком вывалившихся кирпичей
либо других серьезных повреждений против распорочного кир-
пича (биндера) выкладывают перемычку насухо, причем снару-
жи ее обмазывают раствором из шамотного мертеля. Противо-
положную неремонтируемую головку камеры (следующего про-
стенка) изолируют от охлаждения специальным щитом либо об-
клеивают асбестовыми листами на жидком стекле. Щит состо-
ит из металлической рамы с кирпичным заполнением или запол-
нением огнеупорной глиной и основания для возможности уста-
новки его на поду камеры у противоположной стены (рис. 57).
Если головка ремонтируется на коксовой стороне, то пере-
мычку укладывают до верха камеры, после чего загружают печь
таким количеством шлака, чтобы не требовалось подачи плани-
ра на всю длину его.
При ремонте на машинной стороне перемычку выкладыва-
ют до уровня, соответствующего нижней кромке планирного
люка, после чего печь загружают уменьшенным количеством
шихты, чтобы подавать планир только для устранения пробок
в загрузочных люках. После этого закладывается остальная
часть перемычки. При выполнении верхней части перемычки
должна быть включена пароинжекция.
На выкладке одной перемычки занято два высококвалифици-
рованных каменщика в течение 2—3 ч. Расход материала на од-
ну перемычку для машинной стороны составляет 650 кг нор-
мального шамотного кирпича и 65 кг мертеля, а для коксовой
стороны — соответственно 715 и 71 кг.
Во время выкладки перемычек кладка резко охлаждается,
что обусловливает в дальнейшем ускоренный износ коксовых пе-
чей. Поэтому вместо перемычек целесообразно применять ин-
140
вентарные двери-перемычки, что позволяет сократить продол-
жительность подготовительных работ для ремонта головок, до-
ведя ее до 20—30 мин, а также устранить охлаждение кладки
и потери производительности печей по производству кокса.
Для применения рекомендуются следующие два варианта
инвентарных дверей-перемычек (рис. 58, 59).
Корпус инвентарной двери-перемычки, показанной на
рис. 58, изготовлен из чугунного литья, а двери-перемычки, по-
Рис. 57. Щит для предохранения кладки стен камер коксова-
ния от охлаждения:
1 — огнеупорная глина; 2 — металлическая сетка
казанной на рис. 59, из прокатного металла с помощью сварки.
Оба варианта дверей-перемычек предназначены для машинной
стороны печей.
Двери-перемычки для коксовой стороны несколько шире, со-
ответственно ширине камер, и не имеют планирных окон.
Дверь-перемычка, показанная на рис. 58, в которой в каче-
стве футеровки использован существующий стандартный фасон-
ный кирпич, несколько тяжелее, однако устойчивее в темпера-
турных условиях коксовых печей, чем дверь-перемычка по второ-
му варианту.
Дверь-перемычка по второму варианту несколько проще
в изготовлении и легче. В качестве футеровки здесь применен
нормальный шамотный кирпич.
Рис. 58. Дверь-перемычка (вариант I):
/ — корпус двери; 2 — футеровка двери; 3 — ригельная ганка; 4 —
карман; 5 — фиксирующие винты; 6 — ригели; 7 — ригельный винт;
5 — кирпичедержатель; 9 — кронштейн; 10 — изоляционные металли-
ческие щиты; И — окно
Двери-перемычки по обоим вариантам могут быть использо-
ваны неоднократно и находиться в крупных цехах как инвентар-
ное оборудование.
142
Корпус двери-перемычки (см. рис. 58) выполняется из чугун-
ного литья. Стандартная футеровка 2 закрепляется аналогично
тому, как это делается на обычных дверях коксовых печей,
с помощью чугунных литых кирпичедержателей.
Для съема и установки двери-перемычки предусмотрены кар-
маны 4, а для закрепления — удлиненные против обычного ри-
гельные винты 7 и стандартные ригели 6. Ригельная гайка 3
и карман 4 установлены на специальном сварном кронштейне 9.
Для фиксирования положения двери-перемычки в камере коксо-
вания предусмотрены винты 5 для распирания ригеля 6.
В зависимости от характера ремонта дверь-перемычку мож-
но установить в непосредственной близости от стыка кладки
с бронями или дальше, что регулируется с помощью ригельного
винта 7.
Чтобы защитить ремонтный персонал от излучения тепла,
а также кладку от охлаждения, предусмотрены металлические
щиты 10, которые обшиты слоем асбеста.
После установки двери-перемычки пространство между ней
и кладкой по периметру обмазывают раствором шамотного мер-
теля, после чего камеру загружают шихтой, а окно 11 заклады-
вают нормальным шамотным кирпичом и также обмазывают
раствором.
Дверь-перемычка, выполненная по второму варианту (см.
рис. 59), отличается от первой тем, что корпус двери 1 выпол-
няется из прокатного фасонного металла при помощи сварки,
а футеровка 2— из нормального шамотного кирпича. Все ос-
тальные детали и узлы этой двери такие же, как и двери, выпол-
ненной по первому варианту.
После загрузки камеры шихтой обогрев данного простенка
временно прекращается. Ремонт начинается с выбивания кирпи-
ча первого и второго ряда от пода камеры печи. Через выбитое
отверстие асбестовыми пробками закрывают выходные отвер-
стия горелки и косых ходов и в вертикал вставляют железные
щитки, предохраняющие от засорения косые ходы, горелочное
отверстие и насадку регенераторов. Поверх металлического ли-
ста укладывают асбестовый картон. После этого включают про-
стенок в обогрев и приступают к разборке головочной части его
по высоте пролома, а в случае необходимости — на всю высоту
вертикала. Прежде чем приступить к закладке поврежденного
участка, необходимо снова выключить простенок из обогрева,
убрать мусор и бой кирпича, снять железные щитки, прочистить
косые ходы и горелки, затем уложить щитки на место и вклю-
чить обогрев.
Кладка ведется следующим образом: стеновой кирпич пер-
вого ряда от пода камеры кладется насухо, чтобы оставить окно
для выемки щитка и чистки косых ходов и горелок по оконча-
нии кладки; все последующие ряды кладки ведутся на растворе
вплотную к старой кладке без температурных швов. Если в верх-
По 1-1
Рис. 59. Дверь-перемычка (вариант II):
1 — корпус двери; 2 — футеровка двери; 3 — ригельная гайка;
4 — карман; 5 — фиксирующие винты; 6 — ригели; 7 — ригельный
винт; 8 — кирпичедержатель; 9 — кронштейн; 10 — изоляционные
щиты
ней части камеры частично сохранилась старая кладка, темпе-
ратурные швы следует оставлять лишь наверху, в месте стыка
старой и новой кладки, с таким расчетом, чтобы можно было
уложить последний кирпич без обрубки шпунта в старой клад-
ке. Это допускается в том случае, когда кладка выложена по
высоте не менее чем на 23—25 рядов. Температурный шов за-
полняется раствором на 10—15 мм в глубину. После окончания
ремонта через оставленный ранее проем осторожно вынимают
железные и асбестовые щитки с пода вертикала и пробки из го-
релок и косых ходов.
Закладку проема ведут заранее подготовленным стеновым
кирпичом (динасовым) по возможности из марок, которые бы-
ли уложены на этом участке по проекту.
После окончания кладки производят расшивку швов и уплот-
нение зазора между кладкой и армирующей рамой.
Закончив ремонт, вынимают дверь-перемычку либо удаляют
перемычку, а также изоляционный щит и устанавливают дверь.
Прогрев кладки производится в течение 6—8 ч.
Полная (двусторонняя) перекладка головки
простенка на глубину одного вертикала
Наиболее часто производится двусторонняя перекладка го-
ловок простенков на глубину одного вертикала с коксовой сто-
роны, которые разрушаются при отходах и деформациях арми-
рующих рам или броней и анкерных колонн или смещаются
против хода кокса и препятствуют его выдаче.
На печах последних конструкций значительно увеличена дли-
на головочных вертикалов, вследствие чего уменьшена их стати-
ческая прочность; поэтому на этих печах растрескиваются и сме-
щаются стеновые кирпичи первых вертикалов. На этих печах
уже через 8—10 лет возникает необходимость в перекладке раз-
рушившейся части кладки первых вертикалов.
Головка простенка должна перекладываться на глубину пер-
вого вертикала в минимально возможные сроки, чтобы не допус-
кать значительного охлаждения кладки ремонтируемого и смеж-
ных простенков.
Перекладка головки на глубину одного, двух и более вер-
тикалов производится только двухсторонней, т. е. с обеих сторон
смежных камер коксования. Двухсторонняя перекладка обеспе-
чивает более длительный срок службы. В зависимости от степе-
ни разрушения головку перекладывают по всей высоте вертика-
ла или только по высоте поврежденного участка.
Успешное проведение ремонта зависит от того, насколько
полно и качественно выполнены подготовительные работы.
Подготовительные работы к перекладке включают в себя оп-
ределение объема перекладки, заготовку огнеупорных и других
Ю Заказ 1731 145
материалов в необходимом количестве не только для ремонта
головки, но и для вспомогательных работ.
После определения необходимого объема ремонтов состав-
ляется подробный перечень работ, порядок их выполнения и по-
часовый график. Все работы, начиная от установки перемычек
до их удаления после окончания ремонта, должны произво-
диться непрерывно в течение суток.
Все подготовительные работы, включая установку перемы-
чек и разборку подлежащей ремонту кладки, должны выпол-
Рис. 60. Устройство перемычки и изоляции при ремон-
те головки отопительного простенка:
1 — перемычка; 2 — изоляция смежного простенка; 3 — уча-
сток поврежденной кладки
няться так, чтобы новую кладку можно было выполнить в днев-
ное время.
При перекладке головки рекомендуется выполнять работы
в приведенной ниже последовательности.
После выдачи кокса из печей, смежных с ремонтируемой,
выкладываются насухо перемычки толщиной в один кирпич из
нормального шамотного кирпича (рис. 60). Наружная поверх-
ность перемычек покрывается слоем густого раствора шамотно-
го мертеля в 8—10 мм.
Перемычки устанавливаются с обеих сторон ремонтируемо-
го простенка на одинаковом расстоянии от фасада печей по оси
перегородки между первыми и вторыми вертикалами.
Головки простенков, смежных с ремонтируемыми, выходя-
щие за перемычки, изолируются обклейкой листовым асбестом
толщиной в 5—6 мм (см. рис. 60) либо щитами с изоляцией из
листового асбеста.
При перекладке головок только в нижней части вертикала
устанавливаются наклонные перемычки (рис. 61) таким обра-
зом, чтобы подлежащая ремонту кладка головки была доступ-
146
на, а кладка, не подлежащая ремонту, оставалась за внутрен-
ней кромкой перемычки.
Наклонная часть перемычки выкладывается толщиной в кир-
пич с выпуском штробы по каждому ряду не более чем '/4 кир-
пича, т. е. не более 65 мм. При подходе штробы к стыку запле-
чиков простенков и армиру-
ющих рам или броней все
вышележащие ряды кладки
перемычки выполняются
вертикально толщиной в
полкирпича.
Кладка наклонных пере-
мычек производится на рас-
творе, причем от стенок ка-
мер оставляются темпера-
турные швы в 5—10 мм.
После выкладки пере-
мычки печь загружают уг-
лем без подачи планира.
Когда загружены обе каме-
ры коксования, смежные с
ремонтируемой головкой
простенка, приступают к
разборке подлежащей ре-
монту кладки.
При разборке кладки го-
ловки сначала выбивают
кирпич первого ряда от по-
да камеры коксования и че-
рез образовавшееся отвер-
стие вставляют металличе-
ский лист, чтобы предохра-
нить от засорения косые
Рис. 61. Устройство наклонной пере-
мычки:
1 — камера коксования; 2 — вертикальная
часть перемычки; 3 — наклонная часть пере-
мычки; 4 — участки поврежденной кладки
ходы, горелки и насадку ре-
генераторов.
Если горизонтальный ка-
нал или перекрытие верти-
калов не подлежит пере-
кладке, выбивают под гори-
зонтальным каналом либо под перевальным окном два ложко-
вых кирпича и в отверстие заводят раскрепляющую балку. Бал-
ку подвешивают на болтах через смотровую шахточку. Вверху
печей болт закрепляют за балку, которая опирается на сосед-
ние перемонтируемые простенки (рис. 62, 63). Кроме Того, пере-
кладываемый участок простенка выше перевального окна за-
крепляют с обеих сторон простенка винтовыми распорками.
Разборка кладки должна вестись осторожно, чтобы не повре-
дить участки простенков, примыкающие к перекладываемому,
10*
147
и с сохранением вертикальной штробы для привязки новой
кладки.
В стыке старой кладки с новой старый кирпич тщательно
очищают от раствора.
После окончания разборки и очистки сохраняемой старой
кладки можно начинать новую кладку.
Толщина материальных швов в новой кладке выбирается
такой, чтобы обеспечить совпадение горизонтальных швов в ней
и в старой кладке.
Рис, 62. Подвеска перекрытия печей при перекладке простен-
ков (поперечный разрез):
1 — вертикальная подвеска; 2 — прокладка под гайку; 3 — гайка
и контргайка; 4 — опорные швеллеры; 5 — швеллеры для крепления
вертикальных подвесок; 6 — гайки для крепления опорных швеллеров
При перекладке головки с машинной стороны размеры новой
кладки должны равняться размерам старой, но ни в коем случае
не быть меньше.
При перекладке головки с коксовой стороны новая кладка
должна выполняться с уступом на 3—4 мм в сторону сужения
простенка или увеличения просвета камеры коксования, чтобы
при расширении новой кладки не создались выступы, которые
будут препятствовать выдаче кокса.
Чтобы предупредить засорение косых ходов, на под вертика-
ла укладывают металлический щиток. Первый ряд кладки вер-
148
тикала выполняют без раствора, чтобы по окончании ремонта
можно было вынуть кирпичи для очистки вертикала и удаления
щитка.
По мере выполнения новой кладки устанавливают с двух сто-
рон распорки, предохраняющие ее от деформации.
Между новой кладкой головки и армирующей рамой или
броней при кладке создается зазор, который закладывают по пе-
По 1-1
Рис. 63. Подвеска перекрытия печей при перекладке простенков (продольный
разрез):
1 — вертикальные подвески; 2 — прокладки под гайки; 3 — гайки и контргайки;
4 — опорные швеллеры; 5 — швеллеры для крепления вертикальных подвесок; 6 — гай-
ки для крепления опорных швеллеров
риметру рамы или брони асбестовым шнуром толщиной 30—
35 мм.
В последнем ряду новой кладки делают увеличенный паз
в кирпичах, чтобы можно было завести их в кладку.
Наружную поверхность всех материальных швов набивают
густым раствором и расшивают, не допуская полного высыха-
ния раствора в швах.
Раствор намазывается на кирпич по всей плоскости приле-
гания.
После укладки каждого нового ряда кирпичей полностью
удаляют раствор, выступивший за поверхность кирпича внутрь
вертикала. Перед закладкой последнего ряда кладки удаляют
балочку и подвеску, на которой удерживалась вся вышележа-
щая старая кладка.
Основание вертикала очищают через отверстие в первом от
пода камеры ряду вертикала, после чего это отверстие закла-
дывают кирпичом. Чтобы облегчить установку этого кирпича,
верхний паз его делается увеличенным.
Зазор между заплечиками простенка и армирующими рама-
ми или бронями по верху асбестового шнура уплотняют густым
раствором динасового мертеля и рудной пыли (в соотношении
масс 6 к 4), растворенных на жидком стекле.
Зазор между кладкой подов камер коксования и порогами
армирующих рам или бронями тщательно очищают и залива-
ют жидким раствором динасового мертеля с добавкой 10%
жидкого стекла по весу; после высыхания этого раствора уп-
Рис. 64. Временный подвод коксового газа в газораспределительный канал
при перекладке крайнего вертикала:
1 — газораспределительный канал; 2 — газоподводящая труба для временной подачи
газа; 3 — горелка; 4 — асбестовая обмотка
лотняют сверху густым раствором того же состава, каким уплот-
нялся зазор между заплечиками и рамами.
По окончании ремонта удаляют распорки и перемычки,
а также устанавливают двери вне зависимости от готовности
кокса.
Кокс из печей, в которых производился ремонт головки об-
служивающего их простенка, должен выдаваться после того,
как кладка переложенного вертикала будет нагрета не ниже чем
до 950—1000° С.
Нагрев новой кладки осуществляется теплопроводностью от
смежного вертикала и лучеиспусканием от соседних простенков
и кокса.
На весь период ремонта, от установки перемычек до выдачи
кокса, эти печи выводятся из серии.
Простенок, в котором перекладывается головка, обогревает-
ся таким образом, чтобы кокс в соседних печах поспевал не ра-
нее чем за 20—24 часа.
Подлежащий перекладке головочный вертикал перед нача-
лом разборки отключают от обогрева, для чего в газораспреде-
лительный канал устанавливают временный подвод газа, по
которому газ подается во второй и последующие вертикалы в
150
печах ПК и в третий и последующие вертикалы в печах ПВР,
как это показано на рис. 64.
Подачу воздуха в ремонтируемый головочный вертикал прек-
ращают перед началом разборки кладки установкой асбестовых
«кукол» в косые ходы, а на печах ПК с горизонтальными кана-
лами вверху простенков — также перекрытием регистровых от-
верстий в устьях вертикалов.
Отвод газа из печей, у которых ремонтировался обслуживаю-
щий их простенок, после установки перемычек и загрузки углем
должен производиться через один стояк.
После нагрева переложенного головочного вертикала до
750—850° С пространство между армирующей рамой либо
броней и фасадной частью головки простенка заливают рас-
твором.
При нагреве переложенной головки простенка следует прове-
рить нагрузки на основные и промежуточные узлы армирования
данного простенка, которые должны поддерживаться в задан-
ных пределах.
Если перекладка головок на глубину одного вертикала дол-
жна выполняться на нескольких рядом стоящих простенках, то
начинать нужно с крайнего простенка данной группы и перехо-
дить затем к рядом стоящему.
Подготовка к перекладке головки у рядом стоящего простен-
ка включает в себя установку перемычки в печи, которую обслу-
живает данный простенок, например слева, и установку изоля-
ционных щитов для предохранения от охлаждения отремонти-
рованного смежного простенка справа. По мере выполнения ре-
монта головок в рядом стоящем простенке переходят к останов-
ке и ремонту головки в следующем. В то же время справа от
ремонтируемого простенка должна включаться в работу печь,
где был произведен разогрев отремонтированной головки про-
стенка.
Порядок подготовки к ремонту головки в каждом последую-
щем простенке такой же, как описано выше.
Перекладка головок простенков на глубину
двух, трех и более вертикалов
Перекладка головки простенка на глубину 2—3 вертикалов
производится лишь в том случае, если нарушения в кладке на-
столько велики, что нельзя производить выдачу кокса даже из
неполностью загруженной печи, работающей вне серии на удли-
ненном обороте, причем обычными методами профилактики эти
нарушения устранить невозможно.
Необходимость в проведении такого ремонта возникает обыч-
но после того как печи проработали более 15—20 лет и лишь
в аварийных случаях — более короткий срок.
Такие нарушения в кладке простенков чаще всего возника-
ют на коксовой стороне, причем на глубину не более чем до трех
вертикалов (нарушения на большую глубину наблюдаются
очень редко).
Ниже приведен порядок выполнения ремонтов головок на
глубину до трех вертикалов.
Подготовительные работы к проведению такого ремонта
включают выполнение мероприятий, перечисленных для случая
ремонта головки на глубину одного вертикала, с учетом объема
предстоящей перекладки, а также ряда дополнительных меро-
приятий.
При перекладке головки на глубину трех вертикалов надо с
каждой стороны ремонтируемого простенка оставлять по две
буферных и одной полубуферной печи.
В исключительных аварийных случаях в зависимости от мест-
ных условий иногда оставляют по одной буферной и одной полу-
буферной печи.
В буферных печах по длине устанавливаются перемычки —
по шесть в каждой, в том числе и в печах, смежных с ремонти-
руемым простенком. Перемычки выкладываются пакетами че-
рез загрузочные люки на высоту загрузки угля, но не ниже пе-
ревального окна или горизонтального канала.
В коленах стояков буферных камер устанавливаются метал-
лические заглушки, чтобы отключать эти печи от газосборников.
Простенок, в KQTopoM перекладывается головка со стороны, под-
лежащей ремонту, отключается от обогрева (имеются в виду пе-
чи с двухсторонним подводом газа).
На печах с перекидными каналами отключается от обогрева
также простенок, смежный с ремонтируемым, связанный с ним
перекидными каналами. Газовоздушные клапаны с ремонтируе-
мой стороны отключаются от кантования и краны или клапаны
газа, воздуха и продуктов горения закрываются. Обогрев про-
стенка с противоположной стороны должен вестись в течение
всего времени ремонта, чтобы обеспечить поддержание постоян-
ной температуры в вертикалах на уровне 800—900° С. Обогрев
соседних с ремонтируемым простенков должен вестись так, что-
бы поддерживать в них температуру 900—1000° С. В следующих
за этими простенках температуры должны поддерживаться на
уровне 1150—1200° С, а в следующих за ними—на уровне сред-
небатарейных. Таким образом, при перекладке головки в одном
простенке на глубину до трех вертикалов заниженные темпера-
туры поддерживаются в пяти простенках, включая и ремонти-
руемый, как это показано на рис. 65.
Чтобы облегчить условия труда и предохранить от охлаж-
дения открытую кладку простенков, смежных с ремонтируемы-
ми, надо покрывать кладку асбестовыми листами или специ-
альными переносными щитами из листового асбеста либо диа-
томитового кирпича.
Перекладка головки простенка на глубину трех вертикалов
в части привязки к старой кладке, защиты вертикалов от засо-
рения, размеров новой кладки, выполнения двухсторонней пе-
рекладки и т. д. производится таким же методом, как и перек-
ладка головки на глубину одного вертикала.
По окончании перекладки головки простенка нагрев новой
кладки производится за счет прогрева от соседних простенков,
для чего в перемычках удаляется обмазка, а в смежных каме-
рах— щитки, которыми изолировалась поверхности смежных
Рис. 65. Схема расположения и температурный режим буферных и полубу-
ферных печей при перекладках головок простенков:
1 — кокс в полубуферных печах; 2 — буферные печи; 3 — печи, смежные с ремон-
тируемым простенком; 4 — перемычки; 5 — изоляция простенков, смежных с ремон-
тируемым; 6 — поврежденная часть кладки
простенков, и устанавливаются перемычки в заплечиках вместо
дверей.
При нагреве новой кладки до темно-вишневого накала сто-
рону ремонтируемого простенка переводят на постоянный обо-
грев и повышают температуру во всех простенках, где она была
снижена в связи с перекладкой головки. Температуру повышают
так, чтобы в отремонтированном простенке она поднималась в
сутки не более чем на 200—250° С. После нагрева переложенной
кладки головки до 850—900° С уплотняют зазор между заплечи-
ками простенка и рамой или броней, заливают раствором зазор
между последними, разбирают наружные и внутренние перемыч-
ки в ремонтируемых и буферных печах и печи загружают углем.
Перед загрузкой печей, смежных с отремонтированным про-
стенком, осматривают стык старой и новой кладки и при необ-
ходимости уплотняют пустые швы ручной подмазкой или тор-
кретированием замазкой на фосфатной связке.
Перекладка головок на[г лубину двух-трех
вертикалов на группе простенков
Перекладку головок у большого количества простенков в
случае необходимости ведут группами в 5—10 простенков, при-
чем остановка их на ремонт производится последовательно в
направлении от одной стороны батареи к другой. Если дефор-
мация армирующих рам иди броней, а также анкерных колонн
превышает допустимые пределы, то следует заменить их одно-
временно с перекладкой головок.
С каждой стороны ремонтируемой группы простенков долж-
ны оставляться две буферные и одна полубуферная печь.
Остановка печей на ремонт головок, установка перемычек,
разборка кладки и производство работ по ремонту выполняются
таким же способом, как и при ремонте головки одного простен-
ка. Точно также производится подвеска кладки выше горизон-
тального канала или перевала с той только разницей, что балки,
на которые подвешивается кладка на верху печей, должны быть
длиннее, так как расстояние между буферными печами каждой
стороны в этом случае-значительно больше.
Обогрев ремонтируемых простенков на протяжении всего пе-
риода ремонта должен вестись так, чтобы температура в них вы-
держивалась примерно такой же, как при перекладке головки
одного простенка.
Кладка переложенной части простенков разогревается пере-
дачей тепла от обогреваемой части смежных простенков и теп-
ловых потоков через неплотности в перемычках.
Подача тепла регулируется путем большего или меньшего
открытия окон в перемычках.
Подъем температур в отремонтированной части простенков
надо производить примерно по следующему графику, ° С:
За первые сутки .... До 200
За вторые » . ... » 500
За третьи » ... ,»700—800
По достижении такой температуры в переложенной части
простенков их переводят на постоянный обогрев. После этого
уплотняют зазоры между рамами или бронями и заплечиками
простенков и заливают их раствором.
Перед загрузкой печей, смежных с простенками, у которых
перекладывались головки, осматривают стык старой и новой
кладки и все пустые швы и расхождения в кладке тщательно
уплотняют подмазкой вручную и торкретированием замазкой на
ортофосфорной кислоте.
В течение всего периода разогрева отремонтированных про-
стенков следует контролировать и регулировать нагрузки на
154
пружинах основных и промежуточных узлов армирования ан-
керных колонн.
Рекомендуемое выше количество буферных и полубуферных
печей гарантирует исключение всяких нарушений в кладке, ко-
торые могут возникнуть вследствие большой разности темпера-
тур в смежных простенках. Уменьшить это количество можно
при условии тщательной изоляции поверхности простенков,
смежных с ремонтируемым. Однако обычно изоляция выполня-
ется недостаточно качественно, что приводит к деформации
смежных простенков.
Глава
Перекладка отопительных
простенков
1. Эксплуатационные показатели
коксовых печей, определяющие
необходимость перекладки
отопительных простенков
Разрушения в кладке камер коксования, возникающие в про-
цессе эксплуатации и не поддающиеся профилактическим
ремонтам, приводят к утяжелению хода коксового пирога при
его выдаче из печей; это устанавливается по возрастанию силы
тока (ампеража), потребляемого мотором выданной штанги
коксовыталкивателя против нормативов, установленных для
данной конструкции печей.
Систематический рост ампеража определяет начало интен-
сивного процесса механического разрушения печной кладки.
Эксплуатация печей без определения и устранения причин воз-
никновения тяжелого хода коксового пирога сопровождается
дальнейшим нарастанием дефектов кладки, которые приводят к
деформации камер коксования и появлению выпуклостей и вог-
нутостей в стенах отопительных простенков. В результате клад-
ка камер коксования приходит в такое состояние, когда выдача
кокса из них становится невозможной (происходит «забурива-
ние» кокса), что влечет за собой весьма тяжелую операцию ча-
стичного или полного удаления кокса из данной печи ручным
способом. Совершенно ясно, что такая «больная» печь выходит
из своей серии выдачи.
Наличие в составе батареи отдельных печей, из которых кокс
выдается вне серии, предопределяет начало разрушения всей
батареи. Чтобы сохранить нормальную серийность выдачи кокса
из такой печи или группы печей, приходится снижать величину
разовой загрузки и подбирать для них индивидуальный темпе-
ратурный и гидравлический режим.
Однако со временем наступает такое состояние кладки, ког-
да эти мероприятия и даже эксплуатация печей на удлиненном
156
периоде коксования с выводом их из нормальной серии не до-
стигают цели и выдача кокса из таких печей делается невоз-
можной. Тогда печь или группа печей должны быть остановлены
на перекладку образующих камеру коксования отопительных
простенков.
Перекладка отопительных простенков коксовых печей явля-
ется трудоемкой, дорогостоящей и продолжительной работой,
требующей к тому же весьма квалифицированного проведения.
Большинство специалистов, в том числе и авторы этой книги,
считают более правильным, если батарею коксовых печей, выло-
женную из динаса, после нормального срока эксплуатации в
течение примерно 25 лет целиком останавливают на перекладку.
К перекладке отдельных отопительных простенков или групп
следует приступать только в отдельных неизбежных случаях
при полной уверенности, что остальные печи данной батареи
еще пригодны для длительной эксплуатации.
Последовательная групповая перекладка всех отопительных
простенков на ходу батареи в сопоставлении с полной останов-
кой батареи на капитальный ремонт, как правило, экономически
себя не оправдывает и применяется весьма редко.
Перекладка группы отопительных простенков связана со
значительным уменьшением производительности коксовой бата-
реи, так как она затягивается на длительное время (с постепен-
ным охлаждением, разборкой, кладкой и прогреванием кладки)
и требует полной остановки производства в камерах, примыкаю-
щих к ремонтируемым (буферные печи), и удлинения оборота
печей, смежных с буферными (полубуферные печи). Например,
для ремонта пяти печей в середине батареи надо прекратить
выдачу кокса еще из четырех-шести печей.
2. Общие подготовительные работы
Перед остановкой группы печей на капительный ремонт про-
изводится тщательный осмотр кладки печей, корнюрной зоны
и регенераторов, на основе чего определяется характер и степень
разрушения кладки, а также потребный объем работ.
Исходя из выявленного объема, составляют календарный
график производства всех видов работ по перекладке и вводу в
эксплуатацию остановленных на ремонт печей.
Перечень работ и примерные сроки их выполнения приведе-
ны в табл. 21.
После выявления простенков, подлежащих полной переклад-
ке, определяется необходимое количество буферных и полубу-
ферных печей.
Буферные и полубуферные печи позволяют сохранить кладку
исправных простенков на стыке с ремонтируемым участком пе-
чей, деформация которых была бы практически неизбежна в
График производства ремонтных работ по перекладке трех
и более простенков
Наименование работ
Очередность
проведения работ
по дням
1. Подготовительные работы
Подготовка огнеупоров и склада для них
Изготовление Изоляционных щитов, распорок и
домкратов
Изготовление и монтаж пакетов из рельсов под
загрузочный вагон
Крепление анкеража
Подготовка газоподводящей арматуры
II. Работы, проводимые перед охлаждением
простенков
Выдача кокса из буферных и ремонтируемых печей
Установка перемычек в буферные печи
Уменьшение подачи тепла на обогрев
Подвод тепла в регенераторы в случае, если они
не подлежат охлаждению
Отключение газовоздушных клапанов в случае,
если регенераторы подлежат охлаждению
Отключение постоянного обогрева ремонтируемых
простенков
III. Охлаждение кладки
IV. Работы, проводимые перед разборкой
простенка
Демонтаж стояков и установка заглушек
Закрытие косых ходов
V. Разборка кладки простенков
VI. Работы, проводимые перед кладкой
простенков
Чистка косых ходов и установка щитков
Ремонт корнюрной зоны
Разбивка осей и привязка по вертикали
VII. Работы по кладке простенков
Кладка простенков
Перекрытие камер
Удаление изоляционных щитов и установка пере-
мычек
Монтаж стояков
VIII. Подготовительные работы к разогреву
Кладка внутренних топок и зеркал камер
Подвод газа к внутренним топкам для разогрева
Подготовка анкеража к разогреву
IX. Разогрев
В график не засчитыва-
ются, так как прово-
дятся до остановки
печей на перекладку
В первые два дня после
остановки печей на пе-
рекладку
С 3-го по 12-й день пос-
ле остановки на пере-
кладку
В первые три дня после
остановки
С 13 по 15-й день после
остановки
В течение 15, 16, и 17
дней после остановки
В течение 18—24 дней
после остановки
В течение 22—24 дней
после остановки
С 25 по 45-и день после
остановки
Наименование работ
Очередность
проведения работ
по дням
X. Предпусковые работы
Регулировка анкеража
Уплотнение зазора между броней и простенком
Заливка броней
Кладка фасадов над бронями
Перевод на постоянный обогрев
Разборка зеркал, внутренних топок и перемычек
Установка дверей
XI. Загрузка печей и наладка обогрева
В течение 5 суток после
разогрева
50 суток
случае их нормальной эксплуатации. Больше того, если не пре-
дусматривать буферных и полубуферных печей на стыке дейст-
вующих печей с ремонтируемым участком, то создавалась бы
прямая угроза деформации вновь переложенных простенков из-
за разности температур в массиве кладки и возникающих в ней
в связи с этим больших напряжений.
Поскольку величина напряжений, возникающих в кладке
вследствие разности температур на поверхностях простенков,
выходящих в камеру коксования, целиком зависит от темпера-
турного режима, то чем меньше будет эта разность, тем мень-
шими будут напряжения в кладке. Опыт перекладки простенков
па ряде батарей нескольких заводов показал, что хорошие ре-
зультаты были достигнуты там, где разность температур по обе
стороны отопительного простенка не превышала 200—300° С.
Вместе с тем нельзя допускать охлаждения поверхности про-
стенка буферной печи, выходящей на сторону ремонтируемого
участка печей, ниже чем до 200° С.
Совершенно ясно, что чем больше вывести из нормальной
эксплуатации камер коксования по обе стороны ремонтируемой
группы простенков, тем легче установить требуемый для них
температурный режим. Однако вывод из нормальной эксплуа-
тации большого числа камер коксования для их буферной служ-
бы влечет за собой значительную потерю производительности
данной батареи коксовых печей, поэтому при групповых ремон-
тах принимается, как правило, не менее двух буферных и одной
либо двух полубуферных печей с каждой стороны ремонтируе-
мого участка, независимо от системы печей и их конструктивных
особенностей. В отдельных случаях, как, например, при ремонте
крайнего участка печей, расположенного у контрфорса, буфер-
ные печи предусматриваются только с одной стороны ремонти-
руемого участка. Схема расположения буферных и полубуфер-
ных печей и распределение температур в их отопительных про-
стенках показаны на рис. 66.
Во время ремонтных работ буферные печи шихтой не загру-
жаются, а стоят пустые с кирпичными перемычками. Полубу-
ферные печи загружаются шихтой, и кокс из них выдается с
удлиненным периодом коксования, при полной его готовности.
В печах с перекидными каналами количество обогреватель-
ных простенков, останавливаемых на ремонт, должно быть чет-
ным. При этом все остановленные на ремонт простенки будут
соединены друг с другом перекидными каналами. В первом бу-
ферном простенке можно поддерживать температуру на задан-
ном уровне за счет тепла продуктов горения, отходящих из по-
лубуферных простенков, в которых горение газа будет проис-
ходить по обычной схеме.
Перед остановкой коксовых печей на ремонт в цехе должен
быть полный комплект чертежей для перекладки простенков на
ремонтируемом участке батареи: общие виды, разрезы и поря-
довки кладки, а на складе огнеупоров заготовлено необходимое
для перекладки количество динасового и шамотного кирпича и
мертеля.
Весь кирпич заранее подбирают по количеству на каждый
простенок, а также по маркам согласно чертежам порядовок и
штабелируют отдельно по зонам, с указанием зон на штабелях.
Хранить весь динасовый, изоляционный, легковесный кирпич
и мертели надо в закрытых складах; шамотный фасонный, пря-
моугольный и нормальный кирпич можно хранить на открытой
площадке под навесом. Поступающий, на склад фасонный ог-
неупорный кирпич контролируют по конфигурации и размерам.
Вблизи батареи, на которой производится ремонт простен-
ков, в месте, удобном для транспортировки огнеупоров непос-
редственно к ремонтируемому участку, сооружается временное
помещение (в виде навеса) для хранения поступающих огнеупо-
ров. При транспортировке огнеупоров со склада к рабочему
месту должны приниматься меры предосторожности, чтобы за-
щитить кирпич от повреждений.
Одновременно с огнеупорами должно быть заготовлено пот-
ребное количество листового асбеста для обклейки стен камер
буферных простенков, примыкающих к ремонтируемому участ-
ку, асбестового шнура для уплотнения зазора между бронями и
кладкой простенков, листового железа для закрытия ремонти-
руемого участка от атмосферных осадков, а также оборудова-
ние (растворомешалка, станок для резки кирпича, металлокон-
струкции и т. д.), необходимое для производства ремонтных
работ.
Чтобы предотвратить охлаждение стен камер коксования бу-
ферных печей, смежных с ремонтируемым участком, изготовля-
ют специальные изоляционные щиты, заполненные двумя слоя-
ми листового асбеста (рис. 67). Количество щитов для полного
160
Рис. 6G. Схема расположения буферных и полубуферных печей и температурный режим в их отопительных простенках:
1 — Суферные лечи с перемычками; 2 _ упорные швеллеры; 3 — изоляционные щиты; 4 — винтовые распорки; 5 — рельс загрузоч-
ного вагона, 6, 7 — кокс в полубуферных печах; S — асбестовая изоляция; 9, 10 — изоляционные щиты
-2100
Рис. 67. Изоляционный щит:
1 — щит; 2 — заклепки; 3 — каркас щита; 4 — листо-
вой асбест; 5 — упорный кронштейн; 6 — уголки кар-
каса; 7 — монтажные подвески: 8 — скоба для упорного
кронштейна
закрытия одной стены камеры коксования определяется их раз-
мерами.
Для закрытия стены камеры коксовых печей системы ПК-47
необходимо 12 щитов размером 2,04 X 2,1 м.
Рис. 68. Винтовая распорка:
1, 2 — левая и правая трубы распорки; 3— нарезная часть трубы; 4 — распорный
винт; 5 — опорные пластины распорок нижнего и среднего высотных поясов; 6, 7 — oinop*
ные швеллеры распорок верхнего высотного пояса
Чтобы сохранить статическую прочность простенков буфер-
ных печей, смежных с ремонтируемыми простенками, учитывая
действие веса загрузочного вагона с углем, изготовляют специ-
альные винтовые распорки —
домкраты (рис. 68).
В зависимости от количест-
ва разбираемых простенков, а
следовательно, от увеличения
расстояния между простенка-
ми, смежными с ремонтируе-
мыми, распорки по длине и
диаметрам изготовляются раз-
ных размеров. В табл. 22 при-
ведены размеры распорок для
случая ремонта от одного до
четырех отопительных простен-
ков.
Потребное количество рас-
ТАБЛИЦА 22
Размеры распорок для коксовых
печей с расстоянием между
осями 1143 мм
Ко чичество разбираемых простенков Размеры распорок, мм
длина диаметр
1 1220 42
2 2360 51
3 3500 60
4 4630 76
порок с учетом установки их на трех уровнях по высоте каме-
ры до перекрытия печей и по длине против каждого изоля-
ционного щита, а также для крепления забутки составляет
24 шт.
Для проезда загрузочного вагона над ремонтируемым участ-
ком пути загрузочного вагона усиливают при помощи специаль-
ных пакетов.
Пакеты изготовляются либо из трех железнодорожных рель-
сов типа Р50, которые привариваются к швеллерам № 27
(рис. 69, 70) в направлении, перпендикулярном путям загрузоч-
ного вагона, либо из мощных двутавровых балок.
Конструкция и длина пакетов определяются количеством
разбираемых простенков с таким расчетом, чтобы рельсы либо
балки опирались не менее чем на два буферных простенка с
каждой стороны ремонтируемого участка.
Рис. 69. Пакеты из рельсов для
проезда загрузочного вагона:
1 — основной рельс для проезда ва-
гона; 2 — опорные дополнительные
рельсы; 3 — основной поперечный
швеллер; 4, 5 — швеллер и подклад-
ка под основной рельс; 6 — болты
Пакеты для усиления путей загрузочного вагона над ремон-
тируемым участком устанавливают до охлаждения кладки, со-
блюдая следующий порядок:
а) во время цикличной остановки выдачи кокса демонтируют
пролет путей загрузочного вагона на стыках над ремонтируемым
участком вместе с подрельсовой полосой;
б) устанавливают подготовленные заранее пакеты, которые
стыкуются своими средними рельсами с рельсами постоянных
путей загрузочного вагона (рис. 71);
в) чтобы отметки верха постоянных путей загрузочного ва-
гона и пакета совпадали, поперечные скрепляющие швеллеры,
устанавливаемые по оси камеры, углубляют на 2 ряда в кладку
ребрика, для.чего разбирают в необходимых пределх кладку
верха печей.
Армирующие рамы на ремонтируемом участке батареи, ес-
ли они не требуют замены, не демонтируют, а закрепляют за
164
Рис. 70. Усиленный пакет под пути загрузочного вагона при перекладке
от трех до шести простенков:
1 — пути загрузочного вагона; 2 — продольная двутавровая балка № 36; 3 — попе-
речная двутавровая балка № 30; 4 — нелерекладываемые участки кладки
Рис. 71. Общий вид стыковки пакета с постоянными рельсами
загрузочного вагона
анкерные колонны. Армирующие рамы, имеющие большие ис-
кривления или трещины, заменяют после разборки кладки при
помощи специальных монтажных копров, устанавливаемых на
верху печей (рис. 72).
Новые армирующие рамы устанавливают и закрепляют за
анкерные колонны сразу же после разборки до начала кладки
простенка.
Дефектные анкерные колонны, стрела прогиба которых пре-
вышает 70 мм, т. е. выше предела упругой деформации, заменя-
ют новыми или соответствующим способом выпрямляют и уси-
ливают.
В целях достижения свободного движения анкерных колонн
бетон вокруг них на уровне обслуживающих площадок разби-
вают.
Для обеспечения требуемого армирования кладки печей, ан-
керные колонны в течение всего периода охлаждения должны
находиться под нагрузками и их истинная стрела прогиба дол-
жна быть на 3—5 мм больше, чем во время эксплуатации. Для
этого производится соответствующая подтяжка пружин анке-
ража.
Для подогрева нижней зоны кладки во время разборки про-
стенков надо предварительно подготовить газоподводящую ар-
матуру для подачи газа на обогрев, для чего в глазки регенера-
тора от распределительного газопровода при помощи резинового
шланга, подводится коксовый газ.
3. Установка перемычек
в буферных печах
До начала охлаждения кладки кокс из всех печей, подлежа-
щих ремонту, должен быть выдан. Из ремонтируемых и буфер-
ных печей кокс выдается согласно существующей на заводе се-
рийности при полной его готовности.
Во все буферные печи через загрузочные люки устанавлива-
ются кирпичные перемычки (рис. 73); по длине камеры коксо-
вания их устанавливается шесть.
Рис. 73. Расположение перемычек в камере коксования:
/ — перемычки; 2 — закладка камер с фасадов
Кирпичные перемычки устанавливаются в камерах пакета-
ми насухо без раствора.
Нормальный шамотный кирпич предварительно укладывают
в пакеты, размеры которых определяются шириной камеры. Пе-
ревязанные проволокой толщиной 1,5—2,0 мм пакеты металли-
ческим крючком укладывают в камеру через загрузочные люки
(рис. 74).
Кирпичные перемычки располагаются только против распо-
рочных кирпичей (биндеров) строго вертикально от пода до го-
ризонтального канала (на печах системы ПК) или до переваль-
ного окна (на печах системы ПВР). Толщина кирпичных пере-
мычек 230—250 мм.
В пепвую очередь кирпичные перемычки устанавливаются в
камерах, смежных с выдаваемыми.
Кладка крайних перемычек с машинной и коксовой сторон
производится с обслуживающих площадок с соблюдением сле-
дующих правил:
а) работы по кладке нельзя проводить одновременно с двух
сторон одной и той же камеры коксования, так как это приведет
к ее переохлаждению;
Рис. 74. Кладка перемычек из пакетов:
1 _ отопительные простенки; 2 — перемычка; 3 — пакет
из кирпичей дли перемычки; 4 — прут для опускания па-
кетов; 5 — общий вид пакета; 6, 7 — расположение па-
кетов в перемычке; 8 — вязальная проволока
б) в течение всего периода кладки температура в головоч-
ных вертикалах буферных простенков не должна .быть ниже
900° С;
в) на протяжении всего периода установки указанный выше
температурный режим должен строго выдерживаться;
г) чтобы предотвратить охлаждение печей и для удобства
работы верхнюю часть камеры коксования надо закрывать ме-
таллическим щитом, обшитым с одной стороны асбестовым ли-
стом, который подвешивается к анкерным стяжкам.
До начала работы необходимо на верху печей, на концевой
или промежуточной площадках, заготовить нормальный шамот-
ный кирпич в количестве, обеспечивающем кладку перемычек
168
во всех буферных печах. Кирпич укладывают в штабели, раз-
мер которых не должен препятствовать свободному движению
загрузочного вагона. Кирпич для кладки крайних перемычек за-
готавливается на обслуживающих площадках.
4. Охлаждение кладки
ремонтируемых и буферных печей
Распределение температур в контрольных вертикалах отопи-
тельных простенков буферных и полубуферных печей приведе-
но на рис. 66. В соответствии с этой схемой в контрольных вер-
тикалах простенков полубуферных печей, граничащих с нормаль-
но работающей печью, температура должна быть примерно
1300’ С, в вертикалах простенков полубуферных печей, гранича-
щих с пустой печью, 1000—1100° С. В простенках, разделяющих
буферные печи, температура должна быть в пределах 700—
800° С, а в простенках, смежных с перекладываемым, 300'—
350° С.
Во всех остальных отопительных простенках батареи темпе-
ратура должна соответствовать среднебатарейной и выдача кок-
са из печей должна производиться по серийности, принятой на
заводе.
Указанный температурный режим должен быть постоянным
и поддерживаться на протяжении всего ремонта.
Для выдерживания заданных температур в вертикалах полу-
буферных и ремонтируемых простенков и для уменьшения пода-
чи в них газа устанавливают диафрагмы с уменьшенным про-
ходным сечением. Сокращение подачи воздуха достигается
уменьшением сечений воздушных отверстий на газовоздушных
клапанах и снижением тяги.
В дальнейшем обогрев ремонтируемых простенков прекраща-
ется, а в буферных и полубуферных простенках поддерживается
заданная температура.
В случае обогрева печей доменным газом подача газа умень-
шается постепенным прикрытием запорных клапанов.
Если регенераторы и корнюрная зона ремонтируемых про-
стенков не подлежат перекладке, их необходимо подогревать все
время, пока ведется перекладка простенков, для поддержания
в регенераторах температур 700—800° С.
Для подогрева нижней зоны кладки на ремонтируемом участ-
ке в глазки соответствующих регенераторов с машинной и кок-
совой стороны подводят резиновым шлангом коксовый газ.
Шланг подключен через пробку крестовины газоподводящей ар-
матуры посредством переходного штуцера. На конец шланга на-
девается металлическая трубка-тройник, к которому подводится
169
воздух с помощью второго резинового шланга от магистрали
сжатого воздуха.
После выдачи кокса из печей, подлежащих ремонту, их от-
ключают от газосборника и подачу газа на обогрев намеченных
к перекладке простенков прекращают перекрытием стопорных
кранов.
Кантовочные рычаги снимают с кантовочных кранов или от-
ключают от кантовки клапаны доменного газа.
На газоподводящей арматуре, в местах установки диафрагм,
устанавливают металлические заглушки.
Если корнюрная зона и регенераторы также подлежат пере-
кладке, то отсоединяют кантовочные рычаги газовоздушных
клапанов от кантовочных тяг и закрывают воздушные отверстия
на газовоздушных клапанах. Тяговые штоки клапанов поднима-
ют на 100—120 мм и подвешивают на деревянных колышках,
которые упираются в корпус клапана. Регулировочные дроссели
при этом открывают наполовину.
После выдачи кокса из буферных печей их отключают от га-
зосборника.
Охлаждение кладки ремонтируемых печей регулируется по-
дачей воздуха через загрузочные люки, смотровые лючки и пла-
нирные лючки с машинной стороны.
Кладку простенков охлаждают постепенно с доведением тем-
пературы в вертикалах простенков, смежных с перекладывае-
мым, до 300—350° С.
Кладку в ремонтируемых и смежных буферных простенках
охлаждают по такому графику.
Интервалы
температур, °C
1350—950
950—700
700—500
500-300
Понижение
температур
в сутки, °C
200
125
100
50
Количество
суток
2
2
2
4
Как видно из графика, кладку охлаждают до 300° С, после
чего, соблюдая соответствующие меры предосторожности, при-
ступают к ее разборке.
При охлаждении печей следует особенно тщательно регули-
ровать снижение температур в буферных простенках, кладка
которых разборке не подлежит. Сохранность кладки этих про-
стенков зависит также от качества их изоляции, своевременного
и правильного раскрепления и правильного режима снижения
температур.
Снижение температур в кладке по длине простенков в буфер-
ных печах должно быть равномерным, а разность температур в
смежных вертикалах не должна превышать ± 50° С.
В процессе охлаждения, а также производства ремонтных ра-
бот производится обогрев буферных и полубуферных про-
стенков.
В печах с парными вертикалами температура в буферных и
полубуферных печах поддерживается за счет тепла газа, сжи-
гаемого в простенке, с отводом продуктов горения через регене-
раторы в борова. Косые ходы, связанные с регенератором ре-
монтируемого простенка, закрываются асбестовыми «куклами».
В печах с перекидными каналами при четном числе буфер-
ных простенков (такая схема является предпочтительной) пер-
вый буферный простенок отключается от обогрева и температу-
ра в нем поддерживается за счет тепла продуктов горения из
простенка, связанного с ним перекидным каналом и работаю-
щего по обычной схеме.
При нечетном количестве буферных простенков в печах с
перекидными каналами, когда первый буферный простенок не
связан перекидными каналами с простенком, работающим по
эксплуатационной схеме обогрева, температура в нем поддер-
живается за счет тепла сжигания газа в верхней части регене-
раторов и в подовых каналах, подведенного по временной схеме,
с отводом продуктов горения через смотровые лючки в верти-
калах.
Схема временного подвода газа для подогрева нижней части
кладки описана выше.
Контроль температурного режима во время охлаждения ре-
монтируемых и буферных простенков, а также во время произ-
водства работ осуществляется ежесменно — по 2 замера в
смену.
Замер температуры в простенках производится по третьим и
одиннадцатым вертикалам с машинной и коксовой стороны до
900°С пирометром, а при более низких температурах — термо-
парами длиной 2,5 м.
Одновременно производится замер температур в верхней зо-
не регенераторов термопарами длиной 1,2—1,4 м.
5. Разборка простенков,
подлежащих перекладке
Перед началом разборки кладки простенков демонтируются
стояки, колена стояков, рамы и крышки загрузочных люков и
рамки лючков в вертикалах. Двери с обеих сторон печей должны
быть сняты и установлены в гаражи.
После демонтажа стояков на патрубки газосборника устанав-
ливают асбестовые и металлические заглушки (рис. 75), отвер-
стия загрузочных и газовых люков закрывают металлическими
листами толщиной 2—2,5 мм, косые ходы в вертикалах закры-
вают полностью нижними регистрами, а в смотровые шахточки
вертикалов устанавливают асбестовые куклы.
К разборке кладки верхнего строения печей до перекрытия
камер коксования обычно приступают при температуре в верти-
калах ~500°С, т. е. не ожидая ее охлаждения до 300° С.
Разборка кладки печей при таких температурах связана с
трудностями и неудобствами, вследствие чего необходимо орга-
низовать безопасное ведение работ, проинструктировать ремонт-
ных рабочих и обеспечить их соответствующей спецодеждой.
Рис. 75. Заглушки на патрубках газосборнпка
Разборка простенка начинается с выстилки верха батареи
(ребрика) и до перекрытия печей производится одновременно с
машинной и коксовой сторон. Во время разборки на расстоянии
500 мм от верха печей по длине камеры устанавливают шесть
металлических винтовых распорок из труб диаметром 42 мм.
Концы металлических распорок упираются в кладку через
швеллеры № 15.
Для уменьшения влияния теплового потока на ремонтный
персонал, а также сохранения температур на стенах буферных
простенков производится изоляция стен этих простенков, смеж-
ных с ремонтируемыми.
Разборка ремонтируемых простенков и изоляция стен бу-
ферных простенков, смежных с ремонтируемыми, производится в
такой последовательности.
До начала разборки простенков на поды камер, смежных с
разбираемыми простенками, укладывают металлические листы
172
для предохранения кладки подов камер от разрушений во вре-
мя разборки.
С обслуживающих площадок машинной и Коксовой сторон
стены буферных простенков обклеиваются асбестовыми листами
толщиной 5—6 мм на жидком стекле на всю высоту простенка и
на глубину до 4—5 м от фасада печей. Асбестовые листы не
должны закрывать растопочные отверстия в стенах камер кок-
сования.
С обслуживающих площадок на под камеры устанавливают по
два изоляционных щита I и II, III и IV с машинной и коксовой
Рис. 76. Схема установки изоляционных щитов и винтовых распорок:
1 — винтовые распорки; 2 — верхние шиты; 3 — нижние щиты
сторон (рис. 76), которые удерживаются в вертикальном поло-
жении при помощи откидных упорных кронштейнов и плотно
прилегают к обклеенным асбестом стенам буферных простенков.
В верхней части перекладываемых простенков в шести мес-
тах по длине печей, под установленными ранее металлическими
винтовыми распорками, разбирают кладку перекрытия печей на
глубину 100—150 мм ниже свода камеры шириной 350—400 мм.
Против этих углублений устанавливают второй горизонт распо-
рок, которые также упираются своими опорами в кладку буфер-
ных простенков.
После раскрепления верхней части буферных простенков
приступают к дальнейшей разборке ремонтируемых простенков с
машинной и коксовой сторон против изолированной части стен.
Разборка в этой части простенка ведется по отвесной штрабе.
После разборки перекрытия печей на этом участке временно
снимают распорки V, V/, VI/ и VIII, IX, X, XI, XII и устанавли-
вают второй горизонт изоляционных щитов XIII, XIV, XV, XVI
на глубину 4 м от фасада печей и заново — демонтированные
ранее распорки. После удаления оставшегося на поду камеры
кирпича приступают к разборке оставшейся средней части про-
стенка в такой же последовательности.
На уровне 2,5 м от пода печей устанавливают третий гори-
зонт распорок, которые, как и предыдущие, упираются своими
опорами в щиты, и раскрепляют среднюю часть буферных про-
стенков.
Четвертый горизонт распорок устанавливают на уровне 1,5 м
от пода камер и раскрепляют буферные простенки в нижней их
части, а также прижимают нижний ряд изоляционных щитов.
Таким образом, установка изоляционных щитов к стенам бу-
ферных простенков и раскрепление их металлическими распор-
ками на различных горизонтах производятся по мере разборки
кладки перекладываемых простенков.
Наличие металлических распорок на четырех высотных гори-
зонтах по всей длине камеры обеспечивает статическую устойчи-
вость буферных простенков и их деформация во время производ-
ства работ по перекладке простенка практически исключена.
По окончании разборки простенков из камер убирают кирпич
и весь участок тщательно очищают от мусора.
Если отдельные кирпичи последних рядов корнюрной зоны и
кирпичи, образующие косые ходы и горелочные гнезда, имеют
большие разрушения или трещины, они должны быть разоб-
раны и заменены новыми.
После такого ремонта корнюрной зоны производится чистка
косых ходов и горелочных гнезд с последующим закрытием их
асбестовыми куклами и металлическими щитками, чтобы преду-
предить засорение при кладке простенка.
6. Кладка простенков
До начала кладки простенков производится установка обно-
сок, разбивка продольной и поперечной осей камер коксования и
отопительного простенка.
При ремонте крайнего участка батареи восстанавливается
ось крайней печи и отопительного простенка и всех последую-
щих печей и простенков, а при ремонте среднего участка бата-
реи — ось средней и других печей и простенков.
С обеих сторон печей устанавливают и закрепляют деревян-
ные обноски толщиной 40—50 мм и высотой 100—120 мм. Раз-
метку осей на обносках производят с точностью до ± 1 мм. Об-
носки для разбивки осей устанавливают на уровне подов печей.
174
Против перекладываемых отопительных простенков с обеих
сторон печей устанавливают вертикальные деревянные рейки,
на которых производится разбивка высотных отметок рядов
кладки с точностью ±1 мм.
Для контроля высотных отметок по мере возведения кладки
составляется нивелировочная сетка на следующих уровнях:
а) под камер коксования;
б) простенки на 10, 20, 40 рядах;
в) верхний ряд стен камер коксования (своды);
г) верх батареи.
Высотные отметки проверяются в трех точках по длине про-
стенков: на головках с машинной и коксовой сторон и посреди-
не простенка.
Разметка каналов, косых ходов, осей и т. д. по длине про-
стенков производится специальными разметочными устройства-
ми — рейками.
Для нормальной работы по кладке простенков должны соб-
людаться все условия, которые обязательны при строительстве
коксовых печей.
При кладке простенков от пода камеры и выше, если она про-
изводится на старую кладку корнюрной зоны, горизонтальные
швы в новой кладке могут быть допущены 5—6 мм, а на стыке
новой и старой — до 12 мм, с последующим тщательным уплот-
нением их.
При перекладке простенков следует учитывать, что оставший-
ся печной массив кладки в резул-ьтате первичного разогрева и
эксплуатации удлиняется против проектных размеров на 120—
150 мм. Соответственно этому в период перекладки необходимо
удлинить и простенок по размеру находящегося под ним масси-
ва корнюрной зоны, так как оставление зазоров по высоте новой
кладки между армирующей броней и анкерной колонной с арми-
рованием клиньями на практике себя не оправдало.
В местах, где это можно, кладку ведут на обычных верти-
кальных материальных швах (6—7 мм) с укладкой дополни-
нительного кирпича или части его соответствующего размера
и с последующим уплотнением швов.
Ширина температурных швов должна составлять 10 мм; по
вертикали они должны быть отвесными, а по горизонтали не
должны иметь выступов. Температурные швы выполняют с по-
мощью шаблонов (деревянных дощечек), которые должны быть
на 1 мм меньше проектной ширины шва, а горизонтальные швы
заливают жидким пеком с температурой размягчения 65—75°С.
Температурные швы, выходящие на фасад печей, уплотняют
асбестовым шнуром. Открытые швы переуплотняют после роста
кладки перед вводом печей в эксплуатацию.
При ремонте печей крайнего участка батареи между динасо-
вой стеной контрфорса и отопительным простенком оставляется
температурный шов шириной 30 мм. Каждый ряд кладки про-
стенка должен производиться строго по чертежам проектной
организации.
При доведении новой кладки до нижнего горизонта винтовых
распорок последние снимают, нижний ряд изоляционных щитов
удаляют, поды камер коксования очищают от мусора и удаляют
защитные металлические листы. На высоту выложенного про-
Рис. 77. Общий вид перемычек при
кладке простенка
стенка укладывают кирпич-
ные перемычки (рис. 77),
которые одновременно слу-
жат и распорками. По дли-
не печи выкладывают шесть
перемычек. Асбестовый кар-
тон, прикрепленный к сте-
нам буферных простенков,
не снимают.
В выкладываемых со сто-
роны нового прострнка пере-
мычках оставляют темпера-
турные швы размером 10—
12 мм, в которые заклады-
вают дощечки.
Для равномерного рас-
пределения теплового пото-
ка в перемычках на несколь-
ких горизонтах предусмат-
риваются отверстия разме-
ром 130 X 180 мм.
По мере возведения про-
стенков удаляют винтовые
распорки, на следующих го-
ризонтах снимают верхние
изоляционные щиты и кир-
пичные перемычки выклады-
вают выше, до перекрытия
камер.
Высотная отметка верха
печей на отремонтированном участке должна быть на 70—80 мм
ниже высотной отметки действующих печей.
Перед перекрытием вертикалов удаляют металлические щит-
ки, предохраняющие от засорения косые ходы, вынимают асбе-
стовые куклы и производят окончательную чистку косых ходов,
горелочных гнезд и корнюрных каналов.
В дальнейшем, чтобы предотвратить попадание раствора
в вертикалы, при кладке смотровых шахточек применяют асбе-
стовые куклы.
Обнаруженные при чистке кладки печей дефекты должны
быть устранены до начала разогрева.
Качество чистки отопительной системы (косые ходы, осно-
вания вертикалов, горелки, корнюры, вертикалы, смотровые
шахточки и т. д.) должно быть тщательно проверено.
7. Предрастопочные работы
Перед сушкой и разогревом отремонтированных простенков
необходимо отрихтовать армирующие рамы и анкерные колон-
ны и подготовить анкераж к разогреву.
По заплечикам простенков закладывают асбестовый шнур
диаметром 30 мм. Поверхность армирующих рам, обращенную
к кладке, очищают от старого раствора и нагара и устанавли-
вают плотно по заплечикам головок отопительных простенков.
Пружины анкерных колонн ремонтируемых простенков на-
гружаются до заданных величин. До разогрева кладки печей
производится замер стрелы прогиба анкерных колонн ремонти-
руемых и буферных простенков и затяжка колонн до увеличе-
ния стрелы прогиба на 3—4 мм.
После тщательной проверки качества кладки отопительных
простенков и их армирования начинается кладка временных
внутренних топок.
На под печей насыпают слой динасового мертеля толщиной
20 juju, на котором производится кладка выстилки внутренних
топок нормальным шамотным кирпичом толщиной 65 мм.
Кладка футеровки стен камер коксования выполняется уло-
женным на ребро нормальным шамотным кирпичом на раство-
ре. При этом раствор не должен выдавливаться в сторону стены
буферного простенка, в связи с чем он наносится на 'А наруж-
ной грани кирпича. Высота футеровки 850—900 мм.
Внутри камер коксования насухо укладывается насадка на
высоту 700—800 мм.
Зеркала (закладка камер с торцов) должны выкладываться
на высоту 1,3 м толщиной в один кирпич, а верхняя часть — до
свода печей — в полкирпича.
Кладка зеркал выполняется с температурными швами ши-
риной 15—20 мм в каждом ряду. Фасад зеркал раскрепляется
деревянными клиньями.
Коксовый газ подводится к временным внутренним топкам
с машинной и коксовой сторон от постоянных распределитель-
ных коллекторов в туннелях.
8. Разогрев и пуск переложенных
простенков
Методика и продолжительность разогрева простенков после
перекладки зависят от:
12 Заказ 1731 177
а) количества перекладываемых простенков;
б) объема перекладки.
Если перекладке подвергались более чем три простенка, то
продолжительность разогрева, независимо от объема выполнен-
ных работ, должна составлять не менее 21 суток. При этом разо-
грев простенков ведется при помощи внутренних топок по сле-
дующему графику:
Интервалы Количество
температур. °C суток
До 100 3
100—300 8
300—500 4
500—600 3
600—900 ' 3
Итого 21
Если перекладывается менее трех простенков, то методику
разогрева и его продолжительность определяет выполненный
объем работ. В случае перекладки одновременно с простенками
корнюрной зоны и регенераторов разогрев производится по при-
веденному выше графику.
Если корнюрная зона и регенераторы не перекладывались
и подогревались при ремонте простенков, то продолжитель-
ность разогрева трех и менее простенков сокращается до 10 су-
ток и производится по сокращенному графику:
Интервалы Количество
температур, °C суток
До 100 2
100—300- 2
300—500 2
500—700 3
700—900 1
Итого 10
В этом случае не нужно устраивать внутренних топок, а
подъем температур в переложенных простенках производить
за счет тепла буферных простенков, температура в которых по-
степенно повышается до эксплуатационной. Независимо от ме-
тодики разогрева, по мере достижения температур 750—800° С
переложенные простенки переводятся на постоянную схему обо-
грева.
Во время разогрева простенков необходимо вести тщатель-
ный контроль за состоянием анкеража, для чего ежедневно из-
мерять прогиб анкерных колонн и регулировать его в заданных
пределах.
После перевода простенков на постоянную схему обогрева
производятся следующие предпусковые работы;
а) удаление внутренних топок;
б) удаление перемычек и изоляционных асбестовых листов
из буферных печей;
в) окончательная регулировка анкеража;
г) монтаж стояков, форсунок орошения и т. д.;
д) установка регулировочных средств: горелок регистров
и т. д.;
е) заливка армирующих рам раствором динасового мер-
теля МД-2;
ж) закладка проемов над и под бронями;
з) установка пробок в растопочных отверстиях и т. д.
После окончания предпусковых работ и достижения темпе-
ратур в вертикалах ремонтируемых и буферных и полубуферных
печей 1200—1250° С'приступают к загрузке камер коксования
шихтой.
Первая загрузка отремонтированных печей производится
неполным, уменьшенным на ‘/з количеством шихты; первая вы-
дача кокса — при полной его готовности и увеличенном периоде
коксования.
В дальнейшем по мере повышения температур до средне-
батарейных все печи вводятся в серию. После выдачи первого
кокса из буферных и полубуферных печей производится осмотр
кладки с фиксацией и последующим исправлением (если это
возможно) обнаруженных дефектов.
Описанный выше способ перекладки простенков испытан
на ряде заводов и полностью себя оправдал, так как обеспечи-
вает сохранность простенков буферных печей.
На Кузнецком металлургическом комбинате в промышлен-
ных условиях был проверен скоростной способ перекладки про-
стенков коксовых камер, который может быть в некоторых слу-
чаях использован.
Основные положения этого способа заключаются в следую-
щем:
а) регенераторы перекладываемых и буферных печей оста-
ются в горячем состоянии с температурой не ниже 800° С в те-
чение всего ремонта;
б) охлаждение буферных простенков перед ремонтом не
производится; в кладке буферных простенков сохраняется име-
ющийся запас тепла;
в) период разогрева новых простенков сокращается до
5—6 дней (после перекладки основных зон камер);
г) с каждой стороны ремонтируемого участка оставляется
только по одной буферной печи.
Основные операции при скоростном способе перекладки
простенков выполняются в приведенной ниже последовательно-
сти.
После выдачи кокса из ремонтируемых и буферных печей в
камерах последних устанавливается шесть перемычек, а также
12* 179
две перемычки в головках камер, подлежащих перекладке.
Вслед за этим немедленно начинается разборка кладки смотро-
вых шахточек вертикалов, загрузочных люков, а затем перекид-
ных каналов и ломка простенков с машинной стороны, начиная
с первого вертикала.
Чтобы уменьшить охлаждение кладки простенков буферных
печей, через загрузочные люки опускают вертикальные метал-
лические щиты до пода камер коксования.
Для максимального сохранения тепла в буферных печах и
простенках ломку перекрытия печей производят одновременно с
разборкой вертикалов.
По мере разборки кладки буферные простенки для сохране-
ния статической прочности раскрепляют винтовыми распорками
и обклеивают листовым асбестом в три слоя на жидком стекле.
Подовые плиты для сохранения тепла закрывают толстым слоем
шлаковой ваты. Подобная изоляция стен и подов камер позво-
ляет в значительной степени сохранить тепло, аккумулирован-
ное в кладке.
Кладка простенков и перемычек в камерах производится
аналогично описанному выше. Регенераторы во время разборки
и кладки простенков подогреваются за счет сгорания коксового
газа, который вводится в них через смотровые глазки. Запас
тепла в регенераторах позволяет тотчас же после выкладки ото-
пительной системы печей (вертикалов, горизонтальных и пере-
кидных каналов) приступить к подогреву переложенных про-
стенков теплом из регенераторов, не ожидая укладки разбутки
и окончания других работ в верхней зоне, что в значительной
степени сокращает срок разогрева простенков. Остальные пред-
пусковые и пусковые работы производятся обычным способом.
Общая продолжительность ремонта двух простенков ускорен-
ным способом составляет 17—20 суток. Однако, как уже ука-
зывалось выше, такой способ ремонтов нельзя рекомендовать,
так как он не гарантирует полной сохранности кладки буферных
простенков.
9. Инструмент, инвентарь
и приспособления для перекладки
простенков
Качественное проведение работ по перекладке простенков
возможно только при условии наиболее целесообразной органи-
зации производства работ и применения целого ряда инструмен-
тов и приспособлений, помогающих точно выдерживать все не-
обходимые размеры.
180
Контрольно-измерительные инструменты
Складные деревянные метры, выпускаемые промышленно-
стью, длиной 1 и 2 м, перед использованием подлежат провер-
ке точным метром или стальной рулеткой; точность измере-
ния ± 1 мм. Пользоваться складными стальными метрами не
рекомендуется, потому что они покрываются ржавчиной
и быстро приходят в негодность от соприкосновения с рас-
твором.
При разбивке осей коксовых печей пользуются специальной
рулеткой, в ленте которой просверливаются отверстия диамет-
ром 1 мм с расстоянием между ними, равным расстоянию меж-
ду осями печей. Применение хлопчатобумажных рулеток не до-
пускается.
Раздвижная линейка (рис. 78, а) состоит из направляющей
металлической рамки длиной 300 мм, внутри которой свободно
передвигается стальная линейка такой же длины. Раздвижная
линейка применяется для измерения ширины камер коксования
и регенераторов.
Металлические отвесы (рис. 78, б) являются основным инст-
рументом для проверки вертикальности стен и переноса осей.
Деревянное правило (линейка) длиной 1,5—3,5 м сечением 35 X
X 50 мм служит для определения прямолинейности стен
(рис. 78, в\ стена имеет выпуклость на величину Л) и проверки
высоты рядов кладки по отметкам на вертикальных разбивоч-
ных рейках (рис. 78, а; кладка занижена на величину а). Рабо-
чие грани правила должны быть строго параллельными.
Разметочные деревянные горизонтальные рейки длиной
7200—7600 мм сечением 80 X 20 мм служат для разметки и про-
верки расположения различных конструктивных элементов
[колосников, косых ходов (рис. 78, а), горелочных отверстий
и т. д.].
Шаблоны (рис. 79) служат для проверки поперечных раз-
меров каналов или контурных очертаний элементов кладки.
Они изготовляются из листовой стали толщиной 2—4 мм.
Рабочий инструмент для кладочных
и отделочных работ
Кельма (рис. 80, а) применяется для переноса раствора из
индивидуального ящика рабочего на кладку.
Киянка — деревянный молоток (рис. 80,6) — применяется
для подбивки укладываемого на растворе кирпича.
Один конец ножа расшивки (рис. 80, в) служит для провер-
ки полноты набивки материальных швов, другой — ручка —
для расшивки поверхности швов.
Рис. 78. Контрольно-измерительный инструмент:
а — раздвижная линейка: 1 — направляющая рамка; 2 — стальная линейка с деле-
ниями; б — отвес: 1 — пластинка; 2 — шнур; 3. — корпус; 4 — винтовая головка:
в — проверка вертикальности стены правилом; г — проверка высоты кладки; д — раз-
меточная рейка для косых хоцов и горелочных отверстий
Рис. 79. Шаблоны для контролирования размеров:
а — устья подовых каналов; б — отверстий колосников; в — от-
верстий выходных сечений косых ходов; г — головок вертикалов
по обогревательному простенку и коксовой камере
Рис. 80. Инструменты для кладочных работ:
а — кельма; б — киянка; в — расшивка
d‘tOr12\
Рис. 81. Инструмент для отделочных работ:
а — крючок для очистки температурных швов; б — скребок для очистки кладки;
в — «змейка» для проверки очистки косых ходов корнюрной зоны; г — совок для
очистки подовых каналов; д — совок для очистки корнюров; е — совок для очистки
основания вертикала; ж — приспособление для очистки обогревательных колодцев;
э, и, к, л — приспособления для очистки каналов: подовых, над насадкой, смотровых
шахточек и корнюров; м — крючок для удаления щитков из колодцев вертикала
Рис. 82. Наконечники для отсоса мелкого мусора и пыли из
каналов и приспособления для установки регулирующих
кирпичей:
а — наконечники со щеткой для корнюров; б — наконечники для ка-
налов подовых и над насадкой; в, г — наконечник для отсоса пыли из
растопочных каналов и вертикалов; д, е — приспособления для уста-
новки нижних регистров и горелок
На рис. 81 показан инструмент, применяемый при отделоч-
ных работах, проводимых во время перекладки и по ее оконча-
нии перед разогревом простенков.
Очистка каналов и вертикалов от пыли и мелкого мусора мо-
жет производиться при помощи пылеотсасывающих аппаратов.
На рис. 82 представлены различные виды наконечников (в за-
висимости от конфигурации конструктивного элемента печей),
которые подсоединяются к пылесосу при помощи разборных
•алюминиевых труб и всасывающих шлангов диаметром 37,5—
50 мм, а также приспособления для установки регистров и го-
релок.
Приспособления и инвентарь
Для закрепления и натяжения шнура по рядам кладки при-
меняется деревянная зачалка (рис. 83, а); для получения пра-
вильных размеров температурных швов и уменьшения их засо-
а
Рис. 83. Приспособления, применяемые при кладке:
а — зачалка; б — температурная дощечка; в — температур-
ные доски у контрфорсов; г — пробка для смотровых шахто-
чек изоляционных стен у контрфорсов
рения при кладке печей используются температурные дощечки
(рис. 83,6); при кладке изоляционных стен у контрфорсов —
температурные доски (рис. 83, в).
Пробки из досок (рис. 83, г) устанавливаются в вертикаль-
ные шахточки при кладке изоляционных стен у контрфорсов,
чтобы предотвратить их замусоривание.
Рис. 84. Приспособления для защиты каналов
в кладке от засорения:
а — защитное устройство над насадкой; б, в — предохрани-
тельные щитки от засорения каналов при кладке вертикалов
и смотровых шахточек
Рис. 85. Инвентарные приспособления:
а и б — ящики для раствора; в — щит под загрузку огнеупорами; г — под-
дон; д — раздвижная стойка в трех положениях (/, II, III)
Приспособления для защиты каналов в кладке представле-
ны на рис. 84. Защита насадки регенераторов от засорения пред-
ставляет собой двухрядное перекрытие из рубероида и обрезных
досок.
В число основных инвентарных приспособлений входят ма-
лый деревянный и большой металлический ящики для раствора
(рис. 85, а и б). Кирпич со складов к месту укладки транспор-
тируется на поддонах (рис. 85, г).
Раздвижные стойки (рис. 85,5) применяются для устройства
подмостей при кладке стен камер коксования.
Глава
Ремонт нижнего строения
коксовых печей
1. Причины, вызывающие повышение
сопротивления насадки регенераторов
Сопротивление насадки регенераторов может повышаться
вследствие оплавления насадочного кирпича или появления
значительных перетоков воздуха через стены регенераторов с
восходящего в нисходящий поток, а также засорения насадки
углем либо колошниковой пылью при обогреве печей доменным
газом.
При обогреве печей коксовым газом оплавление насадки мо-
жет возникнуть в результате обогрева печей с заниженным ко-
эффициентом избытка воздуха и превышением допускаемых
температур в верхней зоне регенераторов.
При длительном ведении обогрева с недостатком воздуха на
печах с перекидными каналами насадка оплавляется в основ-
ном в воздушных регенераторах, где обычно имеется избыточ-
ный воздух, проникающий через стены, разделяющие восходя-
щие и нисходящие потоки.
Обычно на печах, бывших длительное время в эксплуатации,
в стенах регенераторов, разделяющих потоки, имеются значи-
тельные трещины или расхождения швов кладки. Поэтому при
обогреве печей с недостатком воздуха или при больших перето-
ках сырого коксового газа из камер коксования в отопительную
систему может оплавиться насадка регенераторов. При этом оп-
лавление начинается не с верхних рядов насадки, а несколько
ниже, т. е. после интенсивного перемешивания недогоревших
газов с горячим воздухом.
Оплавление начинается в первую очередь в местах перето-
ков горячего воздуха, постепенно распространяясь на смежные
участки насадки регенераторов. В случае превышения допуска-
емых температур в верхней зоне регенераторов оплавления мо-
гут возникнуть только в верхних рядах насадки.
В современной практике работы печей оплавление насадки,
вызванное превышением допускаемых температур, — редкое
явление и может наблюдаться только в отдельных регенераторах
на небольших участках насадки.
При обогреве печей доменным газом сопротивление насадки
газовых регенераторов, выполненной из прямоугольного кирпи-
ча, через 4—5 лет эксплуатации печей повышается за счет
отложений колошниковой пыли, вносимой газом, примерно в
два раза. Через 8—10 лет эксплуатации сопротивление возра-
стает настолько, что даже при 100-м дымовых трубах не обеспе-
чивается необходимое разрежение для нормальной работы пе-
чей. Пыль отлагается преимущественно на горизонтальных по-
верхностях насадочного кирпича в виде скоплений в местах
переходов из узкого сечения в широкое. По мере накопления
пыли уменьшается живое сечение для прохода газа, вследствие
чего и повышается сопротивление насадки.
На вертикальных плоскостях насадочного кирпича пыль от-
лагается в виде налета слоем толщиной 3—5 мм.
Если насадка выполнена из прямоугольного кирпича 125 X
X 65 X 290 мм, пыль отлагается преимущественно в нижних ря-
дах; в насадке из мелкого брускового кирпича размером 50 X
X 50 X 240 мм основное количество пыли скопляется в нижних
рядах и постепенно уменьшается при переходе в вышележащие
ряды; начиная с рядов 18—20 и выше отложений пыли обычно
уже не наблюдается.
По длине регенератора пыль отлагается равномерно, несмот-
ря на то, что количество проходящих здесь газов обычно неоди-
наково. Это может быть объяснено тем, что в местах, где прохо-
дит больше газа, сопротивление насадки повышается в более
короткий промежуток времени и потоки газа перераспределяют-
ся, т. е. сопротивления по длине регенераторов естественно вы-
равниваются.
Пыль доменного газа редко спекается с поверхностью наса-
дочных кирпичей и обычно отлагается в виде рыхлой массы,
легко удаляемой от незначительных усилий.
В воздушных регенераторах после перевода печей на обогрев
доменным газом с течением времени также увеличивается со-
противление насадки. Это объясняется увеличением перетоков
воздуха в нисходящий поток, возникающих из-за повышения
разности давлений между восходящим и нисходящим потоками.
Величина перетоков воздуха прямо пропорциональна квадрат-
ному корню из этой разности. Кроме того, при наличии неплот-
ностей в стенах регенераторов, разделяющих восходящие и
нисходящие потоки (трещины в стенах, отходы кладки головок
и другие разрывы в кладке), количество воздуха, уходящего в
нисходящий поток, может быть настолько велико, что при пс-
190
пользовании всего резерва тяги дымовой трубы все же не будет
обеспечена подача потребного количества его (по восходящей
линии) для сгорания газа в простенках.
В связи с перетоками воздуха из восходящего в нисходящие
потоки через воздушные регенераторы проходят увеличенные
количества как воздуха, так и смеси воздуха (проникшего с
восходящего потока) с продуктами горения, что является основ-
ной причиной повышения сопротивления насадки воздушных ре-
генераторов.
Перетоки воздуха обычно наблюдаются в нижней зоне реге-
нераторов, кладка которой работает в наиболее неблагоприят-
ных переменных температурных условиях, в связи с чем в
кладке этой зоны в первую очередь образуются разрывы. Кроме
того, в нижней зоне регенераторов разность давлений между
восходящим и нисходящим потоками достигает наибольшей
величины.
Перетоки воздуха приводят к ухудшению нагрева кладки
нижней зоны регенераторов в сторону снижения температур ни-
же критических для динасового материала. Это способствует
увеличению имеющихся неплотностей и появлению разрывов в
кладке, что в свою очередь увеличивает перетоки воздуха в нис-
ходящий поток.
Кроме перетоков воздуха, сопротивление воздушных регене-
раторов незначительно увеличивается также вследствие отло-
жений мелкой дисперсной пыли, уносимой с восходящего
потока.
В воздушных регенераторах отлагается также пыль, вноси-
мая воздухом из окружающей атмосферы. В атмосфере, окру-
жающей коксовые печи, всегда имеется некоторое количество
угольной или коксовой пыли. Попадая вместе с воздухом
в регенераторы, эта пыль сгорает, а зола отлагается на на-
садке.
Дополнительной причиной повышения сопротивлений насад-
ки газовых и воздушных регенераторов является и то, что при
открывании крышек в смотровых шахточках над вертикалами в
последние просыпается некоторое количество шихты, которая
уносится потоком газов через косые ходы в регенераторы и там
сгорает, а зола отлагается на насадке. Кроме того, сопротивле-
ние насадки регенераторов повышается при работе печей на не-
правильном гидравлическом режиме — с разрежением под
лючками вертикалов. При открывании лючков угольная ш-ихта
засасывается в вертикалы, попадает на насадку, вызывая ее за-
сорение и оплавление.
Количество шихты, попадающей в вертикалы, зависит от раз-
режения в отопительной системе, тщательности уборки верха
печей, правильной конфигурации и посадки крышек в смотро-
вые лючки вертикалов. Для уменьшения количества просыпаю-
щейся в вертикалы шихты рекомендуется поддерживать такой
тяговый режим, чтобы под крышками смотровых лючков вверху
вертикалов на восходящем потоке было положительное давле-
ние в пределах 2—6 н!м2 (0,2—0,6 мм вод. ст.).
2. Измерение сопротивления насадки
регенераторов
Сопротивление насадки регенераторов контролируется изме-
рением разности давлений в верхней и нижней зонах регенера-
торов.
Величина перепада давлений между верхней и нижней зо-
нами регенераторов при одинаковой степени чистоты насадки
пропорциональна объему проходящих через данный регенератор
воздуха или газов. Чем больше объем проходящих через реге-
нератор газов, тем больше сопротивление его насадки. Поэтому
при измерениях сопротивления насадки регенераторов очень
важно, чтобы через них в момент каждого измерения (для сопо-
ставимости с предыдущими) проходили одинаковые объемы
газов.
Так как непосредственное измерение объемов поступающего
газа и воздуха и отводимых продуктов горения по каждому ре-
генератору осуществить чрезвычайно трудно, то применяется
косвенный метод, основанный на том, что равенство перепадов
давлений при одинаковых размерах топочной системы указыва-
ет на равенство проходящих количеств газов.
Размеры топочной системы на участке от корнюрной зоны и
выше являются практически одинаковыми и неизменными на
протяжении всего срока службы коксовых печей. Поэтому для
контроля проходящих объемов газов контролируется давление
в верхней зоне регенераторов.
Установление в верхней зоне всех регенераторов на восхо-
дящих и соответственно на нисходящих потоках давлений, рав-
ных давлениям в контрольных регенераторах, указывает, что че
рез все отопительные простенки батарей проходят одинаковые
объемы газов.
При измерениях сопротивлений регенераторов трубка долж-
на погружаться через смотровой глазок всегда на глубину 50—
100 мм от внутреннего обреза кладки фасадной стены регенера-
торов.
В газовоздушных клапанах трубка погружается в дымовые
патрубки через отверстия в них на глубину 10—20 мм. Измене-
ние глубины погружения трубок в регенераторы может исказить
замеры в пределах 1—2 мм.
Замеры сопротивления регенераторов должны выполняться
в таком порядке:
а) устанавливается величина разрежений во всех регенера-
торах батареи при работе их на восходящем и нисходящем по-
токах, равная исходному замеру, при котором впервые произ-
водились измерения сопротивления регенераторов;
б) если сопротивление регенераторов определяется впервые
и исходный замер не производился, то следует выполнить опре-
деление при существующем режиме и принять его за исходный
замер для всех последующих измерений;
в) если исходный замер сопротивлений проводился при ином
периоде коксования, то надо произвести замеры в условиях но-
вого режима обогрева и в полученные данные внести поправку.
Поправка определяется либо по соотношению периодов коксо-
вания, либо непосредственным измерением; в последнем случае
в контрольных регенераторах на время измерения устанавли-
вается режим, равный исходному. Полученную разность пока-
заний следует считать поправкой на изменение сопротивления,
вызванного изменением режима обогрева печей, т. е. количест-
вом проходящих газов.
После погружения трубки в дымовой патрубок отсчитывают
показания микроманометра и фиксируют величину разрежения
в клапане. Вслед за этим в смотровой лючок регенератора по-
гружают вторую трубку и отсчитывают показание микромано-
метра. Разность между отсчетами показывает перепад давлений
между верхней и нижней зонами. Эта величина зависит от со-
противления насадки и гидростатического напора.
Гидростатический напор по линии восходящего потока умень-
шает сопротивление регенератора, замеренное методом перепа-
да давлений, а по линии нисходящего потока увеличивает сопро-
тивление регенераторов, замеренное методом перепада.
Для восходящего потока величина гидростатического напора
прибавляется к перепаду давлений, а для нисходящего потока —
вычитается из него.
3. Определение причин, вызывающих
повышенное сопротивление насадки
В случае значительного повышения сопротивления насадки
регенераторов важно выявить причины этого и наметить меро-
приятия для устранения этого явления.
Повышение сопротивления насадки регенераторов на 30—
50 н/м2 (3—5 мм вод. ст.) против исходного, определенного пос-
ле регулировки обогрева печей на коксовом или доменном газе,
следует считать большим.
Для выяснения причин, вызвавших увеличение сопротивления
насадки, надо измерить температуры и определить состав про-
дуктов горения на выходе из подовых каналов регенераторов-
13 Заказ 4731
При замерах температуры или отборе пробы газа для анали-
за термометры или заборные трубки погружают на глубину,
обеспечивающую получение средней температуры газового по-
тока. Эта глубина для большинства конструкций газовоздушных
клапанов соответствует 150—180 мм от верха патрубка, входя-
щего в подовый канал. Отсчеты температур следует делать на
10-й минуте после кантовки при одновременном измерении в га-
зовых и воздушных клапанах, обслуживающих данный отопи-
тельный простенок. Пробы продуктов горения отбирают также
одновременно в патрубках газовых и воздушных клапанов, об-
служивающих данный простенок.
На основании измерений сопротивлений насадки регенерато-
ров, температур продуктов горения и анализа их состава выяв-
ляются причины, вызвавшие повышение сопротивлений регене-
раторов.
На печах с перекидными каналами при обогреве коксовым
газом сопротивление насадки повышается в основном в воздуш-
ных- регенераторах вследствие перетоков воздуха из восходяще-
го в нисходящий поток. Наличие перетоков воздуха обычно под-
тверждается более низкими температурами продуктов горения,
выходящих из воздушных регенераторов. Кроме того, содержа-
ние кислорода в пробах, отобранных из газовых клапанов, будет
значительно ниже, чем в пробах, отобранных из воздушных кла-
панов. Если нет больших отклонений в температурах продуктов
горения и их составе, а сопротивление регенераторов (воздушных
и газовых) повышено, то для окончательного выяснения причин
следует вскрыть фасадные стены нескольких регенераторов с
наибольшим сопротивлением и тщательно их осмотреть.
При осмотре надо обратить особое внимание на характер от-
ложения пыли, а также выявить, не произошло ли оплавление по-
верхности насадочных кирпичей (в верхних рядах насадки) в
связи с отложениями на них легкоплавкой пыли.
При обогреве печей доменным газом сопротивление обычно
повышается в большей степени в газовых регенераторах и в мень-
шей— в воздушных. Бывает, однако, что сопротивление воздуш-
ных регенераторов такое же, как и газовых, а в отдельных слу-
чаях даже выше.
Сопротивление газовых регенераторов зависит от содержания
колошниковой пыли в подаваемом на обогрев печей доменном
газе: чем ее больше, тем быстрей повышается сопротивление на-
садки.
Сопротивление воздушных регенераторов повышается в не-
значительной мере, так как основная масса пыли, внесенная
доменным газом, оседает в газовых регенераторах во время рабо-
ты их на восходящем потоке, а в простенки уносится незначи-
тельное количество мелкой дисперсной пыли. Поэтому нет источ-
ника для значительного засорения насадки в воздушных реге-
нераторах.
Однако, как было отмечено выше, если наблюдается увеличе-
ние сопротивления воздушных регенераторов, то это может быть
вызвано перетоками воздуха с восходящего в нисходящий поток
через образовавшиеся трещины и другие нарушения герметич-
ности кладки стен.
В зависимости от условий отложения пыли и состояния клад-
ки стен регенераторов и насадки принимаются те или иные меры
для уменьшения сопротивления насадки регенераторов.
4. Очистка насадки регенераторов
от отложений пыли доменного газа
Пыль, вносимая доменным газом, обычно отлагается на по-
верхности насадочных кирпичей в виде рыхлой или слегка спек-
шейся массы, причем вертикальные поверхности кирпича покры-
ваются пылью равномерно небольшим рыхлым слоем в 3—5 мм,
а на горизонтальных поверхностях отлагается основная масса
пыли в виде скоплений слоем до 15—30 мм. В отдельных случаях
эти скопления на поверхности слегка спекаются и не прилипают
к кирпичам.
По мере отложения пыли на горизонтальных поверхностях
сечения в местах перехода из нижних в верхние ряды насадки
уменьшаются.
Для удаления пыли с поверхности насадочного кирпича нуж-
ны небольшие механические усилия (очистка кирпича металли-
ческими щетками); но так как невозможно механически воздей-
ствовать на каждый кирпич, то рекомендуется удалять пыль с
помощью сжатого воздуха.
Многократной проверкой было установлено, что пыль, отло-
жившаяся на поверхности кирпича, может быть удалена струей
сжатого воздуха под давлением 500—600 кн^м? (5—6 ат). Струя
сжатого воздуха, выходящая через отверстия диаметром
3—4 мм, удаляет основную массу пыли с поверхности кирпича,
находящейся на расстоянии 2—3 см от места вылета воздуха из
отверстия в подводящей трубке.
По мере увеличения расстояний от места вылета струн сжа-
того воздуха степень очистки поверхности насадочных кирпичей
уменьшается и на расстоянии 100—200 мм значительного эффек-
та не дает. Поэтому для хорошей очистки насадки регенераторов
от отложений пыли необходимо максимально приблизить струю
сжатого воздуха к поверхностям насадочных кирпичей. Это воз-
можно достигнуть при условии пропуска трубки, подающей сжа-
тый воздух, на всю глубину ячеек каждого продольного ряда.
В связи с невозможностью очистки всей насадки в регенера-
торах, имеющих промежуточные перегородки, продувка секций
может применяться как временное мероприятие, так как, кроме
13* 135
недостаточного снижения сопротивления, это приводит к повы-
шению расхода тепла -и коренному изменению газовоздушных по-
токов, что нарушает ранее установленный режим обогрева печей.
Наиболее эффективным мероприятием для ликвидации высоких
сопротивлений и устранения в дальнейшем быстрого отложения
пыли в насадке в таких случаях является замена насадки из пря-
моугольного кирпича фасонной (решетчатой) с удалением про-
межуточных перегородок.
На печах, не имеющих промежуточных перегородок, в реге-
нераторах, добавочное сопротивление, вызванное отложениями
колошниковой пыли при очистке насадки с помощью сжатого
воздуха, весьма эффективно устраняется.
В регенераторах с фасонной решетчатой насадкой на стенах
ее отлагается меньше колошниковой пыли, так как движение га-
зовых потоков здесь прямолинейно, без поворотов и сужений.
Очистка насадки из нормального кирпича
До начала работ по очистке насадки регенераторов с по-
мощью сжатого воздуха нужно заготовить необходимое количе-
ство труб с внутренним диаметром 12,5 мм и длиной 1 —1,5 м, с
наружной нарезкой для возможности соединения их с помощью
муфт. Для каждого набора одна труба должна иметь оттянутый
заваренный конец с тремя -отверстиями по 3—4 мм, равномерно
распределенными по окружности.
Воздухопровод, как правило, должен располагаться на печах
на уровне туннеля. При -отсутствии проложенного в туннеле воз-
духопровода последний должен быть смонтирован в туннелях по
сторонам батареи. На воздухопроводе должны быть штуцеры с
пробковыми кранами, к которым подсоединяются резиновые
шланги длиной 10—12 м. К шлангу подсоединяются трубки, с
помощью которых производится очистка насадки. До очистки
надо подготовить инструмент и вспомогательные приспособления
(ломики, кочережки, скребки, щитки для предохранения газо-
воздушных клапанов от засорения и комплект съемных щитков
с асбестовой изоляцией для закрытия фасада регенератора пос-
ле удаления кладки его фасадных стен) и заготовить кирпич,
мертель и изоляционный материал для восстановления разру-
шенной фасадной стены регенератора.
Для регенераторов, намеченных к очистке насадки, устанав-
ливается особый режим:
а) отопительные простенки, обслуживаемые данным регене-
ратором, переводятся на обогрев коксовым газом;
б) в отопительных простенках устанавливается гидравличе-
ский режим, обеспечивающий разрежение в глазках регенерато-
ров на восходящем потоке в пределах 40—50 н/м2 (4—5 мм
вод. СТ.) ;
в) температура в обогревательных простенках, связанных с
ремонтируемыми регенераторами, поддерживается на 15—20° С
выше, чем при обогреве доменным газом;
г) обезграфичивающее устройство не включается в работу;
д) очистку сжатым воздухом производят только в одном ре-
генераторе; в следующем регенераторе ведут подготовительные
работы к продувке.
После проведения всех подготовительных работ приступают
к вскрытию фасадной стены регенератора. Перед разборкой
крайнего внутреннего ряда отключают воздушную крышку газо-
вого регенератора, а дымовой клапан закрепляют в поднятом
положении, т. е. простенок переводят на работу в обеих кантов-
ках только с одним воздушным регенератором (газовый клапан
регенератора в обеих кантовках работает на нисходящем пото-
ке) .
Камеры регенератора после удаления фасадной стены закры-
вают съемными металлическими щитками.
Очистку насадки из прямоугольного или брускового кирпича
ведут при работе регенератора только на нисходящем потоке,
соблюдая следующий порядок:
а) сначала продувают все продольные ряды насадки, начи-
ная с нижнего и кончая верхним;
б) затем продувку ведут в обратном направлении всех про-
дольных рядов, начиная с верхнего и кончая нижним;
в) продувку каждого продольного ряда начинают от фасада
с постепенным продвижением трубки в глубь регенератора; при
движении трубку непрерывно поворачивают вокруг оси на
45—90°;
г) когда трубка достигает перегородки, ее постепенно продви-
гают к фасаду с такой же скоростью, что и при движении к пе-
регородке;
д) для пропуска трубки вдоль ряда насадки на соответствую-
щем уровне открывают заслонку на щите; после очистки всех
ячеек продольного ряда закрывают заслонку этого уровня и
открывают заслонку на уровне следующего ряда; контроль за
эффективностью очистки осуществляют просвечиванием ячеек
мощной лампой с рефлектором;
е) после окончания очистки удаляют временный щиток, укла-
дывают первый ряд зеркала, после чего регенератор переводят
на работу с восходящим и нисходящим потоками и производят
полную закладку зеркала и тщательную расшивку всех наруж-
ных материальных швов;
ж) пыль, которая осела в подовом канале, удаляют
скребком;
з) после удаления пыли простенки, обслуживаемые данным
регенератором, переводят на обогрев доменным газом.
Чтобы проверить эффективность очистки, сопротивление на-
садки данного регенератора измеряют до и после продувки.
Очистка насадки сжатым воздухом производится последователь-
но, т. е. только в одном регенераторе, а в следующем в это вре-
мя ведут подготовительные работы.
Очистка насадки из фасонного решетчатого
кирпича
Регенераторы с насадкой из фасонного решетчатого кирпича,
как правило, имеют изоляционные металлические щиты, уста-
новленные на фасадных стенах регенераторов. В этих щитах
проектом предусмотрены специальные отверстия для очистки на-
садки от колошниковой пыли, в которые вводится трубка для
подачи сжатого воздуха. Трубка постепенно продвигается впе-
ред до перегородки и затем с той же скоростью — в обратном
направлении к фасаду.
В широких регенераторах на уровне колосниковой решетки
предусматривается два отверстия по ширине регенератора для
продувки насадки.
При перемещении трубки в глубь регенератора надо разво-
рачивать ее в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы
охватить продувкой все три отверстия в насадочном кирпиче,
т. е. насадочный кирпич по всей ширине.
Продувка регенераторов с решетчатой насадкой производит-
ся через нижнее отверстие в направлении снизу вверх.
Режим регенераторов на время очистки насадки устанавли-
вается таким же, как и при очистке брусковой насадки: про-
стенки, обслуживаемые данным регенератором, переводят на
обогрев коксовым газом, продувку ведут только в одном реге-
нераторе данной сопряженной системы и т. д.
В отличие от очистки брусковой насадки при наличии отвер-
стий в изоляционных щитах в разборке фасадных стен регене-
раторов нет надобности. Так как в решетчатой насадке отложе-
ния колошниковой пыли значительно меньше, чем в прямо-
угольной, то продувка через отверстие внизу регенератора
иногда оказывается достаточно эффективной. Пыль, попавшую
в подовый канал, удаляют гребками.
Если очистка насадки при продувке только через нижнее
отверстие окажется недостаточной, то производят дополнитель-
ную продувку на половине высоты всей насадки и сверху через
смотровые лючки. Для этого на уровне 7—8 ряда насадки пред-
усматривают укладку специального насадочного кирпича с вы-
сокими ножками, вследствие чего образуется проем на всю
длину половины высоты регенератора, в который может быть
введена трубка для продувки насадки. На этом уровне продув-
ка может быть произведена в направлении снизу вверх для
верхней половины насадки и сверху вниз для нижней половины
насадки.
В кладке фасадных стен регенераторов и в изоляционных
щитах отверстий для продувки на этом уровне не предусмотре-
но; в случае необходимости надо снять изоляционные щиты,
удалить огнеупорный и изоляционный кирпич на уровне 7—
8 ряда насадки на высоту 100—150 мм и через образовавшийся
проем произвести дополнительную продувку. После продувки
проем закладывают кирпичом, устанавливают и уплотняют изо-
ляционные щиты.
Для продувки верхних рядов фасонной насадки регенерато-
ров применяются трубки с наружным диаметром 18 мм. Трубка
для продувки насадки через смотровые лючки верха регенера-
торов состоит из трех звеньев, соединенных муфтами. Коней
последнего звена трубки заострен и наглухо заварен. На ниж-
ней образующей трубки у самого ее конца имеется шесть отвер-
стий для продувки диаметром 5 мм. Сверху конец трубки утя-
желяется металлическим бруском весом 1 кг. Назначение этого
бруска — препятствовать деформации трубки от нагрева при ее
протягивании по насадке регенератора.
Трубка для продувки насадки в средней части регенерато-
ра делается цельной длиной 8,5—9 м. Конец трубки с отвер-
стиями для продувки выполняется точно так же, как и описан-
ное выше последнее звено составной трубки.
На некоторых заводах применялся способ продувки решет-
чатой насадки регенераторов через смотровые лючки вверху
и через подовый канал снизу регенераторов. Трубка для про-
дувки насадки снизу через подовый канал диаметром 13 мм со-
стоит из девяти звеньев на муфтах. Последнее ее звено с отвер-
стиями для выхода сжатого воздуха изогнуто в направлении
колосниковой решетки, чтобы приблизить струю воздуха к от-
верстиям колосников.
Трубка вводится в подовый канал через отверстие в торце
газовоздушного клапана.
Установлено, что эффективность продувки фасонной решет-
чатой насадки регенераторов этим способом также вполне удов-
летворительная.
В период проведения работ по чистке насадки регенерато-
ров необходимо строго соблюдать меры предосторожности, не
допуская случаев отравления ремонтного персонала доменным
газом, ожогов рук и т. п. Ремонтный персонал надо обеспечи-
вать соответствующей спецодеждой, рукавицами из асбестово-
го полотна, защитными очками; кроме этого, должны соблю-
даться следующие основные правила:
а) при пользовании переносными электролампами напряже-
ние тока не должно превышать 36 в;
б) весь ремонтный персонал должен уметь пользоваться
шланговыми противогазами;
в) на все время продувки устанавливается постоянный пост
газоспасателей с изолирующим аппаратом;
г) лица, не занятые чисткой насадки регенераторов, не долж-
ны находиться в туннелях коксовых печей;
д) на время проведения работ обеспечивается усиленная
вентиляция туннелей;
е) дроссельные шиберы в боровах (общий и по сторонам)
отсоединяются от регуляторов и надежно закрепляются в от-
крытом не менее чем на 50% положении;
ж) работы производятся под надзором ответственного лица,
знакомого с правилами ведения обогрева печей.
5. Замена засоренной или оплавленной
насадки из прямоугольного кирпича
фасонной решетчатой и ремонт стен
регенераторов
Как уже отмечалось, при обогреве коксовых печей домен-
ным газом насадка регенераторов, выполненная из прямоуголь-
ного кирпича, засоряется отложениями колошниковой пыли,
которая вносится доменным газом.
По мере повышения сопротивления насадки регенераторов
для обеспечения подачи необходимого количества воздуха и от-
вода продуктов горения возникает необходимость в непрерыв-
ном повышении разрежения в отопительной системе и соответ-
ственно увеличении общей тяги.
Увеличение разрежения в отопительной системе повышает
разность давлений между восходящими и нисходящими потока-
ми, вследствие чего увеличиваются перетоки воздуха через не-
плотности в разделительных (опасных) стенах регенераторов.
Наличие перетоков уменьшает поступление воздуха в про-
стенки, что приводит к необходимости дальнейшего увеличения
разрежения в отопительной системе, а это еще больше увели-
чивает перетоки воздуха с восходящего в нисходящий поток.
В конечном итоге наступает такое состояние батареи, когда
полностью исчерпываются резервы тяги, создаваемые дымовой
трубой, и становится невозможным обеспечение полного сжи-
гания газа в количествах, необходимых для поддержания задан-
ных температур. Это приводит к ухудшению качества кокса,
снижению производительности печей и ухудшению условий тру-
да обслуживающего персонала в туннелях вследствие появле-
ния положительных давлений доменного газа в клапанах.
Продувка воздухом прямоугольной насадки от отложений
пыли дает лишь временный эффект, поэтому целесообразно за-
менить ее фасонной решетчатой, которая подвергается загряз-
нению в значительно меньшей степени и длительное время со-
храняет низкое сопротивление.
Заготовка насадочного кирпича
и других материалов
Замену прямоугольной насадки регенераторов фасонной
можно начинать при условии, что к этому времени будет-заго-
товлен кирпич в количестве, обеспечивающем 30-дневную рабо-
ту по замене насадки, и подтверждена поставка насадочного
кирпича по графику, обеспечивающему дальнейшее непрерыв-
ное ведение работ.
ТАБЛИЦА 23
Спецификация на фасонный решетчатый кирпич и вспомогательные мате-
риалы, потребные для замены насадки регенераторов одной печи системы ПК,
емкостью 20 ле3
Наименование материала Коксовая сторона Машинная сторона
а масса штуки, кг общая масса, т а масса штуки, кг общая масса, т
Для газового регенератора Фасонный шамотный кирпич марок: 7620 30 4,5 0,14 30 4,5 0,14
7631 795 6,5 5,25 860 6,6 5,68
7642 50 5,03 0,25 55 5,03 0,28
Всего на 1 регенератор 875 — 5,64 945 — 6,10
Изоляционный кирпич 115 1,4 0,16 115 1,4 0,16
Шамотный нормальный кирпич . . ПО 3,3 0,36 115 3,3 0,38
Шамотный мертель — — 0,06 — — 0,06
Цемент для добавки к мертелю (20% от мертеля) — — 0,012 — — 0,012
Для воздушного регенератора Фасонный шамотный кирпич марок: 7595 30 4,3 0,13 30 4,3 0,13
7696 795 6,1 4,85 869 6,1 5,25
7642 50 5,03 0,25 55 5,03 0,28
Всего на 1 регенератор 875 — 5,23 945 — 5,66
Изоляционный кирпич 76 1,4 0,11 76 1,4 0,11
Шамотный нормальный кирпич . . 76 3,3 0,25 76 3,3 0,25
Шамотный мертель — — 0,04 — — 0,04
Цемент для добавки к мертелю (20% от мертеля) — — 0,008 — — 0,008
В табл. 23 приведена спецификация на фасонный решетча-
тый кирпич и вспомогательные материалы из расчета на один
воздушный и один газовый регенератор печей системы ПК с ем-
костью камеры 20 м3 отдельно для машинной и коксовой
сторон.
Приспособления и инструмент для замены насадки
Насадочный кирпич удаляют из регенераторов вручную при
помощи крючков, ломиков и других вспомогательных приспо-
соблений. Укладку его в камеры регенераторов производят как
вручную с применением направляющей лестницы, так и меха-
низированно по проекту, разработанному Гипрококсом (рис. 86).
Рис. 86. Приспособление для механизированной укладки насадки
в регенераторы коксовых печей:
/ — лебедка; 2 — толкатель; 3 — боковая направляющая толкателя; 4 — головное
звено толкателя; 5 — промежуточные звенья; 6 — переставной ролик: 7 — стопа
с прорезями; 8 — щиты для закрытия регенераторов; 9 — трос; 10 — прожектор
Механизированный способ укладки насадки в регенераторы
распространения не получил из-за сложности и неудобства про
ведения работы.
При достаточном количестве рабочих замену насадки мож-
но вести на одной батарее одновременно в четырех регенера-
торах, не входящих в одну систему, связанных перекидными
каналами простенков (работающих попарно на разных кантов-
ках). Можно также вести работы одновременно с машинной
и коксовой стороны, но не на одних и тех же регенераторах.
Исходя из условий одновременного выполнения работ по
замене насадки в четырех регенераторах, надо подготовить че-
тыре комплекта инструмента и приспособлений.
а) переносные щитки для установки их в места разобранной
кладки фасадных стен регенераторов;
б) короткие ломики для разборки кладки зеркал регенера-
торов и длинные ломики для разборки кладки промежуточных
перегородок;
в) короткие и длинные крючки для удаления насадки;
г) скребки для очистки подовых каналов;
д) носилки ручные, обитые листовым асбестом и кровельным
железом;
е) переносные шнуры длиной каждый 15 м для освещения
рабочих мест;
ж) трансформаторы переносные 220/12 в;
з) прожекторные фонари для освещения регенераторов;
и) термопары для измерения температуры поверхности стен
регенераторов;
к) переносные резиновые шланги на высокое давление для
продувки колосниковой решетки длиной каждый 15—20 м, внут-
ренним диаметром 20—22 ж;
л) листовой асбест для изоляции головок стен регенера-
торов;
м) торкрет-аппарат;
н) отбойные молотки для выбивания оплавленной насадки.
Подготовка бригады рабочих и технического
надзора
Все рабочие и технический персонал, которые будут выпол-
нять работы по замене насадки, должны быть подробно проин-
структированы и обучены правилам работы в газоопасных по-
мещениях.
Весь персонал надо хорошо ознакомить с порядком и объ-
емом работ, которые должны выполняться при замене насадки
в регенераторах. При этом особое внимание должно быть уде-
лено вопросам предохранения кладки стен регенераторов от
охлаждений и повреждений.
Работы по замене насадки регенераторов могут производить-
ся круглосуточно или только в дневную смену.
Для выполнения всего комплекса работ по одному регенера-
тору (разборка зеркал, установка защитных щитков, удаление
всего насадочного кирпича, ремонт головок стен регенераторов
и уплотнение разошедшихся швов и трещин, укладка новой на-
садки и закладка фасадных стен регенератора) комплектуется
звено каменщиков и подсобников для работы в сменах, состав
которых определяется условиями работы завода.
Ориентировочный состав звена: 4 шамотчика, 2 подсобных
рабочих (в том числе рабочие для транспортировки насадочно-
го кирпича, переноски его в туннель к печам и для сортировки
и укладки целого кирпича вынутой из регенераторов насадки).
При одновременном выполнении работ по замене насадки
в четырех регенераторах таких звеньев в каждой смене должно
быть четыре.
В зависимости от условий работы подсобные рабочие могут
быть все заняты только в дневной смене.
При полной или частичной замене насадки, которая произво-
дится при местных оплавлениях нескольких рядов, одновременно
ремонтируют стены регенераторов.
Частичная замена насадки и ремонт стен регенератора ведут-
ся в описанном ниже порядке.
1. При работе на доменном газе простенки, обслуживаемые
данным регенератором, переводят на обогрев коксовым газом.
В обогревательных простенках на время ремонта должна поддер-
живаться температура на 10—15° С выше средней температуры
по простенкам.
2. Простенки, обслуживаемые регенератором, в котором про-
изводится ремонт, весь период ремонта должны нормально обо-
греваться.
Все работы по ремонту регенератора проводят только в пе-
риод работы последнего на восходящем потоке.
При работе регенератора на нисходящем потоке отверстие
б фасадной стене закрывают щитками и в данный регенера-
тор направляют такое количество' продуктов горения, чтобы
температура их на выходе из подовых каналов не превышала
400° С.
3. Фасадные стены регенераторов вскрывают на высоту, обес-
печивающую доступ к ремонтируемому участку.
4. У ремонтируемого регенератора заготовляют щит, который
в случае падения температуры вверху регенератора ниже 700° С
немедленно устанавливают в проем, чтобы обеспечить сохран-
ность кладки стен и корнюрной зоны.
5. Для предохранения от засорения участков насадки, ле-
жащих ниже сменяемых, в зазоры двух верхних рядов, располо-
женных под сменяемыми, вставляют металлические прутья при
брусковой насадке и щитки при фасонной насадке.
6. Насадку выбивают ломами и выгребают крючками и греб-
ками. После удаления насадки на глубину 0,5—1,0 м вставляют
металлический лист, по которому удаляют бой кирпича и шлак.
. По мере удаления насадки лист продвигают в глубь регенерато-
ра. Для защиты от засорения газовоздушные клапаны перекры-
вают щитками, которые служат одновременно желобами для
спуска выбиваемого из регенератора мусора.
7. Перед укладкой новой насадки заделывают трещины
и прогары в стенах регенератора методом торкретирования
или ручным способом (в зависимости от характера повреж-
дений) .
Перед торкретированием или замазкой повреждений в стенах
регенератора поврежденные места расчищают крючками
(рис. 87) и продувают их. Торкретирование или обмазка трещин
пустошовок производятся так же, как и в обогревательных про-
стенках. Чтобы предохранить насадку от засорения при торкре-
тировании и обмазке, поверх нее укладывают металлические
щиты, которые оставляют и на время прочистки косых ходов.
Прочистку косых ходов производят со стороны регенератора
специальными прутьями, а сверху вертикала — шарошками или
змейками, приваренными к трубам.
При прочистке косых ходов во избежание охлаждения клад-
ки проемы в фасадных стенах регенераторов закрывают щит-
ками.
8. По окончании торкретирования или обмазки и прочистки
косых ходов с металлических листов удаляют мусор, снимают
листы и приступают к укладке новой насадки.
9. Насадку из нормального кирпича (в случае сохранения ее
прежнего типа) укладывают с помощью специальных приспособ-
лений (рис. 88). Однако правильная укладка такой насадки весь-
Рис. 87. Крючок для нахождения и расчистки горизонталь-
ных и вертикальных трещин в стенах регенераторов:
1 — I = 2000 мм; 2 — I = 3500 мм
ма затруднительна, поэтому рекомендуется заменять ее решет-
чатой, что требует меньшей затраты труда и времени.
Решетчатый кирпич укладывают по направляющим с по-
мощью специального толкателя. Обычно один ряд прокладыва-
ют в течение одной кантовки.
После укладки насадки закладывают фасадную стену каме-
ры регенератора и уплотняют ее.
Полная замена насадки в регенераторах производится участ-
ками по 10 печей, причем одновременная замена насадки в од-
них и тех же печах с коксовой и машинной сторон не допус-
кается.
Для обеспечения необходимого прогрева регенератора и пре-
дотвращения нарушений гидравлического режима целесообраз-
но, чтобы разрыв во времени замены насадки регенераторов в
одной печи между машинной и коксовой сторонами составлял не
менее трех и не более шести суток. На выбранном участке бата-
реи можно производить замену насадки в четырех регенерато-
рах на машинной и коксовой сторонах, не являющихся сопря-
женными, или одновременно на машинной и коксовой сторонах
в регенераторах различных печей.
Продолжительность работы по замене насадки от фасада до
центральной перегородки одного регенератора должна находить-
ся в пределах 24 ч.
Удаление старой насадки, ремонт стен и укладку новой на-
садки следует производить только на восходящем потоке.
Перед началом работ по замене насадки регенераторов обя-
зательно измеряют по всей батарее сопротивление насадки и
Рис. 88. Приспособление для укладки прямоугольной
насадки регенепаторов (тип I — I — 2500 мм;
тип II — / = 3500 мм; тип III—/ = 4500 мм)
стрелу прогиба анкерных колонн. Обогрев печей, в которых про-
изводится замена насадки, переводится на коксовый газ.
Перед вскрытием фасадных стен регенераторов газовоздуш-
ные клапаны и газовые краны на ремонтируемом участке от-
ключают от кантовочного устройства, а подачу газа, воздуха и
отвод продуктов горения осуществляют ручным кантованием при
сохранении прежнего режима кантовки.
Температуру в отопительных простенках, обслуживаемых дан-
ным регенератором, устанавливают на 10—15 град выше, чем в
остальных на батарее, а разрежение вверху регенераторов — не
ниже 40—50 н/м? (4—5 мм вод. ст.).
При удалении старой насадки соблюдается следующий поря-
док:
а) газовоздушные клапаны закрывают деревянными щитами,
обшитыми металлическими листами, по которым будет удаляться
старая насадка;
Рис. 89. Инструмент и приспособления для выемки и укладки насадки:
а — подставка для инструментов; б — совок для чистки подовых каналов регенераторов: 1 — двухсторонний; 2 —
односторонний; 3 — штанга; в — крючок для выемки насадки регенераторов; /«2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 м (конец
трубы расплющивается с предварительным вложением в нее для жесткости проволоки d = 8—10 мм)
о
б) нижнюю часть зеркала регенератора разбирают на высо-
ту 700 мм и через этот проем вручную вынимают насадку с по-
мощью инструмента и приспособлений, показанных на рис. 89,
90;
в) промежуточные перегородки (если они есть) удаляют од-
новременно с насадкой регенератора.
При удалении насадки соблюдают описанный ниже режим
обогрева.
1. Перед кантовкой, при которой ремонтируемый регенератор
переводится на нисходящий поток, удаление насадки прекраща-
Рис. 90. Инструмент и приспособления для выемки и укладки насадки:
а — лопатка для уплотнения мест прососов газа из корнюра в регенератор
I — 2,0; 3,0; 4,5 мм; б — крючок для удаления насадки регенераторов
чу продуктов горения в ремонтируемый регенератор регулируют
так, чтобы температура на выходе из подового канала была не
выше 400° С.
2. На протяжении всего времени выемки старой насадки,
ремонта стен регенераторов и укладки новой насадки темпера-
тура поверхности стен регенератора на глубине 1 м от фасада
и на высоте 1 м от колосниковой решетки должна быть не ниже
400° С. Температуру измеряют поверхностными термопарами.
Если температура падает ниже указанной, работу прерывают,
чтобы стены регенератора подогрелись.
3. Температуры стен регенератора и в контрольных обогрева-
тельных каналах простенка, связанного с ремонтируемым реге-
нератором, измеряются за время ремонта не менее трех раз в
смену.
В процессе обрушения и извлечения насадки регенераторов
необходимо предотвратить разрушение колосниковой решетки. С
этой целью первый ряд насадки регенераторов удаляют в пос-
леднюю очередь, а поверх него укладывают металлические ли-
сты, которые продвигаются в глубь по мере удаления насадки.
Перед укладкой новой насадки уплотняют стены регенерато-
ра и наднасадочного пространства, а также стены и футеровку
подового канала.
Для удобства ремонта фасадную стену регенератора разби-
рают на всю высоту. Кладку предохраняют от охлаждения сек-
Рис. 91. Направляющие полозья (а) и толкатель (б) для укладки фасон-
ной решетчатой насадки в узкие регенераторы:
1 — полозья из круглого железа диаметром 30 мм\ 2 — цепь для вытягивания по-
лозьев из регенератора; 3 — толкатель из трубы 1,5"; 4 — соединительные муфты
иконными щитами, которые открываются на том уровне регене-
ратора, где производится ремонт.
Уплотнение трещин и раскрытых швов, а также заделку ра-
ковин и других дефектов в стенах регенератора и подовых ка-
налах производят с помощью торкрет-аппарата или лопатки ра-
створом ШТМ-1 или ШТМ-2. Перед уплотнением дефектные ме-
ста расчищают крючками и продувают сжатым воздухом.
После удаления насадки и проведения ремонтов тщательно
прочищают отверстия колосниковой решетки, очищают подовый
канал от мусора, попавшего в него и на решетку при удалении
насадки.
Укладка новой насадки, как правило, должна производиться
фасонным решетчатым кирпичом.
Решетчатые' насадочные кирпичи укладывают впритык друг
к другу, начиная от центральной разделительной перегородки к
фасаду регенератора, обычно ручным способом с помощью на-
правляющих полозьев (рис. 91 и 92).
14 Заказ 1731 2 09
Укладку насадки начинают с нижнего ряда и постепенно пе-
реходят к вышележащим.
По мере укладки насадки производится закладка фасадной
стены регенератора на высоту уложенной насадки.
Кладку фасадных стен регенератора выполняют с минималь-
ными материальными швами. Материальные швы между клад-
кой фасада и головкой стены регенератора должны быть выпол-
Рис. 92. Направляющие полозья и толкатель для укладки фасонной решетча-
той насадки в широкие регенераторы:
Размер насадки 385 мм: а — 195 мм; б — 385 мм: размер насадки 270 мм: а — 80 мм:
б — 270 мм: 1 — полозья из полосового железа; 2 — фасонный насадочный кирпич:
3 _ уголок 50 X 50 X 5; 4 — толкатель
йены особенно тщательно, так как в дальнейшем о,ни недоступны
для переуплотнения.
После уплотнения фасадных стен регенератор прогревается
продуктами горения сопряженного простенка, работающего на
коксовом газе, до нормальной температуры, соответствующей
установленному периоду коксования. По достижении этой темпе-
ратуры простенок переводится на обогрев доменным газом.
Металлические щиты, герметизирующие и изолирующие фа-
садные стены регенераторов, должны быть установлены на место
и тщательно уплотнены по периметру. Одновременно уплотняют-
ся места входа газовоздушных клапанов в проем дымового пат-
рубка борова и в проем кладки подового канала.
210
После перевода простенка
на обогрев доменным газом ус-
танавливается температурный
и гидравлический режим, соот-
ветствующий остальным печам
батареи.
Если торкретированием ли-
бо ручной замазкой невозмож-
но ликвидировать дефекты,
имеющиеся в кладке головок
стен регенераторов, то произ-
водится их перекладка.
Разборку дефектных голо-
вок стен регенераторов и ук-
кладку новой стены произво-
дят штробой, а швы в кладке
выполняют таким образом,
чтобы ряды новой и старой
кладки находились на одном
уровне.
Все работы по замене на-
садки и ремонтам стен регене-
раторов должны заноситься в
журнал производства ремонт-
ных работ по форме, приве-
денной в табл. 24.
Основные правила по тех-
нике безопасности при замене
насадки регенераторов следу-
ющие:
1) начало производства ра-
бот по замене насадки регене-
раторов оформляется распо-
ряжением по цеху;
2) все лица, работающие
по замене насадки, а также
эксплуатационный персонал
проходят специальный инст-
руктаж о порядке проводимых
работ;
3) ответственным за произ-
водство работ назначается ра-
ботник цеха, которому на этот
период подчиняются все рабо-
чие по замене насадки, маши-
нисты тушильного вагона, две-
ресъемной машины и коксовы-
талкивателя;
4) участок батареи, где производится замена насадки, от-
мечается сигнальными флажками, а в ночное время фона-
рями;
5) машинисты тушильного вагона, двересъемной машины и
коксовыталкивателя при подъезде к месту замены насадки оста-
навливаются и получают разрешение на проезд у ответственного
лица, либо специально им выставленного дежурного; ремонтный
персонал предупреждается и удаляется за габариты проезда ма-
шин;
6) работы по замене насадки вблизи печей, из которых выда-
ется кокс, прекращаются;
7) инструмент, необходимый для работ по замене насадки,
должен находиться вне габарита работы тушильного вагона и
коксовыталкивателя;
8) вынутая насадка должна немедленно удаляться из преде-
лов туннеля, а также с путей коксовых машин;
9) запрещается класть инструмент на кантовочные тяги и ос-
тавлять кирпич и мусор под крышками и рычагами газовоздуш-
ных клапанов;
10) при пользовании длинным инструментом следует остере-
гаться троллеев тушильного вагона и коксовыталкивателя. Меж-
ду троллеями необходимо устанавливать специальные деревян-
ные рамки, обшитые резиной;
11) рабочие, работающие на выемке насадки, должны быть
обеспечены соответствующей спецодеждой и рукавицами с асбес-
товыми ладошками.
6. Ремонт корнюрной зоны
Основные работы по ремонту корнюрной зоны — устранение
всех неплотностей в кладке самих корнюров, в том числе и сты-
ка между чугунными вкладышами и первыми корнюрными кир-
пичами, а также в фасадной части корнюрной зоны от перекры-
тия регенераторов до пода камер коксования.
В печах новых конструкций корнюры выполнены таким об-
разом, что перетоки газа из них наблюдаются в основном только
во втором-третьем головочных вертикалах.
На печах с одним корнюром перетоки газа происходят толь-
ко в верхнюю зону регенераторов и в косые ходы вертикалов. На
печах с двумя корнюрами могут быть перетоки в соседние кор-
нюры, которые связаны с вертикалами, работающими в данную
кантовку на нисходящем потоке.
Разработка способов устранения перетоков газа из корню-
ров велась по разным направлениям как путем ремонта, так и
изменением гидравлического режима работы корнюров.
Многолетним опытом установлено, что устранение перетоков
газа из корнюров наиболее легко достигается уменьшением раз-
212
пости давлений газов в корнюрах и прилегающих к ним зонах.
Поэтому разработке этого способа уделено особое внимание.
Наряду с уменьшением разности давлений перетоки газа из
корнюров устранялись также за счет подмазок, переуплотнений
стыков чугунных вкладышей и первых корнюрных кирпичей, а
также установки удлиненных манжетов.
Рассмотрим применяемые в настоящее время основные спо-
собы устранения перетоков газа из корнюров и ремонта корню-
рной зоны.
1. Устранение перетоков за счет уменьшения разности давле-
ний между корнюрами и верхней зоной регенераторов достига-
ется путем замены горелок новыми с большим суммарным сече-
нием отверстий.
Суммарное сечение отверстий в горелках, устанавливаемых
при пуске новых печей, обычно составляет от 50 до 75% сече-
ния корнюров. При появлении больших перетоков газа, что обыч-
но наблюдается, когда печи проработали длительное время, ре-
комендуется заменить соответствующие горелки новыми с сум-
марным сечением отверстий, равным не менее 85% сечения
корнюра, а в отдельных случаях — до 100%;.
На всех восстановленных в 1943—1948 гг. батареях коксовых
печей на южных заводах было большое количество трещин и рас-
хождений в кладке корнюров, которые практически нельзя было
устранить без перекладки печей. Чтобы эти батареи могли рабо-
тать, на них были поставлены горелки, суммарное сечение отвер-
стий которых составляло 90—100% сечения корнюров.
Длительная работа восстановленных батарей показывает,
что это мероприятие наиболее эффективно и поэтому оно в нас-
тоящее время применяется на всех батареях с изношенной клад-
кой. Оно имеет, однако, и недостатки, которые заключаются в
том, что при доведении суммарных сечений отверстий в горелках
более чем до 85% сечения корнюров становится невозможным
достигнуть правильного распределения газа по длине простен-
ков. В результате этого в головочные вертикалы нельзя подать
нужного количества газа и кокс в головках не поспевает ко вре-
мени выдачи его из печей, поэтому на таких изношенных печах
приходится удлинять период коксования.
Кроме удлинения оборота печей, для улучшения готовности
кокса в головках можно рекомендовать применение удлиненной
футеровки дверей, чтобы заход ее был 450 мм, вместо существу-
ющих 420 мм. В этом случае потребный расход тепла на головоч-
ные вертикалы уменьшится, что улучшит готовность кокса в го-
ловках и не потребуется большого удлинения оборота печей при
общем увеличении размеров отверстий в горелках. При доведе-
нии суммарного сечения отверстий в горелках до такого уровня,
что они сравниваются с сечением корнюров, давление в послед-
них становится меньше, чем в смежных регенераторах, и поэтому
не только не происходит перетоков газа в них, а, наоборот, воз-
Давление в газораспределительных каналах (корнюрах) при горелках с различными отверстиями
сч
<
й-
S
с;
<
н
дух из верхней зоны регенерато-
ров .проникает в корнюры в пери-
од работы их на восходящем
потоке.
На печах с двумя корнюрами
под каждым простенком перето-
ки газа из корнюров, работающих
на восходящих потоках, в корню-
ры, работающие на нисходящих
потоках, происходят также вслед-
ствие большой разности давле-
ний между корнюрами. Уменьше-
ние этой разности достигается ус-
тановкой горелок с максимально
возможными сечениями отвер-
стий и максимально возможными
размерами калибрующих диаф-
рагм.
Для иллюстрации этого при-
ведем пример из опыта, проведен-
ного на печах одного из южных
коксохимических заводов, где с
целью увеличения рециркуляции
продуктов горения в вертикалах
были поставлены горелки с от-
верстиями от 23 до 26 мм. При
этом, однако, наблюдался значи-
тельный просос газа из корнюров
в смежные регенераторы, косые
ходы и соседние корнюры.
Устранить перетоки газа пу-
тем подмазок и заливок не уда-
валось, несмотря на систематиче-
ское проведение этих работ. Тог-
да горелки были заменены новы-
ми с диаметром отверстий от 27,5
до 32 мм.
Давления в корнюрах при го-
релках с малыми и большими
размерами отверстий при неиз-
менном обороте печей приведены
в табл. 25.
После замены горелок с ма-
лыми сечениями отверстий горел-
ками с увеличенным сечением
отверстий и подмазки корнюров
было обнаружено всего только
три перетока.
Приведенный пример, а также многолетняя практика работы
печей с горелками увеличенных отверстий показывают, насколько
эффективно это мероприятие, и поэтому для устранения перето-
ков газа из корнюров оно должно применяться в первую очередь.
Размеры отверстий в горелках следует выбирать такими, что-
бы разность давлений газа в корнюрах и смежных с ними зонах
регенераторов была минимальной.
Давление в корнюрах, работающих на нисходящих потоках,
помимо суммарного сечения установленных горелок, зависит от
давлений на поду вертикалов, работающих на нисходящих пото-
ках, и количества воздуха, подаваемого для прожигания графи-
та в горелках.
Давление на поду вертикалов является величиной постоянной
при неизменной расстановке регистров в косых ходах и устьях
вертикалов. Следовательно, изменять величину давлений в кор-
нюрах, работающих на нисходящих потоках, можно только за
счет объемов воздуха, подаваемого на прожигание графита в
горелках.
В связи с этим подача воздуха на обезграфичивание должна
быть нормализована с таким расчетом, чтобы обеспечить полное
прожигание графита и минимальную разность давлений между
смежными корнюрами, работающими на разноименных потоках.
Для этой пели в отверстие для входа воздуха в клапан обезгра-
фичивающего устройства устанавливается калиброванная ди-
афрагма, которая прижимается к входному отверстию клапана
пружиной.
Обычно диаметр отверстия в диафрагме на печах емкостью
21,6 м3 составляет летом 40—45 мм, а зимой 30—35 мм.
До ликвидации больших неплотностей между смежными кор-
нюрами, работающими на разноименных потоках, следует увели-
чить размер отверстий в диафрагмах до такой величины, чтобы
максимально уменьшить разность давлений в корнюрах. При
этом будет подаваться излишнее количество воздуха в корнюр,
что приведет к некоторому нарушению температурного режима
данного простенка.
2. Вторым способом устранения перетоков газа в корнюрной
зоне является уплотнение расхождений в кладке и зазора меж-
ду чугунными вкладышами и первыми корнюрными кирпичами.
До начала уплотнения корнюров необходимо точно установить
места прососов из корнюров в регенераторы, а также из корню-
ров на восходящем потоке в корнюры на нисходящем потоке.
Осмотр корнюров ведут через смотровые лючки регене-
раторов, чтобы наблюдать за пропусками газа из корнюров через
кладку корнюрной зоны и через косые ходы, а также через сня-
тые пробки (|в газоподводящей арматуре) с предварительным
закрытием отверстий стеклом.
Работы по ремонту корнюров выполняются примерно в та-
ком порядке:
а) ремонт корнюра производят в ту кантовку, когда он рабо-
тает на подаче воздуха для обезграфичивания горелок;
б) перед ремонтом перекрывают стопорный кран и отключа-
ют кантовочный кран на арматуре, подводящей газ в данный
корнюр; на однокорнюрных печах открывают и закрепляют
крышку обезграфичивающего устройства;
в) на печах с двумя корнюрами в простенке открывают проб-
ку в газоподводящей арматуре; до начала уплотнения расхож-
дений в кладке корнюры тщательно очищают от мусора, разби-
тых горелок, остатков мертеля, золы, угля, отложений графита и
т. д.; очистку от графита производят подачей в корнюры воздуха
под давлением не более 29—49 кн/л2(0,3—0,5 кГ!см?)-,
г) при недостаточном накале, чтобы улучшить освещение и
иметь возможность производить расчистку швов, в корнюр заб-
расывают горящую иаклю, смоченную маслом;
д) после прочистки дефектных швов крючками и продувкой
их сжатым воздухом уплотняют эти места торкретированием, ли-
бо замазкой с помощью специальной лопатки; по окончании
промазки или торкретирования поверхность корнюрного канала
сглаживают щеткой, а весь излишний материал удаляют, чтобы
сохранить проектные размеры корнюрного канала;
е) при перетоках газа через неплотности между чугунными
вкладышами и первыми корнюрными кирпичами тщательно уп-
лотняют этот стык и перекрывающие его манжеты. Если при пе-
реуплотнении стыка чугунных вкладышей и первых корнюрных
кирпичей, а также перекрывающих их манжет перетоки газа из
корнюров в косые ходы первых вертикалов не устраняются, ре-
комендуется заменить короткие манжеты удлиненными, как это
показано на рис. 40;
ж) при перетоках газа из корнюров в смежные регенераторы
после замены горелок на увеличенные сечения отверстий и уста-
новки удлиненных манжет уплотняют корнюры по всей длине,
заполняя их жидким раствором; заполнение ведется по участкам,
для чего в конце участка ремонтируемого корнюра устанавлива-
ется пробка из асбеста и подводится трубка, с помощью которой
в корнюр подается раствор; чтобы раствор не вытекал из корню-
ра, на подающей трубке также закрепляется асбестовая пробка.
Количество подаваемого в корнюр раствора должно быть
таким, чтобы заполнить ремонтируемый участок на 85—90% его
поперечного сечения. Продержав в корнюре раствор 8—12 мин,
следует удалить его и повторить те же операции на следующем
участке.
3. На печах с двумя корнюрами происходят большие наруше-
ния поверхности динасовой кладки, которая находится над уров-
нем рабочих площадок. Эта зона подвергается воздействию ат-
мосферных осадков и горячего кокса, вследствие чего поверх-
ность кладки ускоренно разрушается и требует особенно частого
ремонта.
Для защиты от ускоренного разрушения кладки эту зону изо-
лируют путем закладки шамотным кирпичом, которая в дальней-
шем и принимает на себя все воздействия атмосферных осадков
и горящего кокса. Шамотную кладку ремонтируют примерно че-
рез 2—3 года, и выполнение этой работы не нарушает нормаль-
ной работы печей. При ремонте тщательно уплотняют и расши-
вают выходящие на фасад все температурные и материальные
швы в динасовой кладке корнюрной зоны.
На одном из наших заводов защита наружных поверхностей
динасовой кладки корнюрной зоны, выходящей на уровень ра-
бочих площадок, выполнена из специальных чугунных плит.
Длительный опыт работы этих плит (более 20 лет) показывает,
что это мероприятие является рациональным и может быть реко-
мендовано для применения на всех действующих батареях.
4. При обогреве коксовых печей кладка корнюров непрерыв-
но охлаждается изнутри то коксовым газом, то воздухом, пода-
ваемым на обезграфичивание корнюров и горелок. Измерение
температуры внутренней поверхности корнюров показывает, что
вблизи от фасада кладка нагрета до 150—250° С, а по центру
простенков — до 850—950° С.
После перевода обогрева печей на доменный газ кладка кор-
нюров нагревается до более высоких температур ~ 950—1100° С,
причем равномерно по всей длине.
Столь большое повышение температуры в кладке передней
части корнюров в значительной мере увеличивает отрицательное
влияние подсосов наружного воздуха через неплотности в газо-
подводящей арматуре, а также в местах прилегания кантовочных
крышек, подающих воздух в корнюры для обезграфичивания.
Чтобы не допустить подсосов наружного воздуха в корнюры,
необходимо тщательно переуплотнить все фланцевые соедине-
ния в газоподводящей арматуре и крышки обезграфичиваю-
щего устройства.
На действующих батареях при отсутствии запаса тяги иногда
практикуется подача воздуха через корнюры для дожигания
избыточного доменного газа внизу вертикалов на нисходящем
потоке и в регенераторах. Это приводит к резким колебаниям
температур в кладке корнюров и ускоренному разрушению по-
следней, поэтому подача воздуха через корнюры при работе их
как на восходящем, так и на нисходящем потоке категорически
запрещается. На отдельных батареях, обогреваемых доменным
газом, для улучшения нагрева первых головочных вертикалов
производилась подача коксового газа, для чего передняя часть
корнюра отгораживалась специальными пробками. В результа-
те этого кладка корнюров на этих участках начала усиленно
разрушаться и через 6—8 месяцев пришлось отказаться от этого
мероприятия.
В связи с сильным нагревом кладки корнюров при обогреве
печей доменным газом происходит усиленное движение (конвек-
ция) продуктов горения от более нагретых зон к более холод-
ным чугунным вкладышам и газовым коробкам корнюров.
В результате такого непрерывного движения дымовых газов
в'одяные пары конденсируются на внутренних поверхностях га-
зовых коробок и конденсат стекает в газоподводяшую армату-
ру, вызывая ее коррозию.
Для устранения этого явления корнюры должны быть изо-
лированы от подводящей арматуры установкой кирпичных или
асбестовых пробок на границе стыка чугунных вкладышей и
первых корнюрных кирпичей.
7. Уплотнение газоподводящих каналов
в печах с нижним подводом газа
На печах с нижним подводом газа и двухсторонним отводом
продуктов горения каналы, подводящие коксовый газ в верти-
калы, расположены в кладке основных стен регенераторов.
В связи с этим герметичность каналов, подводящих коксовый
газ в вертикалы, зависит от состояния кладки стен регенера-
торов, а последнее в свою очередь — от условий разогрева и экс-
плуатации печей.
Как показывает опыт, даже на хорошо разогретых печах
и в условиях хорошей эксплуатации их в кладке основных стен
регенераторов, а следовательно, в каналах, подводящих газ в
вертикалы, все же имеются неплотности.
При образовании трещин или разошедшихся материальных
швов по всей высоте каналов, особенно в нижней зоне на уров-
не подовых каналов регенераторов, происходят перетоки газа
из каналов в регенераторы и подовые каналы. Однако ввиду
того, что печи с нижним подводом имеют секционные регенера-
торы и перегородки по их длине, обнаружить эти прососы не-
возможно.
Утечка газа через трещины и пустые или разошедшиеся швы
может быть обнаружена только при отставании температуры
в отдельных вертикалах, в которые поступает меньшее количе-
ство газа из-за утечки его в регенераторы.
Неплотности в каналах, подводящих газ в вертикалы, устра-
няют, кратковременно наполняя их раствором из мелкого огне-
упорного порошка Н-67. Раствор в эти каналы подается под
давлением по схеме, приведенной на рис. 93.
Порошок перед приготовлением из него раствора просеива-
ют через сито с отверстиями в 1 мм. Для приготовления рас-
твора берут один объем порошка и два объема чистой воды
и тщательно перемешивают их. Раствор должен иметь равно-
мерную консистенцию — суспензию порошка в воде.
При чрезмерно жидком растворе могут иметь место перето-
ки его из подводящих каналов в регенераторы.
Недостаточно подвижный раствор не обеспечивает хорошего
заполнения трещин и разошедшихся или пустых швов и может
налипать на внутреннюю поверхность каналов, подводящих
газ в вертикалы. Для лучшего заполнения трещин и пустошо-
вок в каналах следует в
смежных регенераторах
устанавливать увеличен-
ное разрежение на весь
период заполнения ре-
монтирумого канала рас-
твором. Раствор в ремон-
тируемые каналы, подво-
дящие газ в корнюры, на-
до подавать так, чтобы
он заполнял канал мед-
ленно. При этом необхо-
димо следить за тем, что-
бы жидкий раствор не
поднимался выше пода
вертикала, для чего в
торкрет-аппарате уста-
навливается предохрани-
тельный клапан на давле-
ние не выше 39—49 кн1м2
(0,4—0,5 к.Г!см2). Следу-
ет иметь в виду, если по-
давать раствор под боль-
шим давлением, то он мо-
жет проникнуть на под
вертикала, а оттуда через
косые ходы в регенерато-
Рис. 93. Схема уплотнения газопро-
водящих каналов в печах с нижним
подводом газа:
1 — накидные гайки: 2 — резиновые
шланги
ры и залить насадку.
При ремонте перекры-
вают стопорные краны в
газоподводящей армату-
ре; открывают нижнюю
пробку в газоподводящем
патрубке и к нему присоединяют гибкий шланг от торкрет-аппа-
рата с помощью накидной гайки. Чтобы предохранить газопод-
водящую арматуру от засорения, в соединительные патрубки
вставляют асбестовые пробки. Для подачи жидкого раствора
в каналы, подводящие газ в вертикалы, в торкрет-аппарат для
раствора подают сжатый воздух под давлением 39—49 кн!м2
(0,4—0,5 кГ/см2). В аппарат заливают раствор и при закрытом
кране для выдачи материала и открытой трубке для сброса
воздуха перемешивают раствор. Уплотнение каналов, подводящих
коксовый газ в вертикалы, на печах с нижним подводом реко-
мендуется производить в течение первых пяти лет эксплуатации
не реже одного раза в год, а в дальнейшем — по мере необхо-
димости, но также не реже одного раза в год.
Герметичность кладки стен регенераторов и подовых кана-
лов в печах с нижним подводом и односторонним отводом про-
дуктов горения нарушается по тем же причинам, что и в печах
с двухсторонним отводом продуктов горения. Однако наруше-
ния в кладке подовых каналов значительно больше, так как
здесь отмечаются наибольшие колебания температур и, кроме
того, наибольшая разность давлений между каналами и реге-
нераторами. Перетоки газа из газоподводящих каналов в подо-
вые каналы обнаруживаются при просмотре последних при ра-
боте на обоих потоках. При наличии в подовых каналах футе-
ровки обнаружить прососы газа трудней, так как факел
горящего газа не всегда расположен против канала, из которо-
го просасывается газ.
При нарушении герметичности кладки подовых каналов
прежде всего необходимо уплотнить кладку каналов, подводя-
щих газ в вертикалы, подачей в эти каналы жидкого раствора
под давлением, как это описано выше.
Дальнейшее уплотнение кладки подового канала произво-
дится с торца подового канала со стороны, противоположной
газовоздушному клапану. Торцовую стенку подового канала
разбирают и через образовавшийся проем уплотняют стены по-
дового канала либо расхождения в футеровке стен ручной под-
мазкой или торкретированием. После ремонта удаляют гребка-
ми и сжатым воздухом весь накопившийся мусор, после чего
проем закладывают. Все работы по ремонту подового канала
должны вестись при работе его на восходящем потоке.
Если возникает необходимость в частых ремонтах подовых
каналов, то целесообразно торцовые стенки подовых каналов
выполнить в виде съемных футерованных пробок в металличе-
ской оправе.
Описанный ремонт подовых каналов может производиться
и на печах с двухсторонним отводом продуктов горения, но при
этом потребуется снятие и последующая установка газовоздуш-
ных клапанов. Чтобы облегчить эту работу, в корпусах клапа-
нов, в их торцовой части, должны быть предусмотрены съемные
заглушки, которые можно быстро удалять для очистки и ремон-
та кладки стен подовых каналов.
8. Ремонт подовых каналов и замена
колосниковых кирпичей
Ремонт подовых каналов производится лишь в том случае,
когда нарушения в кладке их настолько велики, что через обра-
зовавшиеся неплотности воздух или газ уходят в нисходящий
220
поток. Вследствие этого в регенераторы и связанные с ними обо-
гревательные простенки поступает недостаточное количество
тепла, в результате чего последние не нагреваются до нужного
уровня температур.
Отставание в нагреве отдельных простенков приводит к вы-
воду печей из серии, т. е. уменьшению производительности и об-
щему ухудшению технологии. Поэтому герметичность стен по-
довых каналов имеет важное значение в производительности
печей и теплотехнических показателях их работы.
Основными нарушениями в кладке подовых каналов на всех
печах с боковой подачей воздуха, газа и отвода продуктов горе-
ния являются отрывы головок и образование трещин в стенах
по длине подовых каналов. Эти нарушения наблюдаются в ос-
новном либо в период разогрева печей, либо в процессе экс-
плуатации.
Если в период разогрева печей кладка по высоте регенера-
торов была нагрета неравномерно, то вследствие неравномер-
ного расширения могут образоваться разрывы в кладке стен
подовых каналов.
В период эксплуатации при переводе обогрева печей с кок-
сового на доменный газ происходят колебания температур более
чем на 100° С в области подовых каналов, вследствие чего об-
разуются разрывы в кладке последних.
Каждый перевод обогрева печей с доменного на коксовый
газ или наоборот вызывает значительные колебания температур,
а следовательно, и образование трещин в кладке. Поэтому сле-
дует избегать частого перевода обогрева печей с одного газа
на другой.
Плотность стен подовых каналов определяют резким увели-
чением разности давлений между испытуемым и смежным по-
довым каналом. В этом случае в подовом канале смежного
воздушного регенератора при подаче в него зажженного факела
должны появиться языки пламени, которые можно наблюдать
через пробку в газовоздушном клапане.
Неплотность в стенах подовых каналов на печах с перекид-
ными каналами можно также выявить по разности содержания
кислорода в пробах продуктов горения, отобранных одновре-
менно на выходе из газовых и воздушных регенераторов. На
печах ПВР и других систем неплотности определяются по раз-
ности содержания кислорода в пробах продуктов горения, ото-
бранных из вертикалов и подовых каналов регенераторов. При
отоплении печей ПВР доменным газом неплотности в стенах
регенераторов могут также определяться анализом продуктов
горения из клапанов.
На печах системы ПВР, в подовых каналах газовых регене-
раторов, работающих на нисходящем потоке, при неплотно-
стях в стенах можно обнаружить доменный или генераторный
газ.
До начала ремонта регенератора обслуживаемая им печь
должна быть переведена на обогрев коксовым газом.
Для выполнения ремонта стен регенераторов, стен подовых
каналов или замены колосниковой решетки необходимо вскрыть
регенератор и удалить насадки на глубину, на которую нужно
произвести ремонт. После этого удаляют колосниковую решет-
ку и футеровку подового канала на необходимую глубину. Все
работы по ремонту подовых каналов должны произво-
диться только в период работы, регенераторов на восходящем
потоке.
После окончания ремонта подовых каналов и укладки всей
колосниковой решетки регенератор можно включить в работу
на нисходящем потоке. Для этого предварительно закрывают
металлическими листами ту часть колосниковой решетки, на
которой нет насадки. Подача продуктов горения в такой ре-
генератор регулируется по температуре на выходе продуктов
горения в патрубок дымового клапана, которая не должна быть
выше 250—350° С.
Работы по ремонту стен подовых каналов выполняются в
такой последовательности:
а) перекладывают разрушенную отошедшую более чем на
25—30 мм кладку головки подового канала;
б) уплотняют все расхождения в стенах и подах подовых
каналов с помощью торкретирования, ручной подмазки и под-
ливки раствора;
в) укладывают на растворе ранее снятые футеровочные кир-
пичи;
г) укладывают кирпичи колосниковой решетки с предвари-
тельной проверкой размеров колосниковых отверстий; при этом
на печах, построенных до 1947 г., рекомендуется увеличивать
вдвое сечение отверстий на участке трех головочных вертика-
лов машинной и коксовой стороны;
д) снимают щит, установленный ранее для изоляции части
регенератора, не подлежащей ремонту, и листы, перекрываю-
щие не заполненную насадкой часть колосниковой решетки;
после этого укладывают насадку регенератора по рядам на всю
глубину разобранной части;
е) по мере укладки насадки производят кладку двух внут-
ренних рядов фасадной стены камеры регенератора.
Когда насадка полностью уложена в регенератор и выпол-
нена по всей высоте кладка двух внутренних рядов фасадной
стены камеры регенератора, ее тщательно уплотняют. Через
сутки после этого производят закладку наружного ряда зерка-
ла регенератора, тщательно уплотняют его и, если имеются спе-
циальные герметизирующие металлические щиты, устанавлива-
ют их и уплотняют по периметру; кроме того, уплотняют стык
дымовых патрубков на входе их в подовые каналы регенера-
торов.
На весь период, от разборки фасадной стены регенератора до
закладки ее, камеру регенератора закрывают специальными
съемными металлическими шитами с асбестовой изоляцией и
окнами против каждого ряда насадки. Простенки, сопряженные
с ремонтируемым регенератором, должны обогреваться нор-
мально на протяжении всего периода ремонта.
Во время работы надо следить за тем, чтобы температура
стен ремонтируемого регенератора на глубине 1 м от фасада
и на высоте 1 м от колосниковой решетки не падала ниже 350—
400°С. При падении температуры стен регенераторов в указан-
ном месте ниже 350° С ремонт прекращают и зеркало регенера-
тора перекрывают щитом. После окончания ремонта регенератор
включают в нормальный обогрев.
Одной из разновидностей ремонта подовых каналов регене-
раторов, встречающихся в процессе эксплуатации, является
необходимость устранения трещин и других неплотностей в их
подовой части.
При появлении указанных дефектов воздух просасывается
через выстилку железобетонной плиты в подовые каналы. При
подаче доменного газа в регенераторы он будет гореть в атмо-
сфере подсосанного воздуха. При давлении в подовом канале
(что не допускается правилами технической эксплуатации)
доменный газ будет пробиваться через неплотности в самом
канале, неплотности в выстилке плиты и проходить в рабочее
помещение туннелей. Для проведения ремонта по уплотнению
подового канала необходимо простенок, связанный с ремонти-
руемым регенератором, перевести на обогрев коксовым газом,
снять клапан и закрыть отверстие в дымовой патрубок борова
щитом. Уплотнение видимых расхождений в футеровке боковых
стен вблизи от фасада производится с помощью торкретирова-
ния, а устранение неплотностей в поду — жидким раствором под
давлением.
До начала заливки неплотностей в подах подовых каналов
регенераторов поды должны быть тщательно очищены и проду-
ты сжатым воздухом. Очистка и продувка должны выполняться
в период работы регенератора на'восходящем потоке.
9. Ремонт стен регенераторов
Основным нарушением в кладке стен регенераторов являет-
ся образование вертикальных трещин, которые обычно имеют
наибольший размер в головочной части. Появление этих тре-
щин вызывается теми же причинами, что и дефекты в подовых
каналах, а также недостаточным армированием.
Сначала трещины имеют небольшой размер, но постепенно
они увеличиваются и наступает такой период, когда в отопи-
тельные простенки не поступает нужное количество тепла.
Образовавшиеся в стенах регенераторов неплотности уплот-
няют торкретированием или перекладкой. Трещины размером
до 20—25 мм уплотняют торкретированием, которое выполняет-
ся в несколько приемов. После первого торкретирования реко-
мендуется прогреть кладку до рабочих температур, потом ме-
таллическими крючками прощупать спекшийся раствор и, если
будут обнаружены неплотности, то снова уплотнить их торкре-
тированием и снова прогреть.
Если после повторного торкретирования и прогрева все не-
плотности будут полностью устранены, то этим следует огра-
ничиться.
При наличии трещин размером более 25 мм их сперва сле-
дует заложить специально приготовленным на обрезном станке
тонким кирпичом, а после этого тщательно заторкретировать
в несколько приемов с подогревом после каждого торкретиро-
вания.
Условия и порядок выполнения ремонта стен регенераторов
примерно такие же, как указано выше для ремонта подовых
каналов регенераторов и замены насадки.
При перекладке головки стен регенераторов новая кладка
выполняется вертикально, а образовавшийся в результате пере-
кладки оторвавшейся головки зазор между новой кладкой и ан-
керной колонной рекомендуется заполнить металлическим лис-
том с упорными болтами.
Ремонт верха коксовых печей
и работы, связанные
с совершенствованием
их обогрева
1. Ремонт выстилки верха печей
О ерхний ряд перекрытия батареи подвергается воздействию
различных механических усилий и температурных колебаний.
Поэтому верх печей надо выстилать весьма прочным кирпичом,
таким, например, как клинкерный кирпич, механическая проч-
ность которого достигает 98 Мн/м2 (1000 кГ1см2).
Клинкерный кирпич ввиду малого объема его производства
не поступает для строительства и ремонта коксовых батарей,
поэтому до последнего времени для выстилки верхнего ряда
печей применялся шамотный кирпич относительно низкой ме-
ханической прочности 14,7—17,2 Мн/м2 (150—175 кГ/см2).
В последние годы для выстилки верха печей начали применять
шамотный кирпич повышенной прочности—~39,2 Мн/м2
(400 кГ/см2).
В результате применения для выстилки верха печей шамот-
ного кирпича с пониженной механической прочностью возника-
ла необходимость в ее перекладке через каждые два-три года.
В весьма тяжелых условиях службы находятся фасонные
марки шамотного кирпича загрузочных люков и смотровых шах-
точек. Эти кирпичи также подлежат периодической замене.
Для замены выстилки верха (ребрика) при отсутствии клин-
кера необходимо применять шамот повышенной прочности по
ТУ 33516 либо доменный шамот по ГОСТ 1598—53 марки Д-7
и Д-8, класс Б. Этот кирпич укладывается на растворе из пяти
частей шамотного мертеля, трех частей портланд-цемента и двух
частей кварцевого песка (по объему).
При перекладке верха печей обычно меняют не только вы-
стилку, но и нарушенные марки шамотного кирпича смотровых
15 Заказ 1731 225
лючков, загрузочных и газовых люков, перекрытия канавок, где
уложены поперечные анкерные стяжки. Весьма часто ремонт
верха печей сопровождается частичной либо полной заменой ан-
керных стяжек.
До лерекладки верха печей надо выполнить ряд подготови-
тельных работ:
а) осмотреть вертикалы и установить наличие в них верхних
регистров;
б) проверить анкераж, прогиб анкерных колонн, сжатие пру-
жин и длину свободной части резьбы поперечных стяжек;
в) проверить нивелиром высотные отметки шамотных марок
загрузочных люков и выбрать отметку для их перекладки, уста-
новив специальные высотные «маячки» для ориентации ремонт-
ного персонала;
г) проверить и выправить пути загрузочного вагона;
д) подготовить инструмент и материал для производства
работ.
Ремонт выстилки верха печей можно вести без замены ан-
керных стяжек, ограничиваясь только их усилением, или с за-
меной поперечных анкерных стяжек.
По окончании подготовительных работ вскрывают перекры-
тия канавок, в которых расположены анкерные стяжки, на
участке загрузочных и газовых люков и проверяют состояние
стяжек. Если анкерные болты не имеют разрывов и «шеек», то
для уменьшения дополнительных напряжений, возникающих
в металле болтов при их охлаждении, гайки их отпускают
на Р/г—2 оборота с машинной и коксовой стороны. Если анкер-
ные болты дефектны, то их усиливают или заменяют по описан-
ному ниже способу.
Замена фасонных кирпичей смотровых лючков
Смотровые отверстия в вертикалы предварительно закры-
вают регистровыми кирпичами, уложенными на поду верхнего
горизонтального, канала, предусмотренного на большинстве
конструкций печей для их разогрева. Металлическими крючка-
ми извлекают из кладки чугунные вкладыши (седла) смотровых
лючков. Чтобы предохранить вертикал от засорения, в него
вставляют металлический стакан с дисковой подставкой
(рис. 94), после чего удаляют разрушенный кирпич («горшок»)
и на его место устанавливают на растворе новый кирпич этой
же марки. После извлечения стаканов с мусором в новую марку
кирпича закладывают чугунный вкладыш для смотрового люч-
ка, обмотав его предварительно асбестовым шнуром, смоченным
в растворе шамотного мертеля с жидким стеклом. Для лучшего
уплотнения шнур зачеканивают по периметру чугунного вкла-
дыша. Мусор, проникший в вертикал и задержанный закрытым
регистром, удаляется из него сжатым воздухом через эжекци-
226
онную трубу (рис. 95). На печах, где регистровых кирпичей
в вертикалах нет, на период ремонта для защиты вертикалов
от мусора в них устанавливают асбестовые пробки.
В процессе длительной эксплуатации печей смотровые шах-
точки крайних вертикалов весьма часто смещаются в сторону
Рис. 94. Защита отопительных вертикалов
от засорения при ремонте выстилки верха
печей:
1 — металлический стакан; 2 — дисковая под-
ставка: 3 — закрытый шибер; 4 — смотровая шах-
точка: 5 — заменяемая марка кирпича
Рис. 95. Труба для эжек-
ции мусора из вертика-
лов при ремонте выстил-
ки верха печей
(для печей ПВР
I = 1500 мм;
для печей ПК
I = 1000 мм)
фасада батарей. Наблюдение за обогревом этих вертикалов и
их обслуживание становятся затруднительными. В этих случаях
производят перекладку шахточек на глубину их сдвига, соблю-
дая меры предосторожности от засорения вертикалов, приве-
денные выше. Образовавшийся между кладкой смотровых шах-
точек крайних вертикалов и анкерными колоннами зазор за-
полняется шамотным кирпичом. При необходимости допускает-
ся подтеска кирпича. При массовой замене кирпича необходимо
правильно организовать подачу на верх батареи нового кирпи-
ча и удаление мусора от разборки старого. Подачу кирпича
15* 227
и вывоз мусора можно производить в вагонетках по узкоколей-
ке, проложенной по верху печей. Подъем кирпича на верх печей
производится при помощи поворотного крана-укосины, устанав-
ливаемого на верхнем перекрытии концевых площадок. Мусор
и кирпич от разборки подвозятся вагонеткой к концу батарей
и опускаются по течке в бункер, из которого вывозятся авто-
машиной. Ремонт выстилки верха целесообразно начинать от
угольной башни к концевой площадке.
На одном из уральских заводов в феврале 1962 г. на участке
из пяти печей для выстилки верха был применен хромомагнези-
товый бетон. Это очень износоустойчивый материал, обеспечи-
вающий длительный срок службы выстилки и ее ровную, глад-
кую поверхность. До последнего времени хромомагнезитовый
бетон используют для монолитных футеровок металлургических
печей — крышек завалочных окон мартеновских печей и др. Он
характеризуется постоянством объема, малой газопроницаемо-
стью и высокой прочностью сцепления с кирпичом как на холо-
ду, так и при нагревании до 120° С, что обеспечивает повышен-
ную герметичность кладки.
В состав бетона входит хромомагнезитовая смесь для воз-
душно-твердеющих огнеупорных бетонов, которая состоит из из-
мельченной хромовой руды и лома или брака хромомагнезитово-
го кирпича, а также тонкомолотого металлургического магнезита.
Готовая смесь содержит не менее 40% окиси магния и не
более 38% окиси хрома. Зерновой состав смеси: фрак-
ции >5 мм — не более 5%, <0,5 мм — не более 60%. Влаж-
ность смеси — не более 2%. Хромомагнезитовую смесь перед
употреблением на месте затворяют водным раствором серноки-
слого магния плотностью 1,2—1,22 кг!м\
На 100 кг хромомагнезитовой смеси расходуется 5—6,5 л
раствора сернокислого магния указанной выше концентрации.
Готовый бетон при сжатии в руке должен образовывать, пере-
сыпающийся комок. Бетон надо употреблять сразу же после
приготовления. Уплотняют его пневматическими трамбовками
в 2—3 слоя при давлении воздуха 5—6 ати. Механическая проч-
ность бетона не ниже 39,2 Мн,]м2 (400 кГ/см2).
Целесообразность применения хромомагнезитового бетона
для выстилки верха печей будет обоснована ниже, исходя из
срока его службы, поскольку стоимость выстилки верха печей
из этого бетона значительно выше, чем из шамотного кирпича.
Замена рам загрузочных люков
и верхних фасонных кирпичей
При замене чугунных рам загрузочных люков или верхних
люковых кирпичей печь с коксом за 1,5—2 ч до выдачи отклю-
чают от газосборника и открывают крышку одного стояка. Че-
228
рез загрузочные люки уплотняют кладку нижних рядов и заме-
няют износившиеся люковые кирпичи новыми с последующей
установкой рамы люка.
Нижние ряды кладки загрузочных люков уплотняют торкре-
тированием либо обмазкой. Во избежание выбивания горячих
газовых потоков, работы производят последовательно в каждом
люке при открытом с одной стороны газовом стояке.
Люковые кирпичи должны быть изготовлены из многошамота
и иметь конфигурацию, принятую в новых конструкциях коксо-
вых печей. При этом в случае необходимости меняется и рама
загрузочного люка. При замене люковых кирпичей особенно на
печах, где съем крышек производится механизированным ваго-
ном при помощи люкосъемов, большое внимание следует уде-
лять точности установки кирпичей и рам, чтобы люки не смести-
лись от заданных осей и высотных отметок. Для контроля за
правильным расположением люков вдоль батареи натягивают
специальные проволочные оси и пользуются высотными «мая-
ками».
Правильность установки загрузочных люков проверяется
при помощи люкосъема, установленного на загрузочном вагоне.
Как уже отмечалось, при замене выстилки верха печей про-
веряют состояние поперечных анкерных стяжек. Канавки для
поперечных стяжек заполняют дробленым изоляционным кирпи-
чом и сверху перекрывают прямоугольным шамотным кирпичом.
Канавки на участках против загрузочных и газоотводящих
люков заполняют густой массой из асбестита с жидким стеклом.
До заполнения канавок кладку их тщательно уплотняют, особен-
но на участках загрузочных и газоотводящих люков.
Чтобы предохранить поперечные стяжки от коррозии, на них
(на участках против люков) целесообразно надеть трубки из
нержавеющей стали диаметром 65 мм.
В случае износа верхних марок газоотводящих люков необ-
ходимо эти марки заменить. Новые марки укладывают вокруг
стояка.
Зазор между люковыми кирпичами и стояком уплотняют ас-
бестовым шнуром диаметром 25 мм, смоченным в шамотном
растворе с жидким стеклом. Верхнюю часть зазора заполняют
густым раствором шамотного мертеля.
2. Замена поперечных анкерных стяжек
Сохранность кладки коксовых печей в период эксплуатации
во многом зависит от состояния анкеража.
В 1945 г. Гипрококсом был разработан проект укладки по-
перечных анкерных стяжек, который предусматривал полную
изоляцию болтов от внешней среды. Согласно этому проекту
на печах ПК-47, ПК-2К и ПВР была принята глубина укладки
болтов в канавки 197 мм с последующим перекрытием их кир-
пичом. Заглубления анкерных болтов с последующим их пере-
крытием кирпичом облегчали в условиях эксплуатации содер-
жание в чистоте верха коксовой батареи. На заводах, где болты
были уложены подобным образом, наблюдался их перегрев
и коррозия, приводящие к растяжению болтов с образованием
«шеек», а в отдельных случаях — и к массовым разрывам бол-
тов. Это в значительной степени ухудшало армирование клад-
ки, а иногда приводило и к образованию трещин в головках пе-
чей со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Растяжения и разрывы болтов в основном отмечались про-
тив загрузочных и газовых люков.
В связи с этим на ряде заводов возникла необходимость
в ремонте, а в отдельных случаях — и в полной замене попереч-
ных анкерных стяжек.
На печах, где поперечные анкерные стяжки перекрыты кир-
пичом, и особенно там, где они углублены на 170—190 мм, сле-
дует вести тщательный надзор за стрелой прогиба анкерных
колонн и величинами нагрузок на верхние основные пружины.
На печах последних конструкций глубина погружения попе-
речных анкерных стяжек уменьшена до 140—150 мм, а также
улучшена конструкция кладки загрузочных люков, что в значи-
тельной степени улучшило состояние стяжек.
Замеры стрелы прогиба и нагрузок на пружины следует про-
изводить 2 раза в год, а проверять состояние всех болтов обя-
зательно при перекладке верха печей. Если в результате замера
обнаружится уменьшение стрелы прогиба колонн или нагрузок
на пружины, надо немедленно вскрыть анкерные болты на участ-
ках газовых и загрузочных люков, стягивающие колонны, где
произошли изменения прогиба. После вскрытия болтов сбивают
окалину с их поверхности и замеряют их диаметры в районе
загрузочных и газовых люков. Если диаметр болтов уменьшился
более чем на 10 мм, то вскрытию подлежат все анкерные болты
на батарее.
Если поверхность болта поражена коррозией более чем
на 5 мм, т. е. диаметр его уменьшен более чем на 10 мм, то не-
обходимо болты усилить приваркой на ослабленных участках
металлических полос, гарантирующих равнопрочность болта до
его коррозии. Из этого и следует исходить при выборе сечения
привариваемых полос и длины сварного шва.
Для лучшего размещения болтов в канавках последние
в местах навариваемых полос подтесывают на необходимую
ширину, после чего продувают канавки сжатым воздухом для
очистки от мусора. Все материальные швы внутри канавок
уплотняют раствором, состоящим из 80% шамотного мертеля
и 20% высокоглиноземистого цемента. Разошедшиеся швы на
участке газовых и загрузочных люков подлежат тщательному
уплотнению.
Если коррозия поверхности болтов доходит более чем
до 10 мм, то целесообразно полностью заменить их. Если это
невозможно сделать сразу же, допустим, из-за отсутствия ме-
талла, то болты усиливают по описанной выше методике. Одна-
ко такие болты будут иметь ограниченный срок службы.
Вновь полученные для полной замены болты проверяют по
размерам, в том числе по длине нарезной части и качеству
нарезки.
Е1арезная часть болтов должна быть смазана и обернута
толем для защиты от повреждений при монтаже. Пригодные
для установки болты подвозят на машинную сторону той бата-
реи, где намечена их замена, так как такелажные приспособле-
ния для подъема анкерных болтов и подачи их на в'ерх батареи
в промежутках между стояками наиболее удобно смонтировать
на резервном коксовыталкивателе. В некоторых случаях, напри-
мер при замене анкерных болтов крайних батарей, их подачу
на верх батареи легко организовать с торцовых площадок.
При замене анкерных болтов надо внимательно следить за
тем, чтобы в процессе работ не нарушалось армирование клад-
ки отопительных простенков. С этой целью изготавливаются два
или четыре (в зависимости от объема работ и срока их оконча-
ния) приспособления для стягивания анкерных колонн во время
замены поперечных стяжек.
Приспособление для стягивания колонн (рис. 96) состоит из
двутавровой балки № 20. длиной 2600 мм, двутавровых балок
№ 18 длиной 1300 мм, хомута из полосовой стали (15X100),
стяжного болта диаметром 35 мм, длиной 1400 мм и соедини-
тельного болта диаметром 25 мм.
В порядке подготовительных работ к замене анкерных бол-
тов заранее нарезаются из шамотного нормального кирпича
подкладки под анкерные болты высотой 60 мм, что дает воз-
можность поднять анкерные стяжки в канавке. Ширина подкла-
док должна быть на 5—7 мм меньше ширины канавки. Расход
брусков для подкладок под анкерные болты составляет 15—
18 шт. под каждый болт. До начала работ заготавливается так-
же бой изоляционного кирпича и отрезки труб из нержавеющей
стали длиной 1000 мм.
Если пружины основного анкеража получили за время своей
службы значительную остаточную деформацию, то их заменяют
одновременно с анкерными болтами.
Работы по замене анкерных болтов начинают с установки
стяжных приспособлений с машинной и коксовой сторон, пред-
отвращающих отход анкерных колонн, т. е. нарушение армиро-
вания печной кладки.
Затяжку колонн стяжными болтами 3 (рис. 96) производит
один человек с помощью ключа с ручкой длиной 1200 мм. За-
тем демонтируется верхняя пружина вместе с узлом ее креп-
ления.
После вскрытия кирпичей, перекрывающих канавки анкер-
ных болтов, последние для удобства их удаления разрезают на
части.
Канавки очищают от мусора и продувают сжатым воздухом.
Все трещины и разошедшиеся материальные швы, особенно про-
тив газовых и загрузочных люков, тщательно уплотняют.
Для изменения отметки расположения анкерных болтов в ка-
навках на 60 мм в соответствии с последним проектом Гипро-
Рис. 96. Приспособление для стягивания анкерных колонн:
1 — газоотводящие люки: 2 — анкерная колонна; 3 — стяжной болт; 4 — хомут;
5 — соединительный болт; б — двутавровая балка № 20; 7 — двутавровая балка
№ 18; 8 — заменяемая анкерная стяжка
кокса в канавки против газовых и загрузочных люков уклады-
вают на шамотном растворе бруски нарезанного кирпича высо-
той 60 мм. Резервным коксовыталкивателем поднимают анкер-
ные стяжки с надетыми на них трубами из нержавеющей стали
и направляют их между стояками в канавки. Трубы на анкер-
ных болтах должны быть расположены против газовых и загру-
зочных люков (рис. 97). После укладки стяжек, глубина погру-
жения которых должна составлять 120 мм, канавки засыпают
боем изоляционного кирпича и перекрывают шамотной плиткой.
Замена анкерных стяжек заканчивается установкой верхних ос-
232
новных пружин, которые нагружают до 4—5 т, затем демонтиру-
ют временное стяжное приспособление.
После затяжки пружин регулируют нагрузки промежуточно-
го анкеража.
Рис. 97. Защита стяжек от коррозии:
1 — загрузочный люк; 2 — смотровые лючки; 3 — анкерные
стяжки; 4 — защитная труба из нержавеющей стали
3. Восстановление неработающих
отопительных каналов
В практике эксплуатации коксовых печей наблюдаются слу-
чаи, когда в отдельных отопительных вертикальных каналах не
происходит горения газа вследствие засорения их или связан-
ных с ними косых ходов посторонними материалами.
Такие вертикалы принято называть неработающими, или
«мертвыми». Наличие даже одного неработающего вертикала
нарушает температурный режим всего простенка. В особенно
плохом состоянии оказываются вертикалы, смежные с нерабо-
тающим, в которых, как правило, температура снижается на
100 град и более. Кокс из печей, обслуживаемых отопительными
простенками с неработающими вертикалами, выдается с «недо-
палом». Кроме того, в кладке стен камер коксования на стыке
работающих и неработающих каналов вследствие значительных
перепадов и колебаний температур создаются внутренние напря-
жения, приводящие к образованию трещин и раковин. Наиболее
часто загрязнение косых ходов и каналов происходит из-за про-
сыпания шихты из камер коксования через трещины, раковины,
прогары стен, а также в результате небрежного проведения ре-
монтных работ.
Засорение вертикалов угольной шихтой является также ре-
зультатом неправильно установленного гидравлического режи-
ма печей с разрежением под смотровым лючком вертикала.
В этом случае происходит замедленный процесс загрязнения го-
релок и косых ходов пылью и угольной шихтой, увлекаемой с
верха печей во время обслуживания вертикалов при открытии
смотровых лючков и через неплотности их прилегания к чугун-
ным вкладышам.
Горючая масса проникшей в вертикалы угольной шихты, как
правило, сгорает, а зола спекается в твердый монолит, через ко-
торый воздух в отопительный канал проникнуть уже не может.
Анализы спекшейся массы, извлеченной из вертикалов, пока-
зывают, что она в большинстве случаев состоит в основном из
спекшейся золы. В верхних слоях этой массы, по-видимому, за
счет недостатка воздуха образуется кокс.
При наличии в простенке трех и более неработающих кана-
лов дальнейшая эксплуатация его становится затруднительной.
В этом случае требуется перекладка простенка с затратой зна-
чительных материальных средств и труда.
Случаи засорения отопительных вертикалов, встречающиеся
в процессе эксплуатации коксовых печей, весьма различны. По
своему характеру и признакам дефектные вертикалы можно
разделить на легко и трудно поддающиеся восстановлению в них
нормального горения.
К первой категории отопительных вертикалов относят такие
вертикалы, в которых можно восстановить горение в случае за-
сорения горелок, а иногда и шахточек коксового газа, а также
неполного засорения одного или обоих косых ходов угольной
шихтой, боем кирпича и другими материалами в результате
неосторожного ведения ремонтных работ.
Способы восстановления горения в этих вертикалах, хотя и
требуют затрат тяжелоА) труда, но весьма просты. В случае за-
сорения горелок или даже шахточек коксового газа спекшуюся
234
KO
co
СЛ
0181--4*---0181--->+•--0181-------0181
92
Рис. 99. Шарошки для чистки горе-
лочного гнезда
массу при помощи ломов разрыхляют, газовую горелку, если
возможно, извлекают наверх либо разбивают на куски и со
всей разрыхленной массой проталкивают через горелочное
гнездо в корнюр. Из корнюра при помощи специальных совков
Рис. 100. «Змейки» для прочистки косых ходов:
1 — первое звено; 2 — последнее звено; 3 — заклепки; 4 — среднее звено:
5 — прут
(рис. 98) весь мусор извлекают наружу. Гнездо горелки, расчи-
щают шарошкой (рис. 99) и в него устанавливают новую го-
релку с проходным сечением для газа, соответствующим дан-
ному вертикалу.
Частично забитые косые ходы, через которые в вертикал
поступает недостаточно воздуха или доменного газа, прочища-
ют «змейками» (рис. 100) и шарошками (рис. 101).
К категории отопитель-
ных вертикалов, трудно под-
дающихся восстановлению
в них горения, относятся
вертикалы с полностью за-
битым сечением на различ-
ную высоту, вплоть до гори-
зонтального канала.
Подобные вертикалы по
степени и характеру засо-
ренности можно разделить
на три группы:
1) вертикалы, заполнен-
ные спекшейся массой из
золы и кокса на высоту
Рис. 101. Шарошки для чистки ко-
сых ходов
0,5—0,7 м-
2) вертикалы, заполнен-
ные спекшейся массой из
золы и кокса на высоту бо-
лее 0,7 .и;
3) вертикалы, основание
в которых и косые ходы за-
биты кирпичами.
Наиболее эффективный метод восстановления неработаю-
щих вертикалов, предложенный И. Л. Литовченко, применен
на одном из уральских заводов. Очистка отопительных верти-
калов производится частично с помощью эжектора и плавлени-
ем оставшейся массы на поду канала и в косых ходах факелом
коксового газа, направленным через специальную горелку.
Эжектор (рис. 102) представляет собой трубу диаметром
37 мм, загнутую в верхней части под углом 150Р и диффузорно
расширенную в конце до 60 мм. К нижней части трубы прива-
рена коронка с зубьями для разрыхления материала. К загну-
той части трубы строго по ее оси приварена трубка с внутрен-
ней конической поверхностью, к которой подводится воздух от
компрессора под давлением 295—395 кн!м2 (3—4 ати).
Создающееся в трубе разрежение используется как подъем-
ная сила для удаления золы и кокса из вертикалов.
Горелки для сжигания кокса и расплавления золы (рис. 103)
изготовлены из труб, расположенных одна в другой; наруж-
ная труба диаметром 31—37 мм и внутренняя — 12 мм.
К внутренней трубе горелки подводится воздух от воздухо-
провода под давлением 295—395 кн)м2 (3—4 ати), а к штуцеру
наружной трубы коксовый газ. Газопровод коксового газа диа-
метром 50—62 мм выводится на верх батареи. Горючая часть
массы, заполнившей вертикал, сжигается, а оставшаяся зола
расплавляется и по косым ходам попадает на верхние ряды
насадки регенераторов.
Для восстановления вертикалов первой группы заполнив-
шую их массу сжигают и расплавляют факелом коксового газа.
Пробить эту массу ломами удается редко.
С помощью горелки некоторые из вертикалов очищаются
в течение 1—2 ч. В среднем на восстановление одного вертика-
Рис. 102. Схема работы эжектора:
1 — отопительный вертикал; 2 — труба эжектора; 3 — воздухопро-
вод; 4 — резиновый соединительный шланг
ла этой группы звено каменщиков в три человека затрачивает
примерно 8 ч.
В процессе работы горелку надо держать на расстоянии
100—150 мм от верхнего уровня массы, заполнившей канал.
Первым признаком восстановления вертикала является
медленное движение расплавленной золы через косой ход по
разделительной стене регенератора, наблюдаемое через смот-
ровой лючок.
Способ восстановления каналов второй группы определяет-
ся в зависимости от содержания золы в закрывшей их массе.
238
Если в верхнем слое массы преобладает горючая часть, то ка-
налы восстанавливают таким же способом, как и для первой
группы. Если же в верхнем слое массы преобладает негорючая
часть — зола, то при высоте 1 —1,5 м расплавление ее стано-
вится уже невозможным. В этом случае ломиком разрыхляют
верхний слой, на который устанавливают эжектор высотой,
соответствующей уровню массы, заполнившей канал. При помо-
Рис. 103. Горелка для сжигания в вертика-
ле кокса и плавления золы:
1 — отопительный вертикал; 2 — горелка коксо-
вого газа; 3 — воздухопровод; 4 — газопровод;
5 — резиновые шланги
щи резиновой трубки к эжектору подводят воздух от компрес-
сора и выбрасывают из каналов разрыхленную массу. Даль-
нейшее разрыхление производят при помощи самого эжектора,
к нижней трубе которого для этой цели приварена «коронка»
с зубьями. Последовательно устанавливая в канале эжекторы
различной длины, выбрасывают из него массу. В канале остает-
ся спекшаяся зола, уже не поддающаяся разрыхлению, кото-
рую удаляют, расплавляя ее факелом коксового газа при по-
мощи горелки.
В процессе работы труба эжектора иногда забивается кус-
ками кокса или спекшейся золы и перестает действовать. Для
устранения этого необходимо закрыть выхлопную трубу и пос-
ле этого под давлением направить воздух сверху вниз.
При изготовлении эжекторов особое внимание необходимо
обратить на качество обработки внутренней конической (диф-
фузорной) поверхности приварной трубки, на чистоту выполне-
ния стыка между приварной трубкой и трубой эжектора и на
совпадение осей приварной трубки и загнутой трубы эжектора.
При некачественном изготовлении этих мест эффективность
работы эжектора значительно снижается. Чем больше давление
воздуха, тем больше подъемная сила эжектора.
При работе с горелкой расплавленная масса имеет темпера-
туру около 1500° С, поэтому целесообразно нижнюю часть го-
релки выполнять из жароупорной стали.
После восстановления канала необходимо тщательно осмот-
реть кладку смежных с ним камер коксования. Обнаруженные
неплотности должны быть заторкретированы.
На восстановление одного канала второй группы в зависи-
мости от количества и содержания закупорившей его массы
звено каменщиков в три человека затрачивает от 1 до 4 дней
работы.
На восстановление вертикалов третьей группы затрачивает-
ся много тяжелого ручного труда, но часто без должного эф-
фекта.
Очистка каналов, забитых кирпичами, достигается комби-
нированием ряда приемов, описанных выше, с предваритель-
ным дроблением крупных кирпичей на отдельные куски, кото-
рые проталкивают через косые ходы на насадку регенераторов
и в корнюр через гнездо горелки коксового газа. Кирпичи дро-
бят вручную ломами толщиной 30—35 мм с применением удар-
ной силы груза массой 40—50 кг. К грузу приварены ручки,
чтобы облегчить подъем и опускание его на лом. Механизация
этого способа до сих пор не осуществлена, так как подобные
случаи засорения вертикалов встречаются редко даже на бата-
реях, проработавших весьма длительный срок.
Одновременно следует отметить, что дробление кирпичей
тяжелым ударным инструментом требует не только вниматель-
ного наблюдения за его установкой и за произведенным эффек-
том, но и скорости выполнения работы, так как в условиях вы-
сокой температуры в вертикале ломы быстро нагреваются и
становятся бесполезными.
При работе эжектором и горелкой необходимо соблюдать
следующие меры безопасности:
1) не находиться на близком расстоянии против выхлопной
трубы, так как вылетающие из нее с большой скоростью рас-
каленные куски кокса, золы и кирпичей описывают траекто-
рию высотой 4—5 м и длиной 10—15 м;
2) тщательно закреплять проволокой или специальными
зажимами резиновые трубки в месте подсоединения к эжекто-
ру, горелке и воздухопроводам;
3) работать на восстановлении неработающих вертикалов в
соответствующей спецодежде и защитных очках.
На одном из донецких коксохимических заводов работоспо-
собность засоренных вертикалов восстанавливалась методом
прожигания с применением кислорода.
Для выполнения работ по этому методу использовались сле-
дующий инструментарий и материалы: баллон с кислородом
под давлением 14,9 Мн/м2 (150 ат); редуктор; шланг кислород-
ный; трубки длиной 6 м с резьбой на концах диаметром 12 мм;
трубки длиной 2,5 м с резьбой на концах диаметром 12 мм;
соединительные муфты для труб; асбестовые куклы; керосин,
смешанный с маслом; ломы длиной 6 л с ромбообразными на-
конечниками разной толщины.
К одному концу 6-м трубки проволокой прикрепляют асбес-
товую куклу, смоченную в смеси керосина с маслом. Трубку
вместе с куклой вносят в вертикал, направляя куклу на место,
которое подлежит прожиганию. Конец 2,5-м трубки посред-
ством кислородного шланга соединяется с кислородным балло-
ном через редуктор. Свободные концы 6-м и 2,5-м трубок сое-
диняют с соединительной муфтой, образуя одну 8,5-м трубку.
После этого на горящую асбестовую куклу подается кисло-
род и конец металлической трубки постепенно расплавляется.
Вначале кислород подается под незначительным давлением,
затем давление постепенно увеличивают, ориентируясь на ско-
рость плавления трубки.
Конец трубки в основании вертикала всегда должен нахо-
диться у забитого косого хода или горелочного канала. Поэто-
му при пропускании кислорода надо все время нажимать на
трубку, опуская ее вниз.
После того как расплавится 2,5—3,0 м трубки, прекращают
подачу кислорода, удаляют трубку из вертикала и немедленно
прочищают расплавленную массу металла, кирпича и раствора
ломом с наименьшим размером наконечника.
Если в результате сгорания 2,5 м трубки отверстие в косом
ходе или горелочном канале не образуется, необходимо повто-
рить прожигание с немедленной чисткой ломом, предваритель-
но заменив оставшуюся часть 6-м трубки на новую 6-м (можно
соединительной муфтой нарастить еще трубку длиной 2,5 м).
Операцию по прожиганию и немедленной чистке повторяют
до тех пор, пока в косом ходе или горелочном канале не обра-
зуется отверстие. После восстановления засоренного вертикала
прочищают косой ход или горелочный канал ломом, увеличивая
размер наконечника.
Металлические трубки должны быть чистыми и не иметь
масляных пятен.
16 Заказ 1731
241
Баллон с кислородом должен быть расположен на концевой
или междубатарейной площадке, чтобы предотвратить возмож-
ность его нагрева и удалить от очагов огня.
Регулировать давление кислорода редуктором должен ква-
лифицированный резчик. При загораниии шланга необходимо
немедленно прекратить подачу кислорода.
Такой метод восстановления засоренных вертикалов может
быть применен на батареях, которые находятся в эксплуатации
не менее 15—20 лет.
Кислородное дутье на донецких коксохимических заводах
применялось также для очистки горелочных гнезд от пришла-
кованных кусков разбитых горелок и косых ходов от пришла-
кованных нижних регистров, которые невозможно было удалить
ни одним из известных механических способов.
Для удаления пришлакованных кусков горелок и нижних ре-
гистров с помощью кислородного дутья применяется трубка
металлическая, состоящая из двух частей — верхней и ниж-
ней. Нижняя часть трубки внутренним диаметром 12 мм, дли-
ной 2,5 м приваривается к верхней трубке диаметром 18 мм.
Длина верхней части трубки определяется высотой вертикала
так, чтобы она выступала над перекрытием печи на 0,5 м при
полном погружении сваренной трубки на под вертикала.
Толщина стенки нижней трубки должна быть не менее 3 мм,
иначе она быстро сгорает.
Трубка, подсоединенная резиновым шлангом к кислородно-
му баллону, опускается в вертикал сначала на. глубину 300 м
от верха смотровой шахточки на одну-две минуты для прогре-
ва конца, а затем на под вертикала. Если конец трубки плохо
прогрет, то при подаче кислорода она проплавится по всей вы-
соте и необходимый эффект не будет достигнут.
После опускания на под вертикала в трубку подается кис-
лород под давлением от 98 до 196 кн/м2 (от 1 до 2 ат).
Трубка медленно плавится, начиная с конца, и пришлако-
ванные кирпичи отходят от кладки вместе с расплавленным
металлом.
4. Замена регулировочных регистров
в перекидных каналах печей ПК-2К
Регулировочные регистры в перекидных каналах заменяют
тогда, когда они теряют свои регулировочные свойства, т. е.
возможность перемещения. Причина потери этих свойств за-
ключается в том, что кирпичи, образующие основание перекид-
ного канала и являющиеся направляющими для регистров,
перемещаются вверх относительно кирпичей, образующих про-
ем (гараж) для регистра.
Кирпичи, образующие основание перекидного канала, пере-
мещаются при удалении графита со сводов печей графитореза-
ми, укрепленными на головке штанги коксовыталкивателя,
которые упираются в свод камеры и нарушают кладку.
Особенно сильные перемещения направляющих кирпичей
вверх, которые вызываются ударами графитореза по отложени-
ям графита у первого и третьего загрузочного люков при заднем
ходе штанги коксовыталкивателя, наблюдаются от второго до
пятого перекидного канала.
Возможность передвижения регулировочных регистров в пе-
рекидных каналах нарушается и в случаях их приплавления, что
наблюдалось на ряде заводов, где для обкладки перекидных
каналов применялся обычный красный кирпич. При перегреве
верха печей расплавленная масса красного кирпича проникала
через швы в перекидные каналы и приплавляла регистры на
месте их расположения.
Чтобы восстановить возможность передвижения регистров
в перекидных каналах, разбирают кладку над проемом для
регистра, соблюдая особую осторожность при съеме фасонных
кирпичей перекрытия перекидного канала. Старый регистр уда-
ляют, после чего тщательно прочищают паз, предусмотренный
для перемещения регистра, выравнивают основание паза по всей
его длине подливкой раствора Н-67.
Новый регистр, предварительно нагретый до температуры
600—700° С, шириной и высотой на 10 мм меньше проектного,
устанавливают на место изъятого, проем временно перекрывают
нормальным шамотным кирпичом без раствора. Через 20—30 мин
проверяют состояние регистра; если он не треснул, то закладыва-
ют проем на растворе в соответствии с проектом.
Кирпич над проемом при замене регистров разбирают очень
осторожно, чтобы сохранить фасонные кирпичи для повторного
использования. Ширина регистра при его зажатии в проеме оп-
ределяется в зависимости от величины сдвига боковых кирпи-
чей. Если сдвиг велик, то кирпичи подлежат замене.
5. Установка регулировочных регистров
в горизонтальных каналах
Для установки регистров в горизонтальных каналах на пе-
чах ПК-47 при замене разбитых либо приплавленных разбира-
ют кладку смотровой шахточки, совмещенной с перекидным ка-
налом.
Динасовый кирпич, перекрывающий перекидной канал, сни-
мают и, чтобы предохранить его от растрескивания, быстро пере-
носят в нишу, сделанную в кладке перекрытия печей, где изоли-
руют его от охлаждения листами асбестового картона.
В образовавшийся проем вводят регулировочные кирпичи и
крючками разводят их по длине горизонтального канала. Дина-
совые регулировочные кирпичи вводят в горизонтальный канал
нагретыми в специальной печи до 600—700° С. Регулировочные
кирпичи нагревают постепенно, повышая температуру в течение
суток. После установки шиберов перекрывают перекидной канал
динасовым кирпичом, который предохранялся от охлаждения
в специальной нише, и выкладывают смотровую шахточку.
Во время ремонта все имеющиеся в наличии регулировочные
регистры в ремонтируемом и сопряженном простенке должны
перекрывать отверстия в горизонтальном канале; подача газа
в ремонтируемый и сопряженный простенки должна быть пре-
кращена.
Для замены регулировочных регистров в печах ПК старых
конструкций надо в одном месте разобрать смотровую шахточку
до перекрытия горизонтального канала и в образовавшийся
проем опускать регулировочные регистры, передвигая их с по-
мощью крючков через остальные шахточки по длине канала.
Можно также разобрать кладку над перекидным каналом до
свода канала и в проем опускать регулировочные регистры.
Разбирать кладку, особенно из фасонного кирпича, надо весь-
ма осторожно, чтобы предохранить кирпич от повреждения.
Динасовый кирпич для сохранности надо держать нагретым
в специальной печи, установленной на верху печей либо в нише,
образованной в кладке перекрытия печей.
При ремонте нельзя допускать большого охлаждения кладки,
для чего следует в двух простенках Двц^м9ДХИ4ЖШЖ.и.£апря-
регулировочные регистры. Обогрев в поло-
вине простенка, в которой производится ремонт, и в сопряжен-
ной половине простенка должен быть на время ремонта
выключен.
6. Ремонт перекидных каналов,
совмещенных со смотровыми
шахточками вертикалов, в печах ПК-47
На ряде батарей печей ПК-47 при механическом удалении
графита со свода печи и неудовлетворительной конструкции
графиторезов кирпичи перекрытия вертикалов выдавливаются
внутрь перекидного канала.
При сдвигах кирпичей на 50—60 мм, угрожающих выпадению
кирпичей в перекидной канал, и прососах сырого газа через
поврежденные участки возникает необходимость в ремонте.
2 44
Ремонт производится без охлаждения кладки в период, когда
ремонтируемая печь находится на 10—12-м часу после загрузки.
Половина ремонтируемого и сопряженного простенка со стороны
ремонтируемого перекидного канала выключается из обогрева,
после чего приступают к разборке кладки.
В зависимости от степени повреждения кладки ремонт произ-
водят с разборкой кладки смотровой шахточки, совмещенной
ш способ Пспособ ! способ
Рис. 104. Способы ремонта перекидных каналов печей ПК--
1 — разбираемый участок кладки; 2 — марки кирпича, подлежащие замене;
3 — изоляция
с перекидным каналом (первый способ), либо со вскрытием ка-
меры коксования (второй и третий способы).
Первый способ наиболее прост, но наименее надежен и до-
пускается только при незначительном повреждении кладки (не
более одного вдавленного в перекидной канал кирпича).
Второй способ ремонта—со вскрытием камеры и заменой
поврежденных марок — применяется для ремонта стен камер,
расположенных между перекидными каналами, а третий
способ — для ремонта стен камер, расположенных под перекид-
ными каналами. Участки кладки печей, подлежащие разборке
в зависимости от степени повреждения, показаны на рис. 104.
Данные о количестве кирпича, потребном для ремонта пере-
кидных каналов по указанным ниже способам, приведены
в табл. 26, 27 и 28.
Первый способ. Разбирают кладку над шахточкой,
совмещенной с перекидным каналом, и часть кладки, перекры-
вающей перекидной канал.
Для предохранения от охлаждения и последующего разруше-
ния динасового кирпича, выбираемого из кладки, его помещают
либо в специальную печь, либо в нишу, сделанную в изоляцион-
ном слое над сводом примыкающей камеры. При разборке сна-
чала удаляют шамотную облицовку перекидного канала, а затем
ломиками с плоскими концами, которые вводят в температур-
ные и материальные швы, сдвигают динасовые кирпичи в сторо-
ну перекидного канала.
Сдвинутые кирпичи щипцами, лопаткой либо совком пере-
носят в нишу. Отверстие в кладке после удаления заменяемого
кирпича очищают от осколков, мусора и графита. На место
изъятой марки кирпича, подлежащей замене, обычно не удается
уложить марку проектных размеров, поэтому закладываемый
кирпич подтесывают либо обрезают в соответствии с размерами
отверстия в стене камеры.
Закладываемые в сквозные отверстия в стене кирпичи долж-
ны быть цельными, вырезанными из более крупных кирпичей.
Применяемый для закладки динасовый кирпич должен быть на-
грет в специальной печи до 600—700° С.
Шамотный, многошамотный или полукислый кирпич, приме-
няемый для закладки отверстия, можно укладывать после про-
ТАБЛ ИЦ А 26
Спецификация кирпича, потребного для ремонта одного перекидного канала,
при негодности кирпича из разобранной кладки (по первому способу)
Узел кладки Ряд кладки Проектные марки Заменяющие марки
марка материал ШТ. марка материал шт.
Смотро- 1-й сверху 5871 Шамот 3 Остаются проектные
вая шах- марки
точка 1-й » 5872 3 н Шамот 12
2-й » 7854 6 9851 В 12
4-й » 7876 3
4-й » 7877 3 1 в ОО
Перекид- 1-й » 7859 Динас 1 с Шамот 6
НОЙ 1 12741 Шамот или 1
канал 1-й » 7866 многошамот
1-й » 7867 1 12742 То же 1
2-й » 7862 1 12743 » » 1
2-й » 7863 1 12739 в В 1
1 3-й » 7859 1 С Шамот 6
3-й » 7858 1 12735 Шамот или 1
многошамот
Изоляция Изоля- Диатомит 60 Изоля- Диатомит 60
верха ционный ЦИОННЫЙ
кирпич кирпич
Стена 2—6-й 7014 или Динас — Пере- Шамот По
камеры сверху 7015 мычка из ПОТ'
резаного ребно-
кирпича сти
24 6
сушки. При укладке срезанных кирпичей плоскость среза не
должна быть обращена в камеру коксования. Кирпич должен
быть уложен заподлицо со -всей стеной камеры.
Вставку укладывают на динасовом растворе с добавлением
растворимого стекла (1,5% в пересчете на Na2O) со швами 5—
8 мм. После закладки швы дополнительно торкретируют раство-
ром порошка ШТП, очищают горизонтальный канал и восстанав-
ливают кладку перекидного канала и смотровой шахточки.
Второй способ. Разбирают кладку перекрытия четной
камеры (при сквозной нумерации), т. е. камеры, над которой нет
перекидных каналов и шахточки, совмещенной с перекидным
каналом смежной печи.
Если необходимо заменить кирпич только в одном-двух рядах
кладки, смотровую шахточку и часть перекрытия перекидного
канала не разбирают. После вскрытия свода камеры на коксовый
пирог через образовавшийся проем укладывают для тепловой
изоляции асбестовый картон. Поврежденный участок кладки
разбирают и очищают от осколков и графита.
ТАБЛИЦА 27
Спецификация кирпича, потребного для ремонта одного перекидного канала,
при негодности кирпича из разобранной кладки (по второму способу)
Узед кладки Ряд кладки Проектные марки Заменяющие марки
марка материал шт. марка материал шт.
Свод камеры Сводовый 4553 Динас 4—5 12727 Шамот или 4-5
Стены ка- 1—4-й 7014 или » 1—4 12726 многошамот 1-4
меры Изоляция сверху 7015 Изоля- Диатомит 60 Изоля- Диатомит 60
верха Смотровая 1-й сверху ционный кирпич 5871 Шамот 3 ционный кирпич Остаю тся проектны е
шахточка 1 -й » 5872 » 3 н марки Шамот 12
2-й и 3-й 7854 » 6 9851 12
сверху 4-й » 4-й » 7876 7877 » 3 3 С 36
Перекидной 1-й » 7859 Динас 1 С » 6
канал 1-й » 7856 1 12741 Шамот или 1
1-й » 7867 » 1 12742 многошамот То же 1
2-й » 7862 » 1 12738 » » 1
2-й . » 7863 » 1 13739 » » 1
3-й » 7859 » 1 С Шамот 1
3-й » 7858 Динас 1 12735 Шамот или I
4-й » 7848 1 12730 многошамот То же 1
4-й » 7849 » 1 12731 » » 1
Сводовый 7844 » 1 12728 » » 1
Примечание. При ремонте трех более рядов, включая подсводовый ряд.
После расчистки в поврежденное место укладывают предва-
рительно нагретые динасовые кирпичи марки 12726 на динасовом
растворе с жидким стеклом.
Материальные швы торкретируют раствором ШТМ-1. По-
врежденные сводовые кирпичи для вторичного использования
в кладке не укладывают, а заменяют новыми. Сводовые кирпичи
укладывают на растворе с последующим торкретированием бо-
ковых и торцовых швов.
После укладки сводовых кирпичей восстанавливают кладку
перекидного канала и перекрывающих рядов. Чтобы предохра-
нить целые динасовые кирпичи, сохранившиеся при разборке
кладки, от растрескивания, их во время ремонта хранят в нише,
сделанной в перекрытии печей. Сопряженные простенки со сторо-
ны ремонтируемого перекидного канала на время ремонта вы-
ключают из обогрева.
Третий способ. Для ремонта разбирают: шахточку,
совмещенную с перекидным каналом; кладку над перекидным
каналом, среднюю часть динасовой кладки перекидного канала
и четыре-пять сводовых кирпичей.
Порядок ремонта такой же, как и при втором способе.
ТАБЛИЦА 28
Спецификация кирпича, потребного для ремонта одного перекидного канала,
при негодности кирпича из разобранной кладки (по третьему способу)
Узел кладки Ряд кладки Проектные марки Заменяющие марки
марка материал ШТ. марка материал ШТ.
Смотровая 1 -й сверху 5871 Шамот 3 Остаются проектные
шахточка марки
1-й » 5872 » 3 н Шамот 12
2-й и 3-й 7854 6 9851 » 12
сверху 4-й сверху 7876 » 3 С » 36
4-й > 7877 » 3 12742 Шамот или 1
Перекидной 1-й » 7867 Динас 1 многошамот
канал I -й » 7868 » 2 12743 То же 2
2-й » 7864 » 4 12740 » » 4
3-й » 7860 » 2 12736 » » 2
3-й » 7861 » 4 12737 » » 4
4-й » 7850 » 2 12732 » » 2
4-й » 7851 » 2 12733 » » 2
4-й » 7852 » 2 12734 » » 2
Сводовый 7845 » 1 12729 » » 1
Стена каме- 1-й—6-й 7014 или » 1—6 12726 » » 1-6
ры 7015
Изоляция — Изоля- Диатомит 60 Изоля ци- Диатомит 60
верха ционный онный
кирпич кирпич
7. Замена типовых горелок
коксового газа
Горелки коксового газа в период эксплуатации, как правило,
должны заменяться каждые четыре-пять лет, так как, прорабо-
тав указанный срок, они не обеспечивают необходимого распре-
деления температур по длине простенка из-за изменения сечения
выходных отверстий, трещин, оплавлений и др.
Обычные горелки выпускаются двух стандартных типов: кон-
фузорные марки 22474 и диффузорные марки 22490.
Огнеупорные заводы выпускают горелки с диаметром калиб-
рованных отверстий от 27 до 32 мм с интервалом через каждые
0,5 мм. Кроме того, выпускаются горелки с диаметром калибро-
ванных отверстий 20, 22, 25, 26, 33, 34 и 35 мм.
Допуски на размеры в диаметрах отверстий составляют
±0,25 мм. Диаметр выходного отверстия отмечается заводом-
поставщиком на горелках несмываемой краской. Необходимые
размеры горелок с интервалом менее 0,5 мм подбираются за счет
имеющихся допусков.
Расточка и райберовка горелок не рекомендуется.
Горелки изготавливаются из многошамота и в особом подо-
греве в специальных печах перед установкой в вертикалы не
нуждаются.
Необходимые размеры горелок подбирают при помощи
специальных калиброванных шаблонов. Если шаблон проходит
в калиброванное отверстие с затруднением и между шаблоном
и горелкой, если повернуть ее к источнику света, нет видимого
просвета, то размер подобран правильно.
На каждой горелке мелом отмечается ряд вертикалов, в ко-
тором должны быть установлены горелки данного размера. Во
избежание ошибок каждому звену шамотчиков, состоящему из
двух человек, поручается замена горелок в определенном ряду
вертикалов и выдаются горелки только одного размера.
Горелки переносят в ведрах либо на связках из резиновых
шлангов. Переносить горелки в связках на проволоке не рекомен-
дуется, так как при этом разрабатывается отверстие горелки.
Для каждого звена шамотчиков ко времени замены горелок
должно быть подготовлено два комплекта следующего инстру-
мента:
а) приспособление для удаления горелок;
б) шарошка для очистки горелочных гнезд (см. рис. 99);
в) крючок для установки в горелочное гнездо горелки;
г) стакан для подливки установленных горелок;
д) предохранительные колодки для работы с раскаленным
инструментом либо рукавицы с асбестовыми накладками;
е) кружка для наполнения раствором заливочного стакана.
Приспособление для извлечения старых горелок (рис. 105)
состоит из прута, на конец которого навинчивается металличе-
ческий стержень, имеющий
шарнирный захват, который
поворачивается на угол в
Рис. 105. Стержень для удаления
горелок из вертикалов:
1 — корпус; 2 — упорная вставка; 3 — ось
шарнира; 4 — шарнирный захват
/ — для установки горелок; 2 — для
установки нижних регистров
90°.
Металлический стержень
сверху печи пропускают че-
рез отверстие горелки, шар-
нирный захват под тяже-
стью собственного веса по-
ворачивается на 90° и за-
хватывает горелку, после че-
го она может быть поднята
на верх печей. Длина шар-
нирного захвата не должна
быть более наружного диа-
метра горелки, чтобы при
извлечении горелки не по-
вредить кирпич, в котором
она установлена.
Новую горелку опускают
сверху через смотровые шах-
точки с помощью прута с
крючком (рис. 106). На
крючок надевают горелку,
опускают ее на под вертика-
ла и устанавливают в гнез-
до.
Замена горелок произво-
дится при работе вертика-
лов на нисходящем потоке.
Старые горелки при извле-
чении из гнезд часто разру-
шаются. Осколки горелок в
этом случае пробиваются в
корнюр, откуда их' удаляют
вместе с остатками старого
заливочного раствора, про-
никшего в корнюр во время
чистки горелочных гнезд пе-
ред установкой новых горе-
лок.
При сильном ошлакова-
нии горелок во избежание
их разрушения целесообраз-
но удалять их из гнезда постепенным прикладыванием усилия,
т. е. избегая сильного рывка.
После удаления горелок обязательно производится чистка
горелочных гнезд от остатков старого заливочного раствора и
притирка их.
В очищенные горелочные гнезда устанавливают новые горел-
ки с последующей заливкой их
ческого стакана (рис. 107).
В днище стакана вставлен за-
крывающий его клапан, когда
стакан находится в вертикаль-
ном положении. Заполненный
раствором стакан опускают
при помощи шарнирного пру-
та в вертикал и устанавливают
на горелку. Клапан при нажи-
ме на горелку приподнимает-
ся, и раствор растекается во-
круг горелки. При этом проис-
ходит уплотнение основания
горелки в гнезде.
Раствор из динасового мер-
теля и воды приготовляют та-
кой консистенции, чтобы при
открытии клапана он совер-
шенно свободно выливался из
стакана без остатка.
Категорически запрещается
применение для заливки ша-
мотного раствора либо добав-
ление к динасовому раствору
жидкого стекла, так как по-
следнее приводит к оплавле-
нию горелочных гнезд.
Перед заливкой в стакан
раствор следует каждый раз
тщательно взбалтывать. Ко-
личество раствора для подлив-
ки одной горелки — около
150 см3.
При правильной установке
стакана на горелку в процессе
подливки отверстие ее пере-
крывается клапаном и раствор
оснований с помощью металли-
По в в
Рис. 107. Стакан для подливки
установленных горелок:
1 — корпус; 2 — -клапан; 3 ~ диско-
вая перегородка; 4 — колпачок
попадает только в горелочное
гнездо. Это ясно видно по резко затемненной вскипающей мас-
се раствора вокруг горелки в момент снятия с нее стакана. По-
еле подливки каждой горелки раскаленный стакан для
ния из него и особенно с поверхностей притертых
стей клапана налипов сухого раствора промывают в
водой.
удале-
плоско-
ведре с
По окончании замены горелок корнюры, в которых менялись
горелки, очищают от мусора с обязательной последующей про-
веркой факела горения по вертикалам.
Предохранительные колодки для работы с раскаленным
инструментом показаны на рис. 108.
Рис. 108. Предохранительные колодки для работы с горячим
инструментом:
1 _ петля для захвата колодок; 2 — резиновая обшивка; <3 — дере-
вянная заготовка; 4 — резиновая петля для раскрытия колодок:
5 _ асбестовая прокладка; 6 — обшивка из кровельного железа
8. Изменение высоты факела горения
Вынос гнезд горелок на уровень пода вертикалов
На печах с перекидными каналами устаревших конструкций
(ПК, ПК-42, ПК-45) газовые горелки расположены в шахточках
на 500 мм ниже пода отопительных каналов. При вылете из
горелки в шахточку газ теряет скорость и встречается в основа-
нии вертикала с воздухом, выходящим из косых ходов со скоро-
стью, значительно превышающей скорость газа.
Вследствие .большой разницы в скоростях газ интенсивно
смешивается с воздухом и в нижней части отопительного канала
образуется факел горения. Последнее обусловливало отставание
готовности верха коксового пирога от низа на 400—500 град.
В печах этих конструкций коксовый пирог получался весьма не-
равномерным по кусковатости и со значительным недопалом
в верхней части. Поэтому возникала необходимость передержи-
вать коксовый пирог в печах и перегревать его таким образом
в нижней части, что неизбежно приводило к измельчению кокса.
Вис. 109. Динасовые трубки для выноса гнезда
горелки на уровень пода вертикала:
а — марка Ns 9613; б — марка Ns 9614
Для устранения этого явления и перемещения факела горе-
ния на более высокий уровень группа специалистов Коксохим -
станции совместно со специалистами Криворожского коксохим-
завода разработала и осуществила вынос гнезда горелок из
шахточек на уровень основания вертикала.
С этой целью в горелочное гнездо, расположенное в газовой
шахточке вертикала, устанавливаются две соединенные между
собой (одна на другую) динасовые трубки (рис. 109). Выходное
отверстие верхней трубки выполнено по форме горелочного
гнезда, в которое устанавливается обычная нормальная или вы-
сокая горелка.
К началу работ по выносу горелок на уровень пода вертика-
лов должны быть подготовлены динасовые трубки, горелки,
Рис. НО. Приспособление для
установки динасовых трубок:
1 — стержень; 2 — шарнирный за-
хват; 3 — фиксатор; 4 — ось шар-
нира; 5 и 6 — динасовые трубки
измельченный бой динасового кирпича, инструмент и приспособ-
ления.
Динасовые трубки заказывают из расчета количества про-
стенков в батарее, умноженного на количество вертикалов в про-
стенке, и 25% на бой и запас.
Количество газовых горелок
соответствующих размеров, не-
обходимое для нормального
регулирования обогрева бата-
реи, определяется количеством
простенков, умноженным на
число вертикалов, с трехкрат-
ным запасом.
Измельченный бой динасо-
вого кирпича для заполнения
газовых шахточек обычно при-
готавливается на месте с обя-
зательным рассевом на две
фракции: 2—6 и 7—10 мм, при-
чем расход второй фракции в
два раза больше, чем первой.
Помимо обычного инстру-
мента, применяемого для за-
мены горелок (крючки для ре-
гистров, стержень с шарнир-
ным захватом для удаления
горелок, шарошки для чистки
горелочных гнезд и т. д.), при
выполнении работ по выносу
горелок на уровень пода вер-
тикалов необходимы специаль-
ные приспособления для уста-
новки комплекта динасовых
трубок и заполнения шахточек
измельченным боем динасово-
го кирпича.
Приспособление для уста-
новки динасовых трубок пред-
ставляет собой круглый метал-
лический стержень, снабжен-
ный деталями для надежного крепления на нем трубок, постав-
ленных одна на другую (рис. ПО). Этот прибор навинчивается
на обычный шарнирный прут (рис. 111) и является его головкой,
на которой укрепляется комплект динасовых трубок перед опу-
сканием его в отопительный вертикал.
Точное крепление трубок в требуемом положении достигается
поворотом шарнирного захвата 2 в горизонтальное положение
и вводом верхней кромки шарнира в отверстие нижней трубки.
254
При этом основание нижней трубки опирается на плечи шарнир-
ного захвата, чем и удерживается комплект удлинителей в про-
цессе опускания его в газовую шахточку вертикала.
После того как комплект удлинителей установлен в горелоч-
ное гнездо газовой шахточки, головка прибора опускается ниже
до упора в корнюр. При этом шарнирный захват освобождается
от трубок и, повернувшись вокруг оси в вертикальное положение,
полностью скрывается в вырезе стержня. Шарнирный захват
поворачивается вследствие несовпадения оси, на которой он
закреплен, с центром его тяжести. Это позволяет свободно уда-
Рис. 111. Пруты крепления головок различного назначения при работе
в отопительных вертикалах:
1 — прут с болтовым соединением шарнира; 2 — >прут с кольцевым соединением
шарнира
лять приспособление из вертикала, что и выполняется после за-
сыпки газовой шахточки динасовой крошкой.
От горизонтального смещения во время опускания в вертикал
и особенно во время засыпки динасовой крошкой комплект удли-
нителей вверху удерживается фиксатором.
Для засыпки газовой шахточки динасовой крошкой приме-
няется труба с раструбом, на верхнем конце которой на расстоя-
нии 450 мм от верха приварен ограничитель погружения трубы
в газовую шахточку (рис. 112). На одном из приднепровских
заводов для засыпки газовых шахточек применяют специальный
стакан с клапаном.
Чтобы нижний конец трубы не зарывался в крошку и не
создавал препятствия для ее полного схода, под ограничитель
перед загрузкой в раструб последних количеств динасовой крош-
ки вставляют подкладки.
Если в процессе засыпки труба закупоривается крошкой, то
для ликвидации пробки достаточно постучать по трубе металли-
ческим предметом.
Извлечение трубы из вертикала — весьма тяжелая операция,
которая должна выполняться при четком распределении обязан-
ностей среди всех членов звена шамотчиков. Особую осторож-
Рис. 112. Труба для засыпки
в шахточки измельченного динаса:
/ — труба; 2 — раструб
ность следует соблюдать при
работе в вертикалах, располо-
женных вблизи троллеев за-
грузочного вагона, так как при
этом возможно случайное со-
прикосновение извлекаемой из
вертикала трубы с троллеями,
которые находятся под высо-
ким напряжением.
Наиболее удобно извлекать
трубу с площадки загрузочно-
го вагона. При этом после из-
влечения трубы из вертикала
и некоторого охлаждения ее в
вертикальном положении надо
положить ее с наименьшими
деформациями.
При выносе горелочных
гнезд на уровень пода верти-
калов надо соблюдать после-
довательность операций и по-
рядок их выполнения. Подго-
товка отопительного вертика-
ла заключается в полном рас-
крытии верхнего регистра и
удалении старой горелки. Пос-
ле очистки горелочного гнезда
от налипов старого материала из
печи для подогрева огнеупоров подносится в теплоизолирован-
ном ведре комплект динасовых трубок, разогретых до темпера-
туры 600—700° С. Динасовые трубки, сперва верхняя и затем
нижняя, надеваются на стержень приспособления для установ-
ки в гнездо старой горелки, как это показано на рис. НО.
Обе трубки в собранном и закрепленном положении опуска-
ют в вертикали и устанавливают в горелочное гнездо газовой
шахточки. Стержень, на котором трубки введены в шахточку, не
вынимают из вертикала до полной засыпки шахточки измель-
ченным боем динасового кирпича. После установки в горелочное
гнездо динасовых трубок в вертикал вводится труба, через
которую полость газовой шахточки засыпают динасовым мате-
риалом.
Для равномерного распределения материала вокруг установ-
ленных трубок положение трубы в процессе засыпки шахточки
2—3 раза изменяется. По мере заполнения шахточек труба при-
поднимается.
Заполнять газовую шахточку
материалом следует настолько,
чтобы от кромки верхней трубки
до уровня засыпки было пример-
но 25 мм. Для этого в начале ра-
бот определяется необходимая
мера засыпки каждой фракции
измельченного динаса.
Газовая шахточка заполняет-
ся сначала на 2/3 объема динасо-
вой крошкой крупностью 7—
10 мм и на '/з объема — мелкой
засыпкой крупностью 2—6 мм.
К началу обработки каждого вер-
тикала точные количества обеих
фракций хорошо высушенной ди-
насовой крошки должны нахо-
диться у места работы,.
После заполнения газовой
шахточки определенным количе-
ством материала засыпочную
трубу и приспособление, на кото-
ром опускались в вертикал дина-
совые трубки, удаляют из верти-
кала и лопатой, укрепленной на
пруте, разравнивают динасовую
засыпку. Работы заканчиваются
установкой новой горелки в го-
Рис. 113. Газовые горелки раз-
личной высоты, установленные
после переноса гнезда горелки
на уровень пода вертикала:
релочное гнездо, которым являет- 1 - старое гнездо горелки; 2 - новое
г ’ г о гнездо горелки; 3 — газовая шахточ-
СЯ выходное отверстие верхней ка, засыпанная динасовой кроткой,
динасовой трубки. ~ ,v ~ ряды кладкн
Газовая горелка в зависимости
от необходимости перемещения высоты факела может быть ус-
тановлена обычной или удлиненной высоты (рис. 113). Нижнюю
половину горелки (посадочную часть) перед установкой обма-
тывают волокнистым асбестом, хорошо пропитанным в жид-
ком растворе динасового мертеля.
Установка и замена высоких горелок
В последних конструкциях коксовых печей гнезда горелок
коксового газа проектом предусмотрены на уровне пода верти-
кала; тем не менее, из-за неудачного расположения высоты пере-
17 Заказ 1731 257
Рис. 114. Горелки для коксового газа:
а — составная высокая горелка; 6 — цельная высокая горелка; в — обычная горелка
Осо просгпейки
Рис 115. Стакан для уплотнения основания
высоких горелок:
/ — корпус стакана; 2 — клапан; 3 — дисковая
перегородка; 4 — наклонное днище; 5 — направ-
ляющая трубка; 6 — гайка
вала продуктов горения и по другим причинам, в отдельных
случаях наблюдается недогрев верха коксового пирога. Для
устранения этого целесообразна установка высоких горелок.
Высокими принято называть горелки, высота которых превы-
шает типовую нормальную, равную 82 мм (рис. 114).
Высокие горелки изготавливаются из динаса высотой до
500 мм (150, 200, 300, 400, 500 мм). Оптимальная высота горелки
определяется в зависимости от степени нагрева коксового пиро-
га по высоте.
Приемы установки и замены высоких горелок не отличаются
от описанных ранее в организации и проведении работ. Высокие
горелки, как и динасовые трубки, перед установкой в вертикалы
подогревают до 600—700°С (процесс подогрева динасовых
средств регулирования описан ниже).
Подливку установленных в горелочные гнезда высоких горе-
лок производят специальными стаканами (рис. 115).
При установке следует особенно следить за тем, чтобы нагре-
тые высокие горелки не охлаждались при переносе их к месту
установки.
Для этого следует:
а) подносить горелку к месту работы только после того, как
все предварительные работы, предшествующие ее установке, вы-
полнены и горелку сразу же можно опускать в вертикал;
б) переносить каждую горелку в специальном ведре с крыш-
кой, стенки, днище и крышки которого теплоизолированы
асбестом.
Калибровка выходных отверстий высоких горелок при их под-
готовке к установке производится либо расточкой отверстий
на токарном станке, либо ручной обработкой стальными рай-
берами.
9. Замена регистров и рассекателей,
расположенных в основании вертикала
Нижние регулировочные регистры (рис. 116) с течением вре-
мени изнашиваются (оплавляются, растрескиваются), изменяют
свои размеры, вследствие чего нарушается распределение газа
и воздуха по длине обогревательного простенка. Поэтому через
каждые 4—5 лет все нижние регистры («бананы») полностью
заменяются. Особенно важно сохранить заданные размеры и
исправность регистров при обогреве печей доменным газом.
Необходимые для замены размеры нижних регистров опре-
деляются на основании данных о распределении температуры по
длине простенков, а также о величине избытка воздуха в продук-
тах сгорания, отобранных из вертикалов.
!7* 259
Подбор нижних регистров по размерам выполняется обяза-
тельно путем измерения их толщины штангенциркулем. На
каждом из отобранных нижних регистров мелом четко отмечает-
ся его размер.
Подготовка отобранных для замены динасовых нижних реги-
стров к установке в зону высоких температур заключается
в предварительном подогреве их до температуры 700—800° С.
Замена нижних регистров производится по рядам вертикалов
Рис. 116. Нижние регулировочные регистры и рассекатели:
1 — высокий рассекатель; 2 — нижний регистр; 3 — косой ход
вдоль батареи на одном опытном участке простенков либо на
нескольких участках.
По каждому ряду вертикалов замену нижних регистров вы-
полняет одно звено шамотчиков, состоящее из двух человек.
На одном участке простенков допускается работа двух
звеньев, если между обрабатываемыми рядами будет не менее
пяти вертикалов.
Замену нижних регистров следует прекращать, если выдача
кокса производится ближе чем за 10 печей от места работы.
К началу работ по замене нижних регистров должны быть под-
готовлены крючки (см. рис. 106), не менее 3 шт. для одного зве-
на, лопатка для прижатия установленных в косые ходы регист-
ров, рукавицы с асбестовыми накладками либо деревянные
260
захваты для работы с раскаленным инструментом, а также теп-
лоизолированное ведро для переноски нагретых регистров' от
печи для подогрева к месту работы.
На типовых печах ПК-2К и ПВР нижние регистры размером
более 70 мм через отверстие в металлическом вкладыше смотро-
вого лючка вертикала не проходят. Поэтому перед установкой
новых либо удалением старых регистров размером более 70 мм
металлический вкладыш смотровой шахточки удаляют из кладки
верха батареи.
Чтобы не происходило засорения вертикала, в смотровую
шахточку предварительно вводится асбестовая кукла на прово-
локе.
Замена нижних регистров производится при работе вертика-
лов на нисходящем потоке. На протяжении времени между дву-
мя кантованиями работа по замене регистров в определецном
количестве вертикалов должна быть закончена полностью. Ко-
личество обрабатываемых в одну кантовку вертикалов зависит
в основном от трудности удаления старых регистров.
Извлечение из гнезд косых ходов пришлакованных регистров
значительно осложняется. Если физического усилия двух чело-
век для срыва такого регистра крючком недостаточно, то, что-
бы придать ему подвижность, следует ударить по нему шарош-
кой либо легким ломом.
В случае глубокого ошлакования старые регистры, которые
невозможно извлечь целыми на верх батареи, разрушают и ос-
колки удаляют через косые ходы на насадку регенераторов с по-
следующей ее очисткой.
Работы по замене нижних регистров выполняются в такой
последовательности:
а) в определенном количестве вертикалов крючками удаля-
ются старые регистры с выносом их на верх -батареи;
б) если при удалении старых регистров какой-либо из них
разрушился и осколки попали в косые ходы, то данный косой
ход чистят шарошкой либо змейкой, гнезда косых ходов для
установки новых регистров в случае надобности также очищают
крючками, лопатками и- шарошками;
в) после подготовки вертикалов к установке новых нижних
регистров звеньевой (ответственный за правильность выполне-
ния всех работ) доставляет к месту работы в специальном ведре
два разогретых регистра необходимых размеров и крючками
устанавливает их в косые ходы;
г) если устанавливаемые в косые ходы новые регистры сразу
не прилегают к стенкам, то для прижатия их используется ло-
патка на длинном пруте; если прижать регистр не удается, то
его сдвигают к коньку и этой же лопаткой либо крючками и
шарошкой дополнительно очищают место для установки
регистра;
д) если металлические вкладыши (гнезда) смотровых люч-
ков вертикалов были предварительно удалены (из-за несоответ-
ствия размеров устанавливаемых новых либо извлекаемых ста-
рых регистров), то сразу после установки новых регистров во
всех вертикалах в каждую рабочую кантовку производится уста-
новка вкладышей на свои места и уплотнение их асбестовым
шнуром и раствором.
В период наладки обогрева коксовых печей после пуска, а
иногда и во время эксплуатации (например, при длительном пе-
реходе на угольную шихту с резко изменившейся усадкой) воз-
Рис. 117. Регистры для изменения степени рециркуляции продуктов
горения:
1 — косые ходы; 2 — окна рециркуляции; 3 — регистры; 4 — регистры в резервном
положении
никает необходимость в изменении высоты рассекателей газа и
воздуха, повышающих или понижающих высоту факела горения.
В этом случае рассекатель, установленный между косыми хода-
ми (см. рис. 116), снимают и на его место устанавливают рассе-
катель иной высоты из числа резервных, находящихся на поду
вертикала. Если на поду вертикала нет необходимого по разме-
рам рассекателя, то подбирают новый и после подогрева до
600—700° С опускают в вертикал через смотровую шахточку.
Если рассекатель по своим размерам не проходит через ме-
таллический лючок, то последний снимают и рассекатель опуска-
262
ют через отверстие верхнего кирпича смотровой шахточки.
В случае затруднений рекомендуется стесать углы в рассекателе
так, чтобы он мог проходить через отверстие диаметром 120 мм.
При необходимости можно на существующие рассекатели уста-
новить запасные.
В новых конструкциях печей рассекатель (низкий) устанав-
ливают в основании косых ходов. Если необходимо увеличить
высоту рассекателя, то на низкий стационарный рассекатель
устанавливают приставку, которая может либо находиться на
поду вертикала, либо быть опущена сверху через смотровую
шахточку.
Приставка перед опусканием должна быть предварительно
нагрета.
При установке приставки необходимо следить за тем, чтобы
она была плотно посажена на низкий рассекатель. Основной
(низкий) рассекатель должен быть плотно установлен в гнезде
на растворе, так как в против-
ном случае при обогреве печей
доменным газом могут происхо-
дить частичные перетоки газа из
газовых косых ходов в воздуш-
ные и горение газа в них.
Для изменения степени рецир-
куляции и улучшения прогрева
коксового пирога по высоте в пе-
чах ПВР изменяют проходное
сечение окна рециркуляции. Сте-
пень открытия окон рециркуляции
регулируется специальными реги-
страми (рис. 117), которые при
строительстве батареи устанав-
ливают на поду вертикалов.
Для установки регистра в ре-
циркуляционном окне его захва-
тывают крючком (см. рис. 106).
Для полного закрытия окна для
рециркуляции требуется установ-
Рис. 118. Крючок для установ-
ки регистров рециркуляции
(размер L для типовых печей
6600 мм, для большеемких пе-
чей 7000 мм)
ка трех регистров.
Если проектом не предусмотрены резервные регистры, уста-
навливаемые в основании вертикалов, а для уменьшения степе-
ни рециркуляции требуется частичное или полное закрытие окон
рециркуляции, то регистры опускают в вертикал крючком
(рис. 118) и вводят в проем окна рециркуляции через смотровую
шахточку.
Между регистром и верхом окна рециркуляции должен быть
зазор 10—15 мм. Так как регистры динасовые, то перед опуска-
нием их на основание вертикала они должны быть нагреты до
600—700° С.
10. Печи для подогрева динасовых
изделий
При вводе холодного динасового кирпича в зону высоких
температур происходит значительное и неравномерное (за счет
изменений модификаций кремнезема) объемное расширение его
поверхности и отставание в нагреве, а значит, меньшее расшире-
ние его внутренней части. Поэтому в массиве кирпича создаются
напряжения, вызывающие его разрушение.
Естественно, что чем больше скорость нагрева динаса, тем
большая разность температур создается между наружной и внут-
ренней частями отдельных динасовых кирпичей и тем интенсив-
нее происходит разрушение. Чтобы предотвратить разрушение
динасовых изделий, условия повышения температуры должны
обеспечивать определенную равномерность нагрева их внутрен-
ней и наружной части. Такие условия создаются путем предва-
рительного подогрева динасовых изделий в специальных печах,
в которых осуществляется медленный подъем температуры от
холодного состояния до 600—700° С на протяжении не менее
16—20 ч.
Для этого могут быть использованы три типа печей:
а) печи с огневым нагревом;
б) печи в забутке перекрытия камеры коксования;
в) печи на верху изоляционной стены у контрфорса.
Печи с огневым нагревом
Печи для подогрева динасовых изделий выкладываются из
шамотного кирпича на концевых либо межбатарейных пло-
щадках (рис. 119).
Внутренняя часть печи состоит из камеры для подогрева
огнеупоров и топочного пространства, которые разделяются
кладкой пода камеры.
Топочное пространство печи заполнено шамотной насадкой,
которая увеличивает общую теплоемкость топочного массива и
обеспечивает тем самым равномерную передачу тепла в камеру
подогрева динасовых изделий. Кроме того, верхний ряд насадки
является основанием для кладки пода камеры подогрева огне-
упоров.
Перекрытие камеры подогрева огнеупоров может выполнять-
ся арочным из шамотного кирпича либо плоским с использова-
нием чугунных плит.
Срок службы печей для подогрева огнеупоров значительно
увеличивается, если применяется армирование кладки по углам
печи каркасом, выполненным из углового железа.
Печи для подогрева огнеупоров обогреваются преимущест-
венно коксовым газом, однако если он не подведен на батарею,
то и доменным газом.
Отопительный газ подводится к печи трубкой диаметром
12—18 мм при обогреве коксовым и диаметром не менее 50 мм
при обогреве доменным газом. Трубки подсоединяются к наи-
более близко расположенным и удобным для этой цели стацио-
нарным газопроводам.
У места подсоединения газопровода отопления печи для по-
догрева огнеупоров к постоянному газопроводу и у самой печи
устанавливают запорные краны.
Газоподводящий патрубок должен входить в окно топоч-
ного пространства на 100—150 мм от внешней стороны стенки
печи.
Вновь выложенные печи должны быть высушены и разогре-
ты путем постепенного увеличения подачи в них газа на
протяжении не менее 1—2 суток. Увеличивать подачу газа сле-
дует до появления видимого накала пода обогревательной
камеры.
В процессе сушки печей загрузочные окна обогревательных
камер, трубы и растопочные отверстия топок должны быть пол-
ностью открыты. После разогрева печей обогрев их прекращают
и кладка полностью охлаждается. Разошедшиеся материальные
швы кладки стен и подов обогревательных камер замазывают
густым шамотным раствором.
При регулировании обогрева коксовой батареи с массовой
заменой динасовых регулирующих средств (чтобы обеспечить по-
стоянное наличие их в разогретом состоянии) целесообразно
установить определенный порядок работ по подогреву огне-
упоров.
За 17—20 ч до начала утренней смены следующего дня в
одну из печей загружают динасовые изделия в количестве, ко-
торое могут выработать на протяжении рабочей смены все вы-
деленные для этой цели шамотчики.
Укладка регулирующих средств не должна быть плотной.
Между отдельными кирпичами следует оставлять небольшие
пустоты для более равномерного прогрева всей массы загрузки.
В центральную часть загрузки закладывают термопару в ме-
таллическом кожухе с выводом холодного спая наружу через
загрузочное окно. Загрузочное окно камеры обогрева плотно
закрывают кирпичом насухо, и печь включают в обогрев.
В течение первых дней эксплуатации печей необходимо ори-
ентировочно определить степень начального, промежуточных и
окончательного открытия регулировочного запорного крана
(расположенного у печи), чтобы выдержать график повышения
температуры в камере загрузки (табл. 29). Для этого на про-
тяжении всего периода разогрева наблюдают за гальваномет-
ром, подключенным к термопаре, и в зависимости от скорости
подъема температуры регулируют подачу газа на обогрев.
ТАБЛИЦА 29
Гр афик повышения температур при подогреве динасовых изделий
перед их установкой в зону высоких температур
Время от начала разо- грева, ч 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Температура в центре загрузки огнеупоров, °C 40 70 100 125 150 175 200 225 250
Время от начала разо- грева, ч 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Температура в центре загрузки огнеупоров, °C 275 330 400 470 540 610 680 750 820
После разогрева огнеупоров и вскрытия кирпичной закладки
загрузочного окна обогревательной камеры на протяжении все-
го периода работы по установке разогретых регулирующих
средств загрузочное окно закрывают только специальным метал-
лическим щитом. Обогрев печи после начала установки разогре-
тых регулирующих средств несколько уменьшается, но полно-
стью не прекращается до полной выборки всех огнеупоров.
После освобождения печи обогрев ее прекращают и для уско-
рения охлаждения кладки полностью открывают загрузочное и
растопочное окна.
В то время как в конце рабочего дня одну из печей, освобож-
денную от разогретых регулировочных средств, оставляют пустой
для охлаждения, вторую печь, работавшую в предыдущий день
и уже охлажденную, загружают огнеупором и ставят на обогрев.
266
Вновь поставленная на обогрев печь должна обеспечить не-
обходимый нагрев огнеупоров на утро следующего рабочего дня.
В свою очередь эта вторая печь в конце следующего рабочего
дня будет оставлена пустой для охлаждения, а первая будет
загружена огнеупором и включена в обогрев.
Весьма целесообразно загружать в печь динасовые регулиро-
вочные средства, предварительно высушенные в туннеле у контр-
форсов в течение нескольких дней.
Внешней оценкой достаточного уровня нагрева динасовых
огнеупоров к началу работы является накал пода обогреватель-
ной камеры и нижних рядов разогреваемых регулировочных
средств.
При извлечении из печи разогретых регулировочных средств
следует всегда отбирать наиболее нагретые огнеупоры, располо-
женные ближе к поду обогревательной камеры.
Для извлечения из печи разогретых огнеупоров и укладки их
в ведра для переноски к месту работы служат металлические за-
хваты (клещи) либо крючки.
При включении печи в обогрев надо соблюдать общие правила
обслуживания газовых топок; в частности, включать печь в обо-
грев имеют право только работники, которые прошли специаль-
ный инструктаж и допущены к обслуживанию газовых топок.
Печи в забутке перекрытия камеры коксования
Такие печи устраиваются на верху батареи, и динасовые изде-
лия подогреваются за счет тепла, аккумулированного перекры-
тием камеры коксования, и тепла, передаваемого из камеры кок-
сования.
Печи устраиваются за рельсом пути загрузочного вагона над
перекрытием печной камеры через каждые 10 печей.
Над камерой делают нишу на глубину 200—400 мм размером
400 X 400 мм. Вдоль ниши укладывают отрезки рельсов и на них
бруски из шамотного кирпича либо щиты с асбестовой изоляцией.
В таких печах можно сушить шамотные изделия либо сохра-
нять от охлаждения нагретый динасовый кирпич, вынутый из
кладки при ремонтах печей.
Печи на верху изоляционной стены у контрфорса
Разбирают кладку динасовой изоляционной стены у контр-
форса и устраивают нишу, которая связана с горизонтальными
и вертикальными изоляционными каналами этой стены
(рис. 120).
Для образования загрузочного отверстия нишу постепенно
сужают за счет напуска кирпича в 3—4-м рядах кладки.
Сверху укладывают фасонный кирпич загрузочного или газо-
отводящего люков и нишу перекрывают крышкой загрузочного
люка либо стояка. Нишу соединяют с вентиляционным отвер-
стием с помощью отверстия, перекрываемого плитой. Нижний
вентиляционный канал закрывают кирпичом с двух сторон.
Рис. 120. ’Печь в изоляционной стене контрфорса:
i — верхний горизонтальный канал; 2 — нижний горизонтальный канал; 3 — верти-
кальные каналы; 4 — камера для подогрева изделий; 5 — регулировочная плита;
б — регулировочные регистры; 7 — загрузочный люк камеры
Нагрев камеры регулируют открытием или закрытием реги-
стров над вертикальными вентиляционными каналами, измене-
нием сечения для входа воздуха в нижний канал и т. д.
Для охлаждения камер плиту, перекрывающую отверстие
из вентиляционного канала, закрывают, а верхнюю крышку от-
крывают.
Глава
Ремонт анкерных колонн
и армирующего оборудования
печной кладки
1. Назначение и роль армирования
Длительная и нормальная работа коксовых печей в известной
мере зависит от качества армирования кладки. Хорошее
армирование должно поддерживать кладку под определенным
напряжением, исключающим отрыв ее головочной части от об-
щего массива простенков и стен регенераторов.
При повышении температуры печного массива в процессе ра-
зогрева динасовых коксовых печей происходит рост, или расши-
рение, кладки, т. е. линейные ее размеры увеличиваются. Рас-
ширение динасовой кладки при нагреве обусловливается глав-
ным образом кристаллическими модификациями кремнезема
в определенных температурных интервалах.
Чтобы плотность кладки не нарушалась при расширении,
применяется специальное армирование печного массива, позво-
ляющее в определенных пределах регулировать возникающие
в кладке напряжения.
По продольной оси (длине батареи) печи армируются торцо-
выми упорными стенами — контрфорсами, которые в большин-
стве случаев составляют одно целое с железобетонной фунда-
ментной плитой. По верху батареи контрфорсы скрепляются ме-
жду собой продольными стяжными болтами (по шесть болтов
на батарею). При этом расширение кладки в длину вос-
принимается температурными швами, расположенными внутри
кладки.
В направлении, перпендикулярном к продольной оси батареи,
каждый отопительный простенок армируется по длине анкерны-
ми колоннами, скрепленными верхними и нижними анкерными
болтами.
Армирование позволяет сохранять монолитность й плотность
массива печной кладки при неравномерном росте его по ширине
и длине в период разогрева, а также уменьшить вредное влия-
ние на кладку механических усилий, возникающих при выдаче
кокса и загрузке печей в период эксплуатации.
Возникающее при расширении кладки печей давление на
армирующие устройства может достигать значительных разме-
ров и даже приводить к разрыву анкерных стяжных болтов и
деформации анкерных колонн. Поэтому в процессе разогрева
кладки, по мере повышения ее температуры, соответственно ре-
гулируются напряжения, возникающие в ней и в армирующем
оборудовании.
После ввода батареи в эксплуатацию и в процессе регулиро-
вания обогрева напряжение в кладке и, следовательно, давление
на армирующие устройства в отдельные периоды может пре-
высить установленные нормы. Это бывает, например, при про-
хождении кладкой, нагретой до высокой температуры, точек пре-
вращений перекристаллизации кремнезема или при перерас-
пределении температур в печном массиве, когда обогрев печей
переводят с коксового газа на доменный и др. Наконец, в про-
цессе эксплуатации коксовых печей возможны и такие случаи,
когда температура печного массива снижается и в результате
ослабевает и напряжение сжатия печной кладки, и давление
ее на армирующие устройства.
При недостаточном сжатии печной кладки ее монолитность
нарушается, вертикальные швы расходятся с образованием пус-
тот и в головочной части простенка возникают трещины. Все это
в последующем приводит к отрыву кладки первых отопитель-
ных вертикальных каналов и головок стен регенераторов от печ-
ного массива кладки и к другим нарушениям. Поэтому в процес-
се эксплуатации печей приходится не только уменьшать напря-
жения в кладке и давление на армирующие устройства, но весь-
ма часто и повышать это давление до установленной проектной
нормы.
При чрезмерном сжатии печной кладки в головках образу-
ются открытые горизонтальные швы, происходят смещения в
кладке, разрушается (скалывается) головочный кирпич и дефор-
мируется кладка первых отопительных вертикалов; кроме того,
напряжение, возникающее в металле анкерных колонн, может
вывести их за пределы упругой деформации, и поэтому колон-
ны в дальнейшем будут непригодны для выполнения своего на-
значения. Это одна из основных причин начинающегося общего
разрушения коксовой батареи.
Отклонения от принятых нагрузок на армирующие устрой-
ства, а отсюда и нарушение установленных напряжений сжатия
печной кладки, весьма вредно отражаются на ее состоянии и в
большинстве случаев причиняют коксовой батарее непоправи-
мый ущерб.
Таким образом, от состояния армирующих устройств, явля-
ющихся важнейшей частью сооружения коксовой батареи, в зна-
чительной степени зависит срок ее службы. Поэтому правильный
уход за всем армирующим оборудованием, контроль за его со-
стоянием и своевременное проведение ремонта имеют большое
значение для длительной эксплуатации коксовых печей.
2. Оборудование и металлоконструкции
для армирования печной кладки
Устройства для армирования кладки коксовых печей состоят
из: а) армирующих бронерам; б) основных анкерных колонн;
в) малых промежуточных анкерных колонн; г) комплекта спи-
ральных пружин; д) верхних и нижних поперечных анкерных
болтов; е) продольных стяжных болтов.
Верхнее строение коксовой батареи от пода до свода камер
армируется с коксовой и машинной сторон бронерамами, кото-
рые устанавливаются впритык к кладке головочных вертикалов
обогревательного простенка.
Анкерные колонны устанавливаются вертикально с обеих
сторон по высоте каждого отопительного простенка. В верху
отопительного простенка каждая пара анкерных колонн скреп-
ляется между собой верхними анкерными болтами (по два на
каждую колонну), уложенными в специальные канавки в верх-
нем перекрытии печей. Верхние анкерные болты засыпают изо-
ляционным материалом и перекрывают шамотным или клин-
керным кирпичом. При затягивании гайки на одном конце
верхние анкерные болты могут перемещаться вдоль простенка,
выравнивая напряжение анкерных колонн с машинной и коксо-
вой сторон. Однако, как показали исследования, такое переме-
щение болтов не всегда происходит, поэтому в последнее время
пружины на верхних анкерных болтах устанавливаются с ма-
шинной и коксовой сторон. Внизу каждая пара анкерных колонн
скрепляется одним болтом.
Нижние анкерные болты укладывают в канавки, сделанные
в выстилке фундаментной плиты, и бетонируют, т. е. закрепляют
намертво, вследствие чего перемещаться они не могут. Поэтому
напряжение на их концах не может выравниваться между ма-
шинной и коксовой сторонами, а зависит от степени затяжки и
отпуска гаек.
Как уже отмечалось выше, для полноценного армирования
кладки необходимо, чтобы все ее участки находились под неко-
торым давлением со стороны анкерных колонн. Это давление по
высоте простенка передается кладке на таких участках: а) от
верха печей примерно до перекрытия отопительных каналов —
непосредственно от анкерных колонн; б) от верхнего перекрытия
отопительных каналов до корнюрной зоны кладки (включая не-
сколько верхних рядов), т. е. по всей высоте отопительного про-
стенка— через армирующие бронерамы; в) от корнюрной зоны
до выстилки железобетонной плиты — на печах старых кон-
струкций — непосредственно от нижней части анкерных колонн.
В последних отечественных конструкциях коксовых печей
давление кладки на анкерные колонны на этом участке передает-
ся с помощью спиральных пружин через перекрывающий кладку
броневой лист либо закладную балку № 18.
Промежуточные стены регенераторов армируются дополни-
тельными малыми анкерными колоннами, усилия от которых
передаются на основные анкерные колонны.
Анкерные колонны, помимо основной нагрузки от армирова-
ния кладки, несут дополнительную нагрузку от газосборника и
обслуживающих площадок, а также воспринимают периодиче-
ски переменные нагрузки, возникающие при работе двересъем-
ной машины и штанги коксовыталкивателя при выдаче кокса из
печи.
Под воздействием указанных нагрузок анкерные колонны по-
лучают прогиб, обратно пропорциональный жесткости колонны.
Величина основной нагрузки должна быть достаточной для на-
дежного армирования кладки, а величина суммарной нагрузки—
не превышать допускаемых напряжений для металла анкерных
колонн, т. е. не приводить к явлениям остаточной деформации.
О суммарных- нагрузках на колонны можно с достаточным
приближением судить по величине прогиба колонн. Однако при
одном и том же прогибе анкерных колонн, измеряемом в одной
точке, суммарная нагрузка и ее распределение по отдельным
участкам армирования кладки могут быть различны. Кроме
того, наличие в анкерных колоннах деформаций, полученных
ими еще в процессе изготовления, т. е. до применения для арми-
рования кладки, затрудняет определение действительных нагру-
зок на колонны в рабочих условиях. Поэтому правильная оцен-
ка работы анкерных колонн возможна лишь при измерении фак-
тических нагрузок в местах скрепления их болтами.
В современных отечественных конструкциях коксовых печей
это достигается путем измерения величины сжатия заранее
испытанных спиральных пружин, устанавливаемых на концах
болтов, скрепляющих анкерные колонны.
Для армирования кладки коксовых печей применяют два
типа армирующих бронерам:
а) со стыком по оси камеры коксования, состоящей из соб-
ственно армирующей брони, которая сопряжена со смежной бро-
ней по оси камеры и имеет цельную накладную дверную раму,
соединяющую две смежные брони (применяются во всех новых
конструкциях коксовых печей);
б) цельнолитые — со стыком по оси отопительных простен-
ков (на печах старых конструкций типа ПК).
Первый тип армирования имеет ряд конструктивных и
эксплуатационных преимуществ и за последние годы получил
наиболее широкое применение.
На рис. 121 и 122 приведены оба типа бронерам. Бронерамы
со стыком по оси камер коксования менее подвержены дефор-
Рис. 121. Брони со стыком по оси камеры:
1 — армирующая броня; 2 — дверная рама; 3 — огнеупорный бетон (укладывае-
мый до монтажа); 4 — асбестовый шнур в заплечиках; 5 — раствор (залитый
перед загрузкой печей); 6 — наружное асбестовое уплотнение между дверной
рамой и броней; 7 — внутреннее асбестовое уплотнение между рамой и броней
Рис. 122. Рамы со стыком по оси отопительного простенка*
1 — армирующая рама; 2 — отверстие для заливки армирующих рам;
3 — асбестовый шнур между рамами; 4 — асбестовый шнур в запле-
чиках; 5 — раствор (залитый перед загрузкой печей)
маниям от нагрева, так как представляют собой две отдельные
отливки, между которыми при сборке прокладываются уплот-
няющие асбестовые шнуры, служащие одновременно изоляци-
онной прокладкой. Благодаря этому рамы дверей, будучи изо-
лированы от армирующей брони, соприкасающейся с печной
кладкой, работают в более благоприятных термических усло-
виях. Такая конструкция позволяет в процессе эксплуатации
18 Заказ 1731 273
производить замену дверных рам, не нарушая армирования
кладки.
Перенос места стыка смежных броней с оси простенка на ось
камеры не только уменьшил длину стыка, но и создал лучшие
условия для его уплотнения. Благодаря этому в описанной кон-
струкции полностью устранена возможность проникновения в
пространство между кладкой и броней газа и его горения внутри
анкерных колонн, что являлось одной из причин преждевремен-
ной деформации последних.
При армировании кладки простенков бронерамами со сты-
ком по оси отопительного простенка (чаще всего называемых
просто рамами) не исключена возможность различного сжатия
кладки в одном и том же простенке вследствие различной плот-
ности прилегания анкерной колонны к смежным армирующим
рамам в месте стыка.
Различное сжатие кладки в одном и том же простенке спо-
собствовало проникновению газа из камеры коксования через
уплотняющий асбестовый шнур в пространство между кладкой
и рамой и приводило к горению газа с вытекающими отсюда
вредными последствиями.
Применяемые анкерные колонны имеют следующие конструк-
тивные отличия:
а) колонны для армирования простенков однокорнюрных пе-
чей типа ПК-42, ПК-45 и т. д. имеют изгиб в области корнюрной
зоны;
б) колонны для армирования простенков двухкорнюрных пе-
чей типа ПВР, ПК-2К и др. изготовляются прямыми без из-
гибов.
Анкерные колонны большинства конструкций коксовых пе-
чей, построенных до 1939 г., не оборудованы спиральными пру-
жинами; поэтому возникающие в процессе разогрева напряже-
ния в кладке и армирующем оборудовании воспринимались
в таких колоннах деревянными шайбами, установленными под
гайками анкерных болтов. Для ослабления напряжения анкер-
ных колонн, о котором судили по стрелам их прогиба, дополни-
тельно отпускались гайки на болтах.
Как отмечено выше, обслуживание анкерных колонн во вре-
мя разогрева и регулирования обогрева коксовых печей, осно-
ванное на периодическом измерении и регулировании стрел про-
гиба, технически несовершенно и не дает представления о дейст-
вительных нагрузках на эти колонны. Кроме того, такой метод
обслуживания, еще более или менее приемлемый в период разо-
грева коксовых печей, весьма громоздок в условиях их эксплуа-
тации. Однако основной недостаток этого метода регулирования
напряжений в анкерных колоннах заключается в том, что при
периодическом контроле стрел прогиба в условиях эксплуата-
ции и отсутствия каких-либо компенсирующих устройств невоз-
можно предотвратить в отдельные моменты переход колонн за
274
пределы упругой деформации. Таким образом, данный метод по-
зволяет лишь фиксировать промежуток времени, на протяжении
которого уже произошла остаточная деформация анкерных
колонн. Поэтому наиболее правильным методом контроля на-
пряжений, возникающих в анкерных колоннах при разогреве
печей и последующей их эксплуатации, является измерение ве-
личины сжатия спиральных пружин, установленных на концах
анкерных болтов и в ряде других узлов анкерных колонн.
Установка спиральных пружин на анкерных колоннах дик-
туется необходимостью компенсировать расширение печной
кладки и поддержать возникающие при этом напряжения в пре-
делах предусмотренных норм путем отпуска либо затягивания
гаек на анкерных болтах. Пружины имеют еще и то преимуще-
ство перед деревянными шайбами, что, не ослабляя армирования
кладки печей, они компенсируют колебания нагрузок на арми-
рующее оборудование при изменении температуры массива клад-
ки, что неосуществимо с помощью деревянных шайб. Наконец,
установка спиральных пружин значительно облегчает контроль
напряжений в анкерных колоннах, чем предотвращается воз-
можность их деформаций: легко измеряемая высота пружины,
которой соответствует по паспорту (диаграмме сжатия) опреде-
ленная нагрузка, своевременно сигнализирует о необходимости
уменьшить или увеличить нагрузку на данную анкерную ко-
лонну.
Естественно, что для регулирования напряжений в анкерных
колоннах коксовых печей должны изготовляться такие пружины,
которые работали бы безотказно в течение многих лет в усло-
виях газовой среды и сравнительно высоких температур. При
установке пружин, не отвечающих этим требованиям, приходит-
ся контролировать напряжения в анкерных колоннах путем
измерения их стрел прогиба.
На анкерных колоннах современных коксовых печей спи-
ральные пружины располагают по двум схемам:
а) на печах со стыком армирующей брони по оси отопитель-
ного простенка пружины устанавливают с обеих сторон батареи
только на нижних анкерных болтах; на верхних анкерных бол-
тах для удобства обслуживания пружины устанавливают с кок-
совой стороны при одном газосборнике и с машинной стороны
при двух газосборниках (рис. 123);
б) на печах со стыком армирующей брони по оси камеры
коксования устанавливают дополнительные пружины для при-
жатия верха и низа брони к кладке, а также в нескольких точ-
ках по высоте стен регенераторов (рис. 124).
В последних конструкциях печей ПВР и ПК-2К установка
спиральных пружин предусмотрена по второй схеме.
Для анкерных колонн коксовых печей обычно применяются
спиральные пружины трех типов, характеристика которых при-
ведена в табл. 30.
18* 275
При установке по схеме, показанной на рис. 123, пружины
располагают спаренно, т. е. внутренние и наружные упряжные
пружины устанавливают одна в другую. При установке по вто-
рой схеме (см. рис. 124) пружины располагают следующим
образом:
а) на верхних и нижних анкерных болтах внутренние и на-
ружные упряжные пружины устанавливают спаренно из расче-
Рис. 123. Схема расположения пружин при армирующих рамах со стыком
по оси простенка:
1 — пружины анкерных колонн; 2 — деревянные шайбы; 3 — пружины малого анке-
ража; 4 — армирующая рама
Рис. 124. Схема расположения пружин для плит армирующей брони
со стыком по оси камер коксования:
1 — верхние пружины анкерных колонн; 2 — нижние пружины анкерных колонн:
3 — деревянная шайба; 4 — пружины малого анкеража; 5 — пружины арми-
рующей брони; 6 — пружины армирования регенераторов; 7 — армирующая бро-
ня; 8 — закладная балка (или броневой лист) для армирования регенераторов
та на рабочую нагрузку 44 и 85 кн (4400 и 8500 /сГ), т. е. на
суммарную нагрузку до 130 кн (13000 кГ);
б) в местах армирования верхней и нижней частей брони
(узлы 5) устанавливают внутренние упряжные пружины с до-
пускаемой рабочей нагрузкой до 44 кн (4400 кГ);
в) при армировании стен регенераторов через броневой лист
в узлах 6 (с числом точек армирования от 3 до 5), а также на
276
малом анкераже (так называются малые колонны, которые
располагаются между основными и армируют разделительную
стенку регенератора) устанавливают буферные внутренние пру-
жины с допустимой рабочей нагрузкой до 20 кн (2000 кГ)
(узлы 4, верх и низ).
ТАБЛИЦА 30
Характеристика пружин для анкерных колонн коксовых печей
Наименование пружин Наружный диаметр витков, мм Диаметр прута мм Высота общая Н мм Предельная рабочая нагрузка кн (кГ)
Упряжные наружные 203 40 195 85 (8500)
» внутренние .... 117 25 190 44(4400)
Буферные » .... 117 21 180 20(2000)
В последних конструкциях печей с армированием стен реге-
нераторов закладной двутавровой балкой № 18 число пружин
уменьшено до двух. В связи с этим устанавливают пружины
с рабочей нагрузкой 44 кн (4400 кГ).
3. Факторы,
определяющие необходимость
ремонта армирующих устройств
В процессе длительной эксплуатации коксовых печей и осо-
бенно при нарушениях технологического режима, а также уста-
новленных правил обслуживания армирующих устройств (бро-
ней, рам и колонн) последние постепенно деформируются и
утрачивают первоначальную прочность, вследствие чего ухуд-
шается армирование кладки. Это приводит в дальнейшем к не-
обходимости восстановительного ремонта анкерных колонн и
армирующего оборудования или их полной замены. По данным
опыта эксплуатации коксовых печей, сравнительно ускоренная
деформация армирующих устройств наблюдается на печах, где
брони с рамой представляют одну цельную отливку (конструк-
ции до 1950 г.) со стыком по оси отопительных простенков, а
анкераж не имеет пружин.
Основные факторы, определяющие необходимость ремонта
или замены армирующих устройств:
а) стрела прогиба анкерных колонн, превышающая 70—
80 мм, характеризующая их, как вышедших за предел упругой
деформации, вследствие чего не обеспечивается армирование
кладки печей;
б) растрескивание и сужение армирующих броней и рам,
приводящее к затруднениям при выталкивании или тугому ходу
коксового пирога, а также искривление рам в плоскости прива-
лочной поверхности ножевого уплотнения, приводящее к выде-
лению газа через двери;
в) нарушение габаритов для передвижения двересъемных
машин и тушильных вагонов, затрудняющее их работу вслед-
ствие большого прогиба анкерных колонн, отхода обслужи-
вающих площадок и наклона стен туннелей вдоль фронта
печей.
Объем ремонта армирующих устройств и способы его выпол-
нения зависят от состояния анкерных колонн, армирующих бро-
ней и рам, а также кладки головок печей и стен регенераторов.
Следует также учитывать необходимость в ряде случаев ремонта
фасадной части кладки корнюрной зоны, где обычно имеются
максимальные расхождения швов, трещин и даже разрушения
отдельных кирпичей.
Весьма часто кладка головок печей в местах примыкания
армирующих рам и особенно под порогами нарушается при ре-
монте анкерных колонн, сопровождающемся заменой рам.
В этом случае требуется ее восстановление.
При больших деформациях армирующих броней или рам, а
также при значительной стреле прогиба анкерных колонн заме-
ну броней, рам и ремонт колонн целесообразно производить
одновременно с ремонтом кладки головок печей.
Чтобы обеспечить хорошее армирование кладки новыми или
отремонтированными колоннами, необходимо выправить изогну-
тый профиль старой кладки путем частичной разборки и пере-
кладки.
Накопленный нашими заводами опыт по ремонту армирова-
ния коксовых печей позволяет произвести некоторое обобщение
и рекомендовать основные методы выполнения работ по наибо-
лее часто возникающим ремонтам.
Ниже приводится описание четырех методов ремонта арми-
рующих устройств, из которых первые три метода — для печей,
где армирующие брони и рамы представляют собой цельную
отливку и стыкуются по оси простенков, и один метод — для
печей, в которых брони и рамы представляют собой отдельные
отливки и стыкуются по оси камеры.
Эти методы описаны в порядке возрастания сложности их
выполнения.
4. Выпрямление анкерных ко лонн
без демонтажа
Выпрямление анкерных колонн без демонтажа производит-
ся в тех случаях, когда из-за их большой деформации создается
угроза отрыва кладки головочных вертикалов либо создаются
278
затруднения в свободном движении двересъемных машин, но
армирующие рамы при этом не имеют дефектов, мешающих
нормальной выдаче кокса.
При выпрямлении анкерных колонн коксовой стороны ис-
пользуют существующие пути двересъемных машин, машинной
стороны — резервный коксовыталкиватель.
Выпрямление анкерных колонн на коксовой стороне батареи
производят при помощи гидравлического домкрата грузоподъ-
емностью 75—100 т и соответствующих приспособлений, которые
монтируют на специальной тележке, передвигаемой по пути две-
ресъемных машин (рис. 125). На этой тележке, на которой
обычно располагается направляющая рама двересъемной маши-
ны, снятая в настоящем случае, монтируют сварную металличе-
скую стойку из двух балок № 50. На стойке со стороны печей
устанавливают гидравлический домкрат, подвешенный на быст-
роходной тали грузоподъемностью 1 —1,5 т, при помощи которой
он перемещается по высоте стойки и закрепляется на нужном
уровне. 1
На верхнем и нижнем концах стойки устанавливают на шар-
нирных или других соединениях, удобных для быстрой разбор-
ки, тяги, с помощью которых стягивают выпрямляемую анкер-
ную колонну.
Анкерную колонну с машинной стороны, противоположную
выпрямляемой, надежно закрепляют вверху печей за соседние
анкерные колонны с помощью специальной балки (рис. 126), а
внизу расклинивают деревянной шпалой или брусом, которые
упираются в железобетонную подпорную стену туннеля. На об-
служивающей площадке вокруг выпрямляемой анкерной колон-
ны разбивают бетон до первого рельса пути двересъемной ма-
шины. Малый анкераж и обслуживающую площадку освобож-
дают от связи с анкерной колонной, подлежащей выпрямлению,
и укрепляют с помощью временных стоек и распорных балок.
Если перед выпрямляемой колонной попадает опорная стойка
с седловиной для газопровода отопительного коксового газа, то
стойка переносится на участок против соседней анкерной ко-
лонны.
Газовую пушку (описание см. на стр. 120) и газоподводящий
патрубок с данного простенка демонтируют. Чугунный вкладыш
корнюров при обогреве печей доменным газом временно закры-
вают асбестовой пробкой и замазывают. При обогреве печей
коксовым газом в газораспределительный канал (корнюр) с
помощью трубы диаметром 18—25 мм и гибкого шланга подво-
дят коксовый газ для обогрева простенка во время производст-
ва работ.
Во избежание отхода армирующих рам от кладки печей
нижнюю часть рам прижимают к кладке с помощью вин-
товых домкратов, упертых в конструкцию обслуживающей
площадки.
Рис. 125. Приспособление для выпрямления анкерных колонн с коксовой
стороны:
/ — передвижная металлоконструкция; 2 — верхняя растяжка; 3 — таль быстроход-
ная; 4 — нажимной винт; 5 — домкрат гидравлический Q = 100 т; 6 — нижняя рас-
тяжка
При выпрямлении колонны, несущей упорный рельс и трол-
леи двересъемной машины, ее отсоединяют и освобождают от
последних.
Если колонна несет газосборник, то удаляют опорную седло-
вину для разгрузки колонны.
Вид В
Верхние и нижние анкерные болты отпускают, и верх-
нюю часть колонны, подлежащей выпрямлению, отводят от
кладки.
После надежного закрепления анкерной колонны к стойке те-
лежки вверху и над обслуживающей площадкой приступают к
ее выпрямлению.
Выпрямление колонны при помощи гидравлического домкра-
та начинают с максимально изогнутой части, которая отстоит
от обслуживающей площадки примерно на 1—1,2 м. Колонну
изгибают в обратную сторону постепенно с таким расчетом, что-
бы после снятия нагрузки от гидравлического домкрата она
стала прямолинейной с отклонениями не более ±10 мм.
Равномерное выпрямление по высоте колонны выше обслу-
живающей площадки регулируется перемещением точки прило-
жения изгибающей силы путем подъема или опускания домкра-
та на стойке.
По достижении прямолинейности анкерной колонны, что про-
веряется с помощью натянутой струны или нити, ее усиливают
приваркой сплошным швом на фасадную поверхность планки
толщиной 15—16 мм и длиной 1,2—1,5 м.
Усиливающие планки привариваются в местах, где была мак-
симально изогнутая часть. Приварка должна вестить таким об-
разом, чтобы не допустить при этом температурной деформации
колонн.
При выпрямлении колонн возможно образование трещин
в них, которые должны быть компенсированы металлическими
планками.
Планки толщиной 12—15 мм устанавливают на боковых
стенках балок и осторожно приваривают электродами марки
Э42 с покрытием ОММ-5.
По окончании наварки усиливающих полос анкерную колон-
ну затягивают болтами до образования стрелы прогиба 4—5 мм
от ее свободного состояния.
Аналогично производится выпрямление и усиление осталь-
ных колонн.
Работы по выпрямлению колонн могут вестись во время
цикличных остановок либо непосредственно вслед за ходом
выдачи кокса из печей.
Для ускорения работ при ремонте анкерных колонн выдачу
кокса целесообразно производить, пользуясь двумя двересъем-
ными машинами, т. е. с обеих сторон ремонтируемого участка.
Это устраняет частые перерывы, связанные с перемещением
этих машин.
Работы по выпрямлению колонн лучше вести в дневной
смене, вслед за выдачей кокса, без вывода печей из серии.
Механо-монтажный персонал, проводящий ремонтные работы
в условиях действующей батареи, оперативно подчиняется на-
чальнику смены по эксплуатации печей. План производства
работ по ремонту анкерных колонн утверждается начальником
цеха, при этом предусматриваются необходимые мероприятия
по технике безопасности.
Выпрямление анкерных колонн с машинной стороны осуще-
ствляется так же, как и для коксовой стороны. Для размещения
гидравлического пресса и другой оснастки используется резерв-
ный коксовыталкиватель.
На двересъемной штанге этого коксовыталкивателя монти-
руется сварная металлическая стойка, на которой располага-
ются гидравлический домкрат и тяги.
При выпрямлении колонны, несущей газосборник или пере-
кидной мест, ее предварительно разгружают путем удаления
опорных седловин и передачи нагрузок на другие колонны кок-
совых печей.
5. Замена армирующих рам
с сохранением существующих
анкерных колонн
Если анкерные колонны находятся в удовлетворительном
состоянии, а рамы имеют серьезные повреждения: сквозные
трещины, искривления более, чем на 30 мм и сужения в просве-
те, затрудняющие выдачу из печей кокса, возможна замена рам
без снятия анкерных колонн.
На некоторых заводах практиковалась установка отдельных
новых армирующих рам взамен деформированных путем раз-
резания и последующего стыкования без нарушения анке-
ража.
Ввиду нецелесообразности деления на части новых рам этот
способ не получил распространения.
Замена армирующих рам по наиболее оправдавшему себя
способу может производиться как выборочно на отдельных пе-
чах, так и подряд на всей стороне батареи. Высокая трудоем-
кость работ по этому способу обычно не позволяет произвести
в течение одной смены замену рам более чем на двух рядом
расположенных печах.
При замене рам печи, на которых выполняется эта операция,
выводятся из соответствующей серии по выдаче кокса; оборот
соседних печей в это время удлиняется до 18—19 ч.
Замена армирующих рам со стыком на оси простенков про-
изводится с коксовой стороны батареи при помощи железнодо-
рожного поворотного крана соответствующей грузоподъемно-
стью со стрелой 15 м (рис. 127). Кран и железнодорожная
платформа с армирующими рамами передвигаются по пути
тушильного вагона.
На батарее, ближайшей к тушильной башне, замена рам про-
изводится с кратковременными остановками выдачи кокса.
Железнодорожный кран с платформой подводится к батарее
через проезд под тушильной башней.
Замена рам на батарее, удаленной от тушильной башни,
производится без остановки, вслед за выдачей кокса. Кран вво-
дится через проезд тушильной башни во время цикловых оста-
новок и устанавливается позади тушильного вагона. Там, где
имеется резервный въезд на путь тушильного вагона, кран вво-
дится через входную стрелку этого въезда.
Вокруг анкерных колонн, подлежащих отводу от кладки
печи, где заменяется рама, разбивают бетон обслуживающей
площадки до первого рельса пути двересъемной машины.
Над армирующей рамой, подлежащей замене, разбирают
кладку за исключением нижних четырех рядов кирпича, кото-
рые снимают после установки перемычки в камере.
Малый анкераж и обслуживающую площадку отсоединяют
ст анкерных колонн и временно закрепляют распорными балка-
ми и стойками.
Анкерные колонны отсоединяют и освобождают от упорного
рельса и троллеев двересъемной машины, которые временно
закрепляют на соседних колоннах.
Чтобы предохранить отопительный газопровод коксового
газа от смещения при отводе анкерных колонн, его закрепляют
брусом, упертым в стенку туннеля.
При наличии рециркуляционных устройств для эжекции про-
дуктов горения через корнюры у печей ПК на простенках, где
Рис. 127. Замена армирующих рам с коксовой стороны печей
отводятся анкерные колонны, снимается соответствующая ар-
матура и обогрев ведется без эжекции.
Противоположные анкерные колонны с машинной стороны
надежно закрепляют вверху печей за соседние колонны специ-
альной балкой (см. рис. 126), а внизу расклинивают деревян-
ными шпалами или брусьями, упертыми в основание стенки тун-
неля.
После проведения указанных выше работ выдается кокс из
печи, где предстоит замена рамы, и на коксовой стороне на рас-
стоянии 10—20 мм от наружной кромки головочных кирпичей
быстро устанавливается на растворе кирпичная перемычка тол-
284
щиной 230 мм. Во избежание охлаждения камеры и для защиты
рабочих от излучения тепла при укладке перемычек применяется
легкий переносной металлический щиток.
После установки перемычки печь загружают шихтой на 1,5—
2,0 т меньше обычного. Угольную загрузку планируют осторож-
но с неполной подачей штанги в печь, чтобы не разрушить пере-
мычки. Разбирают остальные четыре ряда кладки над армирую-
щей рамой с коксовой стороны и укрепляют низ армирующих
рам соседних печей с помощью домкратов, упертых в обслу-
живающую площадку. Отпускают гайки верхних анкерных бол-
тов на обеих колоннах и гайку нижнего болта на одной колон-
не, смежной со следующей печью, где предстоит замена рамы.
Троллеи двересъемной машины обесточивают.
С помощью стрелы крана или стяжного винта колонну, на
которой отпущены верхние и нижние болты, осторожно отводят
на 150—160 мм от кладки таким образом, чтобы не задеть ото-
пительного газопровода.
Осторожно снимают краном старую раму так, чтобы не нару-
шить положения рам соседних печей, и укладывают ее на плат-
форму. Раму выводят из-за колонны, медленно поднимая и раз-
ворачивая ее с помощью ломов.
Чтобы облегчить удаление старой армирующей рамы со сто-
роны отпускаемой колонны, с нее снимают оба ригельных крюка.
Кладку фасадной части простенков очищают от графита, на-
гара и старого материала, а затем по мере необходимости про-
изводят ремонт.
Железнодорожным краном забирают с платформы новую
армирующую раму и устанавливают ее на место в последова-
тельности, обратной снятию старой рамы. Перед тем как заво-
дить раму за анкерные колонны, у заплечиков и с боков закреп-
ляют 3—4-жильный асбестовый шнур диаметром 25—30 мм.
Перед затяжкой колонн проверяют правильность положения
шнуров, после чего затягивают верхние и нижние анкерные
болты до необходимого обжатия шнура у заплечиков; при этом,
однако, не следует превышать первоначальную стрелу прогиба
у противоположных колонн машинной стороны.
Если на соседних печах рамы в хорошем состоянии, то на пе-
чи с замененной рамой выполняются следующие работы:
а) уплотняется стык кладки с новой рамой у заплечиков, а
также стыки между соседними рамами;
б) заливается позонно пространство между кладкой и рамой
через соответствующие отверстия раствором динасового мертеля
МД-2;
в) устанавливаются на раме ранее снятые ригельные крюки;
г) разбирается перемычка и выдается кокс;
д) торкретируется кладка головок печи и заливается шамот-
ным раствором зазор между кладкой и порогом рамы; при необ-
ходимости заменяются первые подовые кирпичи;
е) устанавливается дверь, и печь загружается шихтой;
ж) восстанавливается кладка над рамой, восстанавливается
крепление малого анкеража, отопительной арматуры, троллеев
и упорного рельса, убираются временные крепления и бетони-
руется обслуживающая площадка вокруг данной анкерной ко-
лонны.
Общая продолжительность всех операций при замене одной
рамы составляет около 18 ч. При последовательной групповой
Рис. 128. График производства работ по замене армирующих рам:
/ — выдача кокса, установка перемычки, загрузка камер; II — подготовка к мон-
тажу заменяемой рамы; HI — демонтаж рамы; /V — очистка фасада кладки, пере-
кладка основания под рамой; V — монтаж новой армирующей .рамы; VI — затяжка
верхних и нижних анкерных болтов и узлов промежуточного армирования; VII — уп-
лотнение стыка между рамой и кладкой, заливка зазора между рамой и кладкой;
VIII — удаление перемычки, выдача кокса; IX — торкретирование кладки головок
печи, уплотнение и заливка зазора между рамой и кладкой; X — установка двери,
загрузка печи
1амене рам время, затраченное на замену одной рамы, несколь-
<о сокращается благодаря совмещению отдельных операций, что
видно из графика производства работ (рис. 128).
Исходя из продолжительности работ и вызываемого этим из-
менения периода коксования, на печах, где производится замена
рам, устанавливается соответствующий температурный и гидрав-
лический режимы. Понижение температуры в контрольных вер-
тикалах больше чем на 90—100° С от среднебатарейной не реко-
мендуется.
Замену армирующих рам на машинной стороне печей произ-
водят при помощи двух ручных или электрических монтажных
286
лебедок грузоподъемностью 3—5 т и системы блоков, подвешен-
ных к монтажному копру (рис. 129).
Монтажный копер, изготовленный из швеллеров и балок, ус-
танавливают наверху печей так, чтобы одной стороной он опи-
рался на кладку печей, а другой — на площадку газосборника.
Рис. 129. Монтажный копер для замены рам с машинной стороны печей:
а — вид спереди; б — вид сбоку
Лебедки устанавливают на обслуживающей площадке в кон-
це батареи.
Для удобства извлечения старой и установки новой армирую-
щей рамы грузовые блоки располагают в разных плоскостях и
смещают относительно друг друга на 1,5 м (рис. 130).
С помощью одной из лебедок и системы грузовых и откло-
няющих трос блоков верх анкерной колонны отводят от кладки
печей.
Новые рамы доставляют к месту монтажа автомашинами и
автокраном, расположенным , между путями коксовыталкивате-
ля, и подают на обслуживающую площадку.
При отсутствии автокрана рамы складируют на концевой или
междубатарейной площадке, а оттуда доставляют к месту работ
коксовыталкивателем.
Замена рам с машинной стороны производится без общей ос-
тановки выдачи кокса. Одиночная замена рам выполняется без
вывода печей из серии, а групповая — с выводом из серии со-
гласно графику (см. рис. 128).
После установки монтажного копра, лебедок и блоков (без
заправки тросов) выполняют подготовительные работы с уста-
новкой перемычек в камерах (аналогично тому, как это дела-
лось на коксовой стороне). Удаляют опорную седловину газо-
сборника с колонны, подлежащей отводу от кладки. Если
крепление троллеев коксовыталкивателя осуществлено на крон-
штейнах анкерных колонн, что встречается на отдельных заво-
дах, то в этом случае кронштейны троллеев с анкерных колонн,
где заменяется рама, временно переносятся на соседние. В необ-
ходимых случаях троллеи в целях обеспечения безопасности
работ должны обесточиваться.
Печь, на которой должна заменяться рама, загружают ших-
той меньше обычного с таким расчетом, чтобы без подачи пла-
Рис. 130. Расположение грузовых блоков при замене рам
с машинной стороны печей
нирной штанги не допустить перегруза под загрузочными
люками.
После загрузки печи шихтой разбирают остальную кладку
над армирующей рамой, укрепляют рамы соседних печей и от-
пускают анкерные болты так, как и на коксовой стороне печей.
При этом анкерную колонну отводят от кладки с помощью стяж-
ного винта или лебедки.
Двересъемником коксовыталкивателя и монтажными лебед-
ками слегка приподнимают армирующую раму и осторожно
отрывают ее от кладки, после чего выводят из-за анкерных ко-
288
лонн. Отрывать раму надо постепенно и осторожно, чтобы не на-
рушить кладку и положение рам соседних печей.
После снятия старой рамы кладку фасадной части простен-
ков зачищают от графита, нагара и старого материала и произ-
водят необходимый ремонт порога под армирующей рамой.
С помощью лебедок и системы грузовых и отклоняющих трос
блоков новую раму поднимают с обслуживающей площадки и
устанавливают на место в последовательности, обратной снятию
старой рамы. Перед тем как заводить раму за анкерные колон-
ны, на нее навешивают у заплечиков и с боков 3—4-жильный ас-
бестовый шнур диаметром 25—30 мм, который закрепляют вя-
зальной проволокой.
Перед затяжкой анкерных колонн проверяют правильность
положения шнуров, затягивают анкерные болты и, если на со-
седних печах рамы не меняют, выполняют остальные работы по
уплотнению и заливке рамы, разборке перемычки и выдаче кок-
са, а также по восстановлению постоянных креплений малого ан-
кеража и других узлов аналогично описанному выше для коксо-
вой стороны.
6. Замена армирующих рам и ремонт
анкерных колонн
Замена армирующих рам, ремонт анкерных колонн и при-
легающей к ним печной кладки производятся обычно на печах,
бывших длительное время в эксплуатации либо имевших серьез-
ные нарушения в обслуживании армирующих устройств.
Потребность в проведении такого серьезного и дорогостояще-
го ремонта обсусловливается наличием следующих дефектов:
а) сквозные трещины в армирующих рамах, а также сужение
в просвете, препятствующее выдаче кокса, или изгиб в плоскости
ножевого уплотнения более чем на 30 мм;
б) изгиб анкерных колонн более чем на 80 мм, вследствие
чего нарушено армирование кладки; отход в результате этого
обслуживающих площадок от печей с наклоном стен туннелей;
в отдельных случаях изгиб анкерных колонн и отход обслужи-
вающих площадок, препятствующие нормальной работе двере-
съемных машин и тушильных вагонов;
в) нарушение кладки головок обогревательных простенков и
стен регенераторов, увеличение швов и отрыв кладки от общего
массива; явно выраженный отход рам от печной кладки вслед-
ствие ухудшения армирования и значительное искривление про-
филя (рис. 131). а .
Подобный ремонт предусматривает комплексное выполнение
работ по замене армирующих рам, ремонту анкерных колонн и
перекладке головочной части простенков печей.
19 Заказ 1731 2Я9
Деформированные анкерные колонны можно ремонтировать:
а) путем обновления изогнутой части над обслуживающей
площадкой или выпрямления ее с последующим усилением;
Рис. 131. Профиль
искривленной кладки
и положение отошед-
шей рамы:
7 — армирующая рама;
2 — стрела прогиба ко-
лонны
б) путем демонтажа деформированных
колонн и замены их новыми.
При выборе способа ремонта анкерных
колонн исходят из состояния и экономиче-
ской целесообразности их реставрации,
возможности изготовления новых колонн и
других факторов, характерных для каждого
отдельного случая (например, предстояще-
го срока полной перекладки данной бата-
реи коксовых печей).
Установка цельных новых или старых
выпрямленных колонн обычно предусмат-
ривается преимущественно на коксовой сто-
роне батареи, где нет газосборника. При
наличии газосборника предпочитают про-
изводить замену верхней части колонн над
обслуживающей площадкой.
Если на данной стороне батареи дефор-
мировано большинство армирующих рам и
анкерных колонн, то замену или ремонт их
целесообразно производить подряд на всех
печах.
До начала ремонта необходимо:
а) проверить по отвесу величину откло-
нения фасадной стенки простенков от вер-
тикали на уровне верха и низа камер коксо-
вания;
б) подготовить новые армирующие рамы;
в) проверить состояние кладки под ар-
мирующими рамами, вертикальность фасад-
ных стен регенераторов и определить объем
их перекладок;
г) подготовить необходимое количество
пружин, болтов и других деталей для арми-
рования верха и низа рам, а также кладки
в зоне регенераторов.
Замена армирующих рам и ремонт ан-
керных колонн должны производиться по плану, учитывающему
одновременный отпуск болтов не более чем на двух смежных
простенках. Работы проводятся
монтажных работ, которые
в дневное врем'я.
Исходя из местных условий,
план производства такелажных
должен учитывать:
290
круглосуточно, за
пр едпочтительн о
исключением
выполняются
составляется и
утверждается
и монтажных работ, который
а) способы доставки новых армирующих рам и колонн и по-
рядок временного их складирования;
б) доставку рам и колонн на обслуживающую площадку пе-
чей, а затем к месту монтажа;
в) способы снятия с печей старых и установки новых арми-
рующих рам и колонн;
г) удаление с печей демонтированных рам и колонн.
Замена армирующих рам и ремонт анкерных колонн начи-
нается от крайней печи, со стороны которой доставляются новые
рамы и колонны, и ведется по ходу выдачи кокса. Схема орга-
низации ремонта, показанная на рис. 132, предусматривает вы-
(иН!111и:ИН!!1!)ППТГ7ПТГТ1!, Hi;nTinninrtnfHs£FrhmTrnnmHI|liniHimilHllllllllllllllllll!!.
)!1:!!11;41111111111111П;т!!Р1111!11|ЦШШ|ф = ~ Дшпшпшпшпппжжшжшш
I
тнсосортиробка
]!11!11ПНП1ПИШ11П11ГПТП1П1?11М11111111ПТГПТиТШ1ГПТШПП1|1|!111ПП11П11ПППП111НШ11ЦШ1'Ш1
батарея
Угол он а я
башня
батарея
i 1
б
б
Рис. 132. Схема подачи новых рам и колонн к месту ремонта и уборки
старых:
/ — подвоз новых колонн и рам на автомашине; 2 — деревянный настил; 3 — авто-
кран грузоподъемностью 5 т; 4 — складирование колонн и рам на рабочей площад-
ке; 5 — тельфер грузоподъемностью 5 т; 6 — монорельс; 7 — тележка для подачи
колонн к месту монтажа; 8 — монтажная балка; 9 — коксовыталкиватель
полнение работ сперва с коксовой, а затем с машинной стороны
батареи.
Новые армирующие рамы и анкерные колонны доставляются
к коксовым печам автотранспортом. Складирование новых .и
старых демонтированных рам и колонн производят с машинной
стороны на площадке в конце или начале батареи, откуда начи-
нается ремонт анкеража.
Для погрузки рам и колонн на автомашину и перегрузки их
на обслуживающую площадку машинной стороны служит авто-
кран грузоподъемностью 5 т. Рамы и колонны с помощью под-
весного тельфера грузоподъемностью 5 т перебрасывают с ма-
шинной стороны на коксовую и грузят на специальную тележку.
Тельфер движется по монорельсу, который подвешивается к
верхнему перекрытию междубатарейной или концевой пло-
щадки.
19* 291
Рамы и колонны доставляют к месту монтажа на тележке,
передвигаемой по пути двересъемной машины.
Удаление с печей старого демонтированного оборудования
производится в порядке, обратном поступлению нового.
На анкерных колоннах устанавливают монтажную балку, со-
стоящую из двух половин (рис. 133). На балку временно пере-
носят с ремонтируемой колонны крепление троллеев и упорного
рельса двересъемн'ой машины. По мере продвижения ремонт-
ных работ вдоль батареи монтажная балка переставляется по
частям.
На верху печей в конце или начале батареи устанавливают
монтажную электролебедку грузоподъемностью 5 т, подвеши-
вают к монтажной балке канатный блок, а непосредственно пе-
ред началом монтажных работ заправляют стальной трос. Для
выполнения вспомогательных работ к монтажной балке подве-
шивают таль грузоподъемностью 3—5 т.
Необходимый ремонт головной части стен регенераторов и
корнюрной зоны выполняется с опережением монтажных работ
примерно на 3—4 дня.
При ремонте с коксовой стороны анкерную колонну противо-
положной стороны данного простенка надежно укрепляют ввер-
ху за соседние колонны с помощью балки (см. рис. 126), а внизу
расклинивают деревянной шпалой или брусом, упертым в желе-
зобетонную подпорную стенку туннеля.
Малый анкераж и обслуживающую площадку освобождают
от анкетной колонны, подлежащей ремонту, и временно закреп-
ляют с'помощью распорных балок и стоек. Опорную стойку га-
зопровода коксового газа временно переносят.
При обогреве коксовым газом демонтируют газовую пушку
и газоподводящий патрубок и осуществляют временный подвод
газа в простенок по трубке и гибкому шлангу.
Вокруг ремонтируемой колонны разбивают бетон обслужи-
вающей площадки до первого рельса пути двересъемной машины
и разбирают кладку над армирующей рамой, подлежащей заме-
не, за исключением нижних четырех рядов кирпича, которые
снимают после установки перемычки; выдают кокс из печи (ус-
ловно примем ее за № 1), где предстоит замена армирующей ра-
мы, и выкладывают перемычку толщиной 230 мм из шамотного
кирпича на растворе на расстоянии 40—50 мм от заплечиков Во
избежание охлаждения камеры и для защиты рабочих при ук-
ладке перемычек от излучения тепла применяют металлический
щит.
По окончании укладки перемычки и тщательного уплотнения
наружной ее поверхности промазкой и торкретированием печь
загружают шихтой примерно на 1,5—2 т меньше обычного и
включают в газосборник, после чего разбирают над армирующей
рамой остальные четыре ряда кладки и с помощью тали времен-
но закрепляют армирующую раму за монтажную балку.
Через грузовой блок заправляют трос, подвешенный к мон-
тажной балке, застроповывают анкерную колонну № 1 и трос
слегка натягивают электролебедкой.
Низ армирующей рамы соседней печи № 2 со стороны, смеж-
ной с первой печью, укрепляют с помощью домкрата, упертого
в конструкцию обслуживающей площадки, а затем отпускают
верхние анкерные болты колонн № 1 и 2.
На высоте 0,5 м от обслуживающей площадки под углом 45°
(рис. 134, а) срезают обе балки первой колонны и одну балку у
второй колонны, которая подлежит ремонту на следующий день.
Срезание ремонтируемой колонны и соединение ее с новой
полуколонной иногда выполняют уступами (рис. 134, б). Старая
и новая полуколонны соединяются на сварке с помощью накла-
док по наружным полкам толщиной 14—15 мм, шириной 280 мм
и длиной 700—800 мм либо фланцевым соединением путем на-
варки металлического листа толщиной 20 мм к торцу по пери-
метру полок нижней части старой колонны и последующей при-
варки к этому листу полок новой части колонны.
Чтобы облегчить извлечение старой и установку новой арми-
рующей рамы, на второй колонне перерезают все фасадные на-
Рис. 135. Подвесная площадка для зачистки кладки:
у — труба диаметром 32 мм; 2 — анкерный болт; 3 — петли; 4 — цепь
круглозвенная; 5 — лист 10 мм; б — уголок 40 X 40
кладки, соединяющие обе балки. Перерезаемую балку предвари-
тельно закрепляют за монтажную балку.
Верхнюю половину колонны № 1 с помощью электролебедки
укладывают на тележку и вывозят в отведенное место.
Армирующую раму перехватывают тросом электролебедки,
освобожденным от анкерной колонны № 1, и слегка подвеши-
вают к монтажной балке, после чего раму слегка поднимают и
осторожно отводят от кладки с помощью двересъемной машины
или винтовой стяжки и электролебедки, а затем поднимают, ук-
ладывают на тележку и вывозят в отведенное место.
Кладку головок печей и место примыкания армирующей рамы
у заплечиков очищают от старого раствора и нагара. Для удоб-
ства выполнения этих работ применяют передвижную подвесную
площадку (рис. 135). Неплотные материальные швы и трещины
расчищают и кладку у основания армирующей рамы разбирают
294
до полного удаления поврежденных и утративших прочность
кирпичей.
Новое основание рамы выкладывают из нормального динасо-
вого кирпича на расстоянии 65—70 мм от фасадной плоскости
простенка и на высоту 220—230 мм ниже восьмого ряда стен
печных камер (первого ряда от пода) и производят торкрети-
рование трещин и пустых материальных швов кладки фасадных
стен, а также основания над армирующей рамой.
По окончании работ по перекладке основания под раму от-
винчивают гайку нижнего анкерного болта ремонтируемой ко-
лонны № 1, а оставшуюся ее половину отводят от кладки. За
колонной устанавливают броневой лист толщиной 20—25 мм и
шириной 280 мм для армирования кладки зоны регенераторов.
Броневой лист, который имеет соответствующее отверстие против
чугунного вкладыша, опускают через проем обслуживающей
площадки таким образом, чтобы верхний его конец был ниже ар-
мирующей рамы на два ряда кладки, а затем в нескольких точ-
ках по высоте временно прихватывают к анкерной колонне с по-
мощью электросварки.
На тележке доставляют новую армирующую раму и с по-
мощью лебедки устанавливают на место. До ремонта анкерной
колонны раму внизу прижимают к кладке с помощью домкрата,
упертого в обслуживающую площадку, а вверху привязывают к
монтажной балке. Зазор у заплечиков должен быть минимально
возможным, но не более 30 мм.
Новую полуколонну с помощью лебедки устанавливают вер-
тикально по отвесу и сваривают с оставшейся нижней частью
колонны.
Нижняя половина колонны верхней своей частью прижимает-
ся к низу рамы и в таком положении расклинивается. Вертикаль-
ность достигается изменением ее положения внизу.
Верхнюю половину колонны устанавливают вертикально над
нижней до соприкосновения у места стыка с армирующей рамой.
Это положение закрепляют путем завинчивания гаек верхних
болтов до подхода поперечной планки (балочки) к анкерной ко-
лонне, затем производят подгонку стыкуемых кромок обеих по-
луколонн и их сварку.
Сварку стыков полуколонн электродами марки Э42 с покры-
тием ОММ-5 выполняет дипломированный сварщик, соблюдая
при этом все нормы сварочных работ.
После сварки стыка полуколонн верхние и нижние анкерные
болты затягивают до прогиба колонны на 3—5 мм больше, чем
в свободном состоянии. Если между армирующей рамой и ко-
лонной образуются зазоры, то в них временно, до установки
пружин, закладывают металлические прокладки.
Броневой лист освобождают от временной приварки к колон-
не и пружинами на трех горизонтах прижимают к кладке стены
регенератора.
Пружины против армирующей рамы и на малом анкераже
устанавливают и нагружают после ремонта и затяжки второй ан-
керной колонны.
Чтобы удержать раму, со стороны следующей ремонтируемой
печи № 2 устанавливают на место ранее отрезанную балку вто-
рой колонны впритык к раме и приваривают ее к нижней поло-
вине колонны; затягивают верхние анкерные болты и обмазы-
вают зазор между кладкой заплечиков и новой армирующей ра-
мой по всему периметру головки печи № 1.
После установки новой рамы подливают массу ШТМ-1 или
заменяют изношенные первые подовые кирпичи. Для этого внизу
перемычки проламывают окно, через которое выбирают кокс на
соответствующую глубину, а затем подливают или заменяют по-
довые кирпичи.
После ремонта пода разбирают перемычку печи № 1, выдают
кокс, а затем вновь устанавливают перемычку и печь загружают
шихтой.
За 2,5—3,0 ч до выдачи кокса из отремонтированной печи
№ 1 выдают кокс из соседней печи № 2, где затем устанавли-
вают перемычку и печь также загружают шихтой.
После выдачи кокса из печи № 1 с замененной! рамой демон-
тируют колонны соседнего простенка № 2. Предварительно низ
новой рамы со стороны простенка № 2 прижимают к кладке
домкратом, упертым в конструкцию обслуживающей площадки,
а затем приступают к ремонту анкерной колонны, головочной
части кладки и замене рамы на печи № 2.
После ремонта колонны второго простенка и временной при-
варки отрезанной балки колонны третьего простенка, а также
затяжки их анкерных болтов очищают зазор между кладкой и
армирующей рамой печи № 1 от старого раствора и по всему пе-
риметру рамы плотно набивают асбестовый шнур диаметром
30 мм. Углубления между рамой и кладкой у заплечиков допол-
нительно уплотняют раствором из 50% динасового мертеля и
50% рудной пыли, замешанных на жидком стекле без воды.
На анкерной колонне № 1 устанавливают пружины для арми-
рования верха и низа рамы, а также поперечную балку и пружи-
ны малого анкеража между колоннами № 1 и 2.
Пружины нагружают: вверху армирующей рамы — на 15—
20 кн (1,5—2,0 Т), внизу — на 25—30 кн (2,5—3,0 Т), против
стен регенераторов — на 8—10 кн (0,8—1,0 Т) и на малом ан-
кераже — на 15—20 кн (1,5—2,0 Т).
Прогиб колонн после нагружения пружин не должен превы-
шать 10 мм.
Стык между смежными рамами уплотняют асбестовым шну-
ром без промазки, которая выполняется после замены рам и
колонн на двух соседних печах. Это связано с возможными нару-
шениями соединений при выполнении монтажных работ на со-
седних печах.
Стык между смежными рамами промазывают таким же рас-
твором, как и зазор между ними и кладкой у заплечиков, после
чего пространство между кладкой и армирующей рамой печи
№ 1 заливают раствором динасового мертеля МД-2 (с получа-
совым перерывом между зонами).
Дверь устанавливают после очередной выдачи кокса. Кладку
над армирующей рамой выкладывают после 2—3 выдач.
Во время ремонта, а также в течение первых двух оборотов
после него период коксования достигает 25 ч при загрузке в печь
шихты на 1,5—2,0 т меньше обычного. Уменьшение разовой за-
грузки требуется для облегчения хода кокса и заграфичивания
кладки верха камер коксования.
Печь вводится в серию спустя 7—8 оборотов. Поскольку в те-
чение суток из ремонта выходит одна печь, то на батарее по-
стоянно имеется 7—9 несерийных печей.
Во избежание разграфичивания кладки ремонтируемых печей
в газосборнике устанавливается давление на 20 н/м2 (2 мм
вод. ст.) больше обычного.
Во время первых двух оборотов пустая камера выдерживает-
ся перед загрузкой включенной в газосборник в течение одного
часа. Это необходимо для ускоренного заграфичивания имеющих-
ся в кладке трещин и пустых швов за счет разложения коксового
газа, попадающего в камеру из газосборника.
Температура в контрольных вертикалах ремонтируемых пе-
чей поддерживается при обогреве доменным газом иа 90—
— 100 град ниже среднебатарейных, а при обогреве коксовым
газом —в пределах, обеспечивающих температуру в крайних
вертикалах не ниже 1100° С.
Гидравлический режим в отопительной системе ремонтиру-
емых печей устанавливается соответственно температурам и кон-
тролируется по перепаду между давлениями вверху регенерато-
ров нисходящего и восходящего потоков. При этом вверху верти-
калов на восходящем потоке должно быть давление +5 hIm2
(+ 0,5 мм вод. ст.)'.
Очередность и ориентировочная продолжительность выполне-
ния основных операций всего цикла ремонта колонн и замены
рам на одной печи представлены на графике (рис. 136).
Замена рам и ремонт анкерных колонн с машинной стороны
производятся также при помощи ручной или электрической мон-
тажной лебедки грузоподъемностью 3—5 т и монтажного копра
(см. рис. 129). Монтажный копер, изготовленный из швеллеров и
балок, устанавливают на верху печей так, чтобы одной стороной
он упирался на кладку печей, а другой — на площадку газосбор-
ника.
Вместо этого оборудования можно использовать резервный
коксовыталкиватель, причем на двересъемной штанге его монти-
руются необходимые приспособления для закрепления рам и по-
луколонн при снятии и установке .их.
На обслуживающей площадке в конце или начале батареи
устанавливают лебедку, подвешивают к монтажному копру ка-
натный блок, а непосредственно перед началом монтажных ра-
бот заправляют стальной трос. Для вспомогательных работ к
монтажному копру подвешивают таль грузоподъемностью 3—5 т.
Рис. 136. График производства основных работ по замене рам и ремонту
анкерных колонн:
/ — выдача кокса, установка перемычки, загрузка камер; II — подготовка к демонтажу
заменяемого оборудования; III — демонтаж рамы и полуколонн; IV — очистка фасада
головочного вертикала, перекладка основания под рамой, отвод низа колонны, уста-
новка броневого листа; V — монтаж новой армирующей рамы; VI — монтаж новой
полуколонны, временная приварка и затяжка смежной полуколонны; VII — временное
уплотнение стыка между рамой и кладкой; VIII — замена головочных подовых плит;
IX — .удаление перемычки, выдача кокса; установка новой перемычки, загрузка печей;
X — уплотнение зазора между рамой и головкой, заливка зазора между рамой и клад-
кой; XI — удаление перемычки, выдача кокса, установка двери, заграфичивание пустой
камеры, загрузка печи
После установки монтажного копра с ремонтируемой колон-
ны удаляют опорную седловину газосборника. На печах, где
троллеи коксовыталкивателя расположены на кронштейнах ан-
керных колонн, их освобождают и прикрепляют к соседним колон-
нам. Все остальные ремонтные работы выполняют аналогично
описанному выше для коксовой стороны.
7. Замена рам
со снятием и выпрямлением колонн
только на коксовой стороне
Для снятия и установки анкерных колонн и армирующих
рам, кроме монтажной балки и лебедки, на верху печей уста-
навливают кран с вылетом стрелы 12—15 м. Кран передвигает-
Рис. 137. Общий вид монтажа анкерных колонн
ся по рельсам, уложенным между путями загрузочного вагона
(рис. 137).
Доставка рам и колонн, установка монтажных приспособле-
ний, а также временное пересоединение упорного рельса и трол-
леи двересъемной машины и загрузочного вагона выполняются
так же, как описано раньше. До начала работ по этому способу
необходимо заготовить новые армирующие рамы и 2—3 новые
анкерные колонны, а также потребное количесто пружин и бро-
невых листов. После ремонта кладки головок, стен регенерато-
ров и корнюрной зоны, а также окончания других подготовитель-
ных работ из печи № 1, намеченной к удаление рамы и снятию ко-
лонн, выдают кокс, устанавливают вместо двери перемычку и
печь загружают шихтой.
Домкратом, упертым в обслуживающую площадку, укрепля-
ют низ рам соседних печей, разбирают остальные кирпичи кладки
29э
над рамой и с помощью стропа подвешивают заменяемую раму
на тросе башенного крана.
Обе анкерные колонны демонтируемой рамы привязывают
проволокой к монтажной балке, а затем отвинчивают гайки
верхних и нижних болтов и, нагревая сварочной горелкой концы
верхних болтов, отгибают их кверху.
Верх анкерных колонн отклоняют от кладки и отрывают от
нее раму с помощью двересъемной машины или стяжного болта,
затем при помощи подъемного крана раму укладывают на те-
лежку и вывозят в отведенное место. Обе анкерные колонны де-
монтируют с помощью подъемного крана, укладывают на тележ-
ку и вывозят к месту выпрямления.
Чтобы облегчить извлечение колонн, нижнюю часть их отво-
дят с помощью болта с проушиной от кладки до выхода упорно-
го уголка'. Очищают фасад головок и места примыкания рамы
к кладке от нагара и старого раствора, ремонтируют кладку под
армирующей рамой и торкретируют ее.
Устанавливают новые анкерные, а в дальнейшем реставриро-
ванные (выпрямленные) колонны, которые приспособлены к раз-
мещению пружин и броневого листа.
Выпрямляют концы анкерных болтов, устанавливают попе-
речные балки и завинчивают гайки, однако не полностью, чтобы
до установки новой рамы верх обеих колонн отстоял от кладки
примерно на 100—150 мм.
С помощью подъемного крана устанавливают новую армиру-
ющую раму, которую притягивают к кладке внизу с помощью
домкрата, упертого в обслуживающую площадку, а вверху — с
помощью лебедки. Перед установкой рамы навешивают у запле-
чиков и с боков асбестовый шнур диаметром 30—35 мм, который
закрепляют вязальной (0,5—1 мм) проволокой.
За обе колонны в нижней их части закладывают броневые
листы толщиной 20—25 мм, которые приваривают электросвар-
кой к анкерным колоннам в трех точках по высоте регенераторов.
Положение новой рамы и обеих колонн регулируют, а затем
затягивают верхние и нижние болты до прогиба колонн 4—8 мм
по сравнению с прогибом в свободном состоянии. Если между
рамой и колоннами образуются зазоры, то в них временно, до
установки пружин, закладываются металлические прокладки.
В зоне регенераторов первой колонны устанавливают пружи-
ны, обмазывают стык между кладкой и армирующей рамой печи
№ 1, заменяют или подливают крайний изношенный подовый
кирпич, разбирают перемычку и выдают кокс из печи.
На соседней печи № 2 удаляют армирующую раму и анкерную
колонну третьего простенка, а также ремонтируют фасад кладки
перед установкой новой рамы.
1 На печах, построенных до 1948 г., низ анкерных колонн закрепляли в
бетонной плите батареи уголками, которые входят в специальные ниши.
На время замены рамы отпускают болты новой колонны со
стороны первой печи. Предварительно низ рамы первой печи
прижимают к кладке с помощью домкрата.
После замены рамы на второй печи и окончательной затяжки
болтов колонны со стороны первой печи устанавливают все пру-
Рис. 138. График производства основных работ по замене армирующих рам
и выпрямлению анкерных колонн (со -снятием их):
/ — выдача кокса, установка перемычки и загрузка печи; II — подготовка к демонтажу
заменяемого оборудования; III — демонтаж армирующей рамы и двух анкерных колонн;
IV — очистка фасадной стенки головок, перекладка основания под армирующей рамой
и торкретирование; V — монтаж новых анкерных колонн, установка поперечных балок
и временная подтяжка анкерных болтов; VI — монтаж новой армирующей рамы и под-
тяжка ее к кладке; VII — регулировка новой рамы и анкерных колонн, подтяжка
верхних и нижних болтов, установка пружин в зоне регенераторов, уплотнение стыка
между кладкой и рамой; VIII — замена головочных подовых плит; IX — удаление пе-
ремычки, выдача кокса, установка новой перемычки, загрузка печи; X — уплотнение
зазора между рамой и головкой, заливка зозора между кладкой и рамой; XI — удале-
ние перемычки, выдача кокса, установка двери, запруэка печи
жины первых двух колонн и их малого анкеража, уплотняют
стык между соседними новыми рамами, заливают раму первой
печи, выдают ikokc и устанавливают дверь.
Продолжительность коксования, режим загрузки, а также
температурный и гидравлический режимы ремонтируемых печей
устанавливаются в соответствии с изложенными выше положе-
ниями.
Выпрямление демонтированных старых колонн производится
на специальной раме из двутавров с помощью гидравлического
или винтового домкрата.
Чтобы облегчить выпрямление, а также предотвратить обра-
зование трещин в металле, максимально изогнутые участки ко-
лонн нагревают коксовым газом до температуры 800—900° С.
Во избежание быстрого и неравномерного охлаждения метал-
ла выпрямление производится в защищенном от ветра месте. До-
пускается обратный прогиб выпрямленной колонны не более чем
5—10 мм.
Все выпрямленные колонны на участке 1,0—1,2 м над обслу-
живающей площадкой усиливают путем приварки на внешних
полках металлических полос толщиной 15—16 мм.
В случае появления трещин во время правки колонн эти мес-
та с боков усиливают металлическими накладками, приварива-
емыми к вертикальной стенке балок.
После выпрямления колонну приспосабливают к установке на
ней пружин и броневого листа.
График очередности и ориентировочной продолжительности
выполнения основных работ по всему циклу замены рам с вы-
прямлением колонн для одной печи приведен на рис. 138.
8. Замена дверных рам
и армирующих броней с разъемом
по оси камеры
Замена дверных рам и армирующих броней с разъемом по
оси камеры производится при образовании большого количества
трещин, выкрашивания тела металла, смещения броневых плит,
деформации дверных рам и т. д.
При большом количестве деформированных дверных рам и
броней замену их следует производить подряд.
Замена дверных рам («венцов»)
До производства работ по замене дверных рам составляется
план работ, предусматривающий:
а) порядок и последовательность производства подготовитель-
ных работ;
б) организацию складирования рам на батарее;
в) их ревизию и подготовку к установке;
г) изготовление приспособлений для замены дверных рам;
д) порядок вывода из серии и ввод в серию печей, на кото-
рых намечена замена рам;
е) безопасные приемы ведения работ.
Рис. 139. Приспособление для
снятия и установки дверных
рам
Болты крепления дверной
Подача дверных рам в коксовый цех осуществляется в завис-
мости от местных условий автотранспортом или железнодорож-
ными платформами с использованием путей тушильного вагона
или тем и другим способами одновременно.
Разгрузка дверных рам "производится в местах расположения
гаражей для хранения и ремонта дверей коксовых печей. Возле
этих гаражей у железобетонных
контрфорсов на обслуживающих
площадках монтируют краны-
деррики для разгрузки и установ-
ки рам.
Приспособления для съема и
установки дверных рам (рис.
139) изготовляют в количестве,
необходимом для бесперебойной
работы по замене рам.
Подготовительные работы при
замене дверных рам состоят в ус-
тановке шамотной кирпичной пе-
ремычки в печи со стороны, где
рама подлежит замене. После
выдачи кокса из печи на раство-
ре выкладывают перемычку тол-
щиной 250 мм на расстоянии 30—
50 мм от заплечиков головки. По-
верхность перемычки тщательно
уплотняют промазкой шамотным
раствором. При кладке перемыч-
ки применяют переносной легкий
металлический щит для защиты
рабочих от излучения тепла и
уменьшения охлаждения камеры.
Приспособление для съема
дверной рамы, изготовленное по
типу двери с карманами для за-
хвата двересъемным устройством,
подводится к дверной раме и ри-
гели закрепляются за крючья рал
рамы к броням отпускаются, и закрепленная на приспособлении
рама отрывается от брони, а затем транспортируется коксовы-
талкивателем или двересъемной машиной с коксовой стороны
в гараж.
Поверхность брони в месте стыка с дверной рамой тща-
тельно очищают от остатков старого асбестового шнура и рас-
твора.
По наружному периметру новой рамы, предназначенной к
установке, в специально предназначенные для этого канавки ук-
ладывают четырехжильный асбестовый шнур диаметром 30—
—32 мм (массой 450—510 zjnoz. м), а по внутреннему перимет-
ру— трехжильный асбестовый шнур диаметром 30 мм (массой
360—440 г/пог. м). Шнур закрепляют к раме мягкой вязальной
проволокой.
Подготовленную таким образом раму закрепляют с по-
мощью ригелей к приспособлению на двересъеме и транспорти-
руют к месту установки.
Дверную раму устанавливают так, чтобы центры гнезд в
броне для закладки Т-образных болтов совпадали с центрами
проушин дверной рамы. При этом внутренние (со стороны каме-
ры) кромки брони и дверной рамы должны совпадать по пери-
метру для предотвращения их относительного перекоса в гори-
зонтальной и вертикальной плоскостях.
Закладные Т-образные болты следует затягивать постепенно
по всему периметру, начиная от средних болтов в направлении
к верху и низу дверной рамы.
После установки дверной рамы перемычку перед выдачей печи
удаляют. После выдачи устанавливают дверь, и печь вводят в
серию по специальному графику, разработанному дб начала ра-
бот.
Замена армирующих броней
Замена армирующих броней с разъемом по оси камеры при
наличии газосборников с обеих сторон батареи исключает удале-
ние целых анкерных колонн и производится с разрезыванием их
на расстоянии ниже 25 мм от нижнего обреза брони.
Замена армирующих броней производится по заранее состав-
ленному графику, которым предусматривается производство во
времени следующих основных работ:
а) выдача кокса из печи, брони которых подлежат замене,
и установка в них перемычек, загрузка камер шихтой;
б) удаление дверных рам и срезка анкерных колонн;
в) удаление брони, подлежащей замене, и очистка фасада
от раствора, графита, остатков асбеста и т. п.;
г) установка новой брони и верхней полуколонны;
д) заливка брони и установка дверной рамы и порога;
е) удаление перемычки, выдача кокса, установка двери и заг-
рузка печи.
Ниже приводится более подробное описание этих операций.
Из печи, броня которой подлежит замене, выдается кокс. Пос-
ле выдачи кокса устанавливают перемычки и печь загружают
шихтой. Удаляют опорную седловину газосборника, расположен-
ную на кронштейне анкерной колонны, подлежащей демонтажу.
Через три-четыре часа выдают кокс из смежной печи, свя-
занной броней с печью, где работы по замене брони уже нача-
ты. Устанавливают перемычку и эту печь тоже загружают ших-
той.
Рис. 140. Приспособле-
ние для снятия и уста-
новки броней-
(расстояние между планка-
ми для нетнповых броней
А = 730, Б = 530; для типо-
вых броней А — 820, Б =
= 170)
Снимают дверные рамы с броней этих печей и удаляют поро-
ги броней.
С противоположной стороны батареи закрепляют анкерную
колонну вверху за соседние колонны при помощи балки, а внизу
расклинивают деревянной шпалой или брусом, упертым в осно-
вание бетонной стенки туннеля. Снима-
ют нагрузки с верхней части колонны,
подлежащей ремонту.
Анкерную колонну разрезают на
уровне 25 мм ниже нижнего обреза
брони и в верхней части приваривают
временное монтажное кольцо. Броню
укрепляют сверху швеллером, закла-
дываемым за смежные анкерные ко-
лонны.
К крану-деррику, установленному
на двересъеме коксовыталкивателя
(или двересъемной машины), зачали-
вают срезанную часть колонны мон-
тажным кольцом и транспортируют ее
на концевую или междубатарейную
площадку.
Приспособление (рис. 140) для съе-
ма брони навешивают карманами на
захваты двересъемного устройства,
транспортируют его к месту замены
брони, подводят к ней вплотную, и за-
крепляют болтами, установленными в
гнезде брони. Снимают швеллер, за-
крепляющий верх брони. Двересъемом
отрывают (короткими рывками) бро-
ню от кладки простенка и транспорти-
руют в гараж.
Тщательно очищают поверхность
фасада простенка от графита, остатка
прежней заливки, остатков асбестово-
го шнура и пр.
Новую броню, предназначенную
для установки, транспортируют к месту
телем или двересъемной машиной.
По всему периметру прилегания брони к кладке прокладыва-
ют уплотняющий четырехжильный асбестовый шнур диаметром
30—32 мм (массой 450—510 г/пог. м), который закрепляют к
броне вязальной проволокой.
Броню постепенно прижимают к кладке простенка вплотную.
Верхнюю часть прижимаемой брони до установки анкерной ко-
лонны удерживают при помощи швеллера, закладываемого за
смежные колонны.
замены коксовыталкива-
Чтобы освободить броню от установочного приспособления,
надо отпустить болты и отвести его дверосъемным механизмом.
Верхнюю часть анкерной колонны подводят кран-дерриком к
нижней части и заваривают стык. Верхними анкерными болта-
ми зажимают верх анкерной колонны до метки, предварительно
насеченной на верхних анкерных болтах (насечки производятся
до отпуска болтов), после чего нагружают пружины зонального
армирования. Пружины брони нагружают на 25 кн (2,5 Т) (сни-
зу) и 20 кн (2,0 Т) (сверху) • Пружину, прижимающую верх бро-
невого листа регенератора, нагружают до 8—10 кн (0,8—1,0 Т).
Демонтируют балку, закрепляющую верх анкерной колонны
(с противоположной стороны батарей), и удаляют брус, раскли-
нивающий низ анкерной колонны.
Когда колонны надлежащим образом армированы, стык меж-
ду бронями вверху и внизу тщательно уплотняют асбестовым
шнуром.
Зазор между броней и кладкой головки простенка заливают
раствором низкотемпературного мертеля МД-2. Продолжитель-
ность заливки 4 ч с перерывами для усадки раствора.
Подготовку дверных рам, предназначенных к установке (вза-
мен удаленных), и установку их производят так, как описано
выше.
После монтажа дверных рам устанавливают пороги и про-
мазывают зазор между броней и кладкой, а также между бро-
ней и рамой раствором из 50% динасового мертеля и 50% руд-
ной пыли, затворенных на жидком стекле.
Установленную вместо двери перемычку разбирают и выдают
кокс из печи, после чего устанавливают дверь и камеру загружа-
ют шихтой. Через три-четыре часа разбирают перемычку на
смежной печи, выдают кокс и устанавливают дверь.
После первой выдачи кокса из печей производят повторное
уплотнение шнуров.
Через две-три выдачи кокса из печей закладывают проемы
над рамами и под рамами на рабочей площадке. В соответствии
с графиком печи вводят в серию.
В случае значительного искривления стен регенераторов
(больше 30 мм по замеру отвесом) до замены броней переклады-
вают фасадные стены на глубину 1 —1,5 кирпича.
9. Методы замеров расширения кладки
и стрелы прогиба анкерных колонн
Выше было сказано, что правильно организованное армиро-
вание позволяет сохранить монолитность и прочность печной
кладки при неравномерном ее расширении по высоте, а также
уменьшить вредное влияние на кладку механических усилий, воз-
306
никающих при снятии дверей, выдаче кокса и загрузке печей
шихтой.
Опыт показал, что отопительные простенки коксовых батарей,
которые прослужили 25—30 лет, только за период их эксплуа-
тации (без разогрева) расширяются на 250—350 мм, или в сред-
нем на 10—15 мм в год. Если фактическое среднегодовое расши-
рение превышает эту величину, то это свидетельствует об уско-
ренном разрушении кладки вследствие грубых нарушений
технологии и эксплуатации коксовых печей. Чтобы своевременно
принять необходимые меры, обеспечить сохранность кладки кок-
совых печей и их достаточное армирование, необходимо систе-
матически проверять расширение печной кладки, а также контро-
лировать и регулировать прогиб анкерных колонн и нагрузки на
пружины анкеража. Расширение кладки коксовых печей во вре-
мя их эксплуатации надо контролировать один раз в год, а стре-
лу прогиба всех анкерных колонн с последующей регулировкой
нагрузок на пружины анкеража — 2 раза в год (летом и зимой).
Замер расширения кладки отопительных
простенков коксовых печей
До начала разогрева печей вверху обоих контрфорсов на про-
дольной оси батареи бетонируют по одному болту 3 (рис. 141).
Головки этих болтов должны выступать над поверхностью контр-
форса по 3—5 мм.
Рж. 141. Схема расположения реперов и кронштейнов на контрфорсах для
натягивания осей (проволок) при контроле расширения кладки печей:
а — левый контрфорс; б — правый контрфорс; 1 — кронштейны дли закрепления осей:
2 — реперные болты; 3 — болты на верхней части контрфорсов по оси батареи; 1г,
Пг, II 1г, IV г — высотные горизонты установки кронштейнов
На головках болтов делаются насечки параллельно продоль-
ной оси батареи.
На машинной и коксовой сторонах обоих контрфорсов также
до начала разогрева устанавливаются специальные кронштейны
(рис. 142) по схеме, приведенной на рис. 141.
Кронштейны крепятся в четырех точках по высоте:
а) на 100 мм выше верхнего уровня газовоздушных клапа-
нов;
б) на уровне газораспределительных каналов — корнюров;
в) на уровне нижних ригельных крюков на рамах;
г) на уровне верхних ригельных крюков на рамах.
Расширение кладки замеряют от проволочных осей, натяну-
тых между противоположными кронштейнами одной стороны ба-
Рис. 142. Кронштейн для натягивания проволочных осей:
1 _ планка; 2 — стержень-рычаг; 3 — скоба; 4 — опорная птланка; 5 — седловина;
6 — валик; 7 — косынка; 8 — шплинт; 9 — пинт с петлей; 10 — петля; 11 — крючок;
12 — болт с гайкой в бетоне контрфорса; 13 — клин
тареи на одном высотном поясе. В течение всех замеров расши-
рения кладки проволочные оси должны располагаться в одной
строго вертикальной плоскости, удаленной на постоянное рассто-
яние от продольной оси батареи. Только при соблюдении этого
условия можно правильно произвести измерения расширения
кладки, так как в противном случае невозможно установить, на-
сколько изменились линейные размеры кладки печей за опре-
деленный отрезок времени. Чтобы оси измерения на всех гори-
зонтах находились в одной строго вертикальной плоскости, перед
разогревом батарей выполняют ряд подготовительных работ.
От болта, забетонированного в верху контрфорса в обе сторо-
ны (на машинную и коксовую), отмеряют строго определенные
расстояния (7500 мм для печей емкостью камер в 21,6 м3 и
8500 мм емкостью камер в 30 м3, см. рис. 141) и делают соответ-
ствующие насечки на откидных стержнях верхних кронштейнов.
Полученные на верхних кронштейнах отметки при помощи отве-
сов переносят на все расположенные ниже кронштейны. Чтобы
каждый раз не выполнять таких весьма трудоемких операций по
определению необходимых расстояний от продольной оси бата-
реи до проволочных осей, на высотных горизонтах рядом с крон-
штейнами на каждом горизонте в контрфорсе бетонируют так
называемые реперные болты 2. От болтов 2 фиксируют расстоя-
ния до проволочных осей, которые должны быть всегда строго
одинаковыми. В последних конструкциях контрфорсов вместо
реперных болтов предусмотрена закладная металлическая по-
лоса, от которой проверяются расстояния до проволочных осей.
Замеры расширения кладки на уровнях выше уровня обслужи-
вающей площадки производятся только в дневное время во вре-
мя цикличных остановок выдачи кокса из печей.
На двух верхних горизонтах расширение кладки замеряют
от проволочной оси до брони, а на нижних горизонтах — от про-
волоки до кирпичной кладки.
Очень важно, чтобы замеры производились всегда до одних и
тех же мест на бронях и на кладке.
Замеры расширения кладки фиксируются в специальных
журналах. Если исходные замеры расширения и расстояния от
реперных болтов до проволочных осей утеряны, то можно изме-
рять лишь общее расширение батареи и ориентировочно отсчи-
тывать размеры кладки в холодном состоянии. В связи с этим
все данные о реперных болтах, исходные нулевые и промежуточ-
ные замеры надо тщательно сохранять в цеховых материалах во
время эксплуатации коксовых печей. Стержни замерных крон-
штейнов на время, когда замеры не производятся, должны быть
подняты вверх и тщательно закреплены специальными крючка-
ми. Эти же кронштейны используются при замерах прогиба ан-
керных колонн методом от трех осей, о чем будет сказано ниже.
Степень расширения кладки указывает на износ коксовых
печей, исправление их фасадов и предопределяет состояние и
работу армирования кладки. Для сохранения армирования кок-
совых печей в рабочем состоянии ведется систематический
контроль и регулирование работы анкеража.
Измерение стрелы прогиба анкерных колонн
Стрела прогиба анкерных колонн как в свободном, так и на-
груженном состоянии измеряется одним из описанных ниже спо-
собов, наиболее приемлемым для местных условий.
Измерение стрелы прогибаспомощьюдвух
угольников и шнура. Измерение ведется в таком по-
рядке (рис. 143): два прямоугольника с прикрепленным к ним
шнуром приставляют к анкерной колонне под верхним и над ниж-
ним анкерными болтами и замеряют расстояние от колонны до
Рис. 143. Измерение стрелы прогиба анкерных
колонн с помощью двух угольников и шнура
шнура на высоте К от пода печи; шнур пропускают через специ-
альные отверстия в обслуживающих площадках печей.
Стрелу прогиба анкерной колонны определяют по формуле:
А = а — с,
где А — стрела прогиба колонны, мм;
а — расстояние от точки закрепления шнура на полке уголь-
ников до полки анкерной колонны, мм;
с — расстояние от натянутого шнура между угольниками до
полки анкерной колонны на высоте К от пода печи, мм.
За величину К принимают 1200 мм для однокорнюрных печей
ПК и 700 мм от пода камеры для печей с двумя корнюрами.
При измерениях необходимо учитывать толщину лицевых на-
кладок на колоннах, если они совпадают с точками измерений.
Так, если прямоугольники накладываются непосредственно на
полку колонны и при этом величина с откладывается от верха
накладки на колонне до шнура, то к отсчету с надо прибавить
соответствующую толщину накладки б. Например, по замеру
угольниками найдено, что а = 150 мм, с = 135 мм, б = 10 мм-,
тогда А = 150— (135 + 10) = 5 мм.
Измерение стрелы прогиба по трем прово-
локам. Для замера прогиба колонн по этому способу (рис. 144)
используются кронштейны (см. рис. 142), которые применяются
для замера расширения кладки. С коксовой и машинной сторон
батареи натягиваются проволоки диаметром 1,0—1,5 мм на трех
горизонтах вдоль всей батареи. Первый горизонт располагается
ниже верхних анкерных болтов на 100—150 мм, второй — выше
пода печей на величину К, третий — непосредственно над газо-
воздушными клапанами.
Проволока закрепляется на кронштейнах на расстоянии
500 мм от контрфорсов. Все три проволоки должны быть хорошо
натянуты по одной вертикали вдоль батареи и не касаться ника-
ких предметов.
У каждой колонны — всегда в одном и том же месте — за-
меряются величины а, с, Ь, на этом месте делается особая от-
метка. При наличии накладок на колоннах в точке замеров тол-
щина б прибавляется к соответствующей величине а, с и Ь.
Стрела прогиба анкерной колонны определяется по формуле:
А = (а — с) 4- (Ь — а) — мм,
Е
где А — стрела прогиба колонны, мм;
а — расстояние от колонны до проволоки первого горизонта,
мм;
с — расстояние от колонны до проволоки второго горизонта,
мм;
b — расстояние от колонны до проволоки третьего горизон-
та, мм;
е — расстояние от проволоки первого горизонта до проволо-
ки второго горизонта, мм;
Е — расстояние от проволоки первого горизонта до прово-
локи третьего горизонта, мм.
Величины е и Е являются постоянными для каждого данного
типа анкерных колонн. Так, например, если данные замера по
трем горизонтам составляют: а = 160 мм; с = 145 мм; b =
= 180 мм; е = 2,8 м и Е = 8 м, то стрела прогиба анкерной
колонны составит:
А = (160 — 145) + (180 — 160) = 22 мм.
При замере прогиба анкерных колонн по трем проволокам
остаются в силе все условия, относящиеся к реперным болтам,
вертикальному расположению плоскости проволок и т. д., опи-
санные при рассмотрении метода замера расширения кладки ото-
пительных простенков -коксовых печей.
Измерение стрелы прогиба с помощью двух
отвесов. Этот метод (рис. 145) применяется в том случае,
если в обслуживающих площадках печей нет специальных отвер-
стий для пропуска шнура и невозможно применить метод заме-
ра с помощью двух угольников и шнура. Угольник с прикреплен-
ным к нему отвесом приставляют к анкерной колонне под верх-
ним анкерным болтом. Измеряют на высоте К расстояние с от
колонны до шнура и расстояние е у обслуживающей площадки.
Затем угольник переносят в туннель коксовых печей и устанав-
ливают под обслуживающей площадкой на той же полке анкер-
ной колонны. Расстояние от полки до шнура измеряется на уров-
не 100—200 мм выше нижнего анкерного болта.
Стрела прогиба анкерной колонны в данном случае опреде-
ляется по формуле:
А (а — с) + (Ь — а) — мм,
Е
где А — стрела прогиба колонны, мм;
а — ах — расстояние от точки закрепления шнура отвеса на
полке угольника до полки анкерной колонны, мм (же-
тельно, чтобы а = а. = 150 мм);
Рис. 145. Измерение стрелы прогиба анкерных колонн с по-
мощью двух отвесов:
1 — угольник для замера; 2 — шнур отвеса
с — расстояние от шнура отвеса до полки анкерной колон-
ны на высоте К от пода печи (место максимальной стре-
лы прогиба), мм;
b — расстояние от линии проекции верхнего' отвеса до полки
анкерной колонны на высоте 100—200 мм от нижних
анкерных болтов, определяемое по формуле:
b = (62 — + GJ мм;
b2— расстояние от шнура отвеса под площадкой до полки
анкерной колонны на высоте 100—200 мм от нижнего
анкерного болта, мм;
Cj—• расстояние от шнура отвеса до полки колонны непо-
средственно над рабочей площадкой, мм;
Е— расстояние от точки приложения угольника к колонне
под верхними анкерными болтами до точки измерения
над нижними анкерными болтами, м;
е — расстояние от точки приложения угольника к колонне
под верхними анкерными болтами до точки измерения
величины с, м.
Если измерить величину Ь2 на высоте 100—200 мм над ниж-
ними анкерными болтами затруднительно, то это производят
над газовоздушными клапанами, причем корректируется вели-
чина Е. При измерениях необходимо учитывать толщину лице-
вых накладок б на колоннах, если их положение совпадает
с точками измерений; например, если угольник накладывается
непосредственно на полку колонны и при этом величина с отсчи-
тывается от поверхности накладки до шнура, то к этим величи-
нам необходимо прибавить соответствующую величину б.
Пример. Найдено, что а = 150 мм, с = 140 мм, С[ = 138 +
+ б = 138 + 10 = 148 мм, Ь2 = 175 мм, е = 2,8 м, Е = 8 м (ей
Е — величины, постоянные для данной колонны).
Тогда
А== (а — с) -у- (Ь—а) — =(150— 140) Ц-
Е
+ [(175 — 150) + (148—150)] = 18,05 мм.
8
В последних проектах анкерных колонн проволока для заме-
ра стрелы их прогиба помещена внутри колонны. Это в значи-
тельной степени облегчает замер прогиба колонны.
В формулах подсчета прогиба анкерных колонн для измере-
ний двумя угольниками, тремя проволоками на трех горизонтах
и двумя отвесами предусмотрено измерение стрелы прогиба
колонн от прямой линии без учета фактического состояния ко-
лонн до затяжки. В связи с этим к полученным по формулам
величинам стрелы прогиба необходимо вводить поправку на со-
стояние колонн до затяжки. Например, если колонна в свобод-
ном состоянии, до зажатия, имела прогиб +5 мм, то из подсчи-
танной по формуле величины стрелы прогиба необходимо вы-
честь эту величину. Если же колонна имела обратный прогиб,
то величину обратного прогиба необходимо прибавить к полу-
ченной по формуле величине стрелы прогиба:
4 - - А А- А
^ист - ^ИЗМ -L- -^СВ,
где Лист — истинная стрела прогиба, мм;
^изм — измеренная стрела прогиба, мм;
А св — стрела прогиба колонн в свободном состоянии.
Например, измеренная стрела прогиба составила 15 мм,
стрела прогиба до затяжки +5 мм\ тогда ЛИСт = 15—( + 5) =
= 10 мм.
Степень точности измерения стрелы прогиба анкерных колонн
не для всех описанных методов одинакова. Наиболее точны ре-
зультаты, полученные методом измерения с помощью трех про-
волок.
Как было показано, расчетная формула для этого метода
логически вытекает из элементарных математических представ-
лений. Этот метод весьма удобен при разогреве батареи. При-
менение его в условиях эксплуатации осложняется необхо-
димостью подвешивания проволок по всему фронту фасада
печей.
Методом измерения стрелы прогиба с помощью двух уголь-
ников и шнура удается получить достаточно точные результаты.
Метод замера с помощью двух отвесов и угольников менее
точен, и если есть возможность проводить измерения методами
двух угольников и шнура либо методом трех проволок, то этим
последним следует отдавать предпочтение.
О некоторых деталях работы армирующих
устройств
Внутренние, прилегающие к броням и кладке полки анкер-
ных колонн нагреваются от броней и рам, а также от кладки,
наружные же поверхности охлаждаются, особенно зимой или
при проливных дождях.
Часть колонны, расположенная в туннели, находится в зна-
чительно более благоприятных условиях и не подвергается воз-
действию столь различных температур.
Принимаем, что средний перепад температур между наруж-
ными полками колонн и полками, прилегающими к кладке
и броне на участке выше обслуживающих площадок, составля-
ет 50° С, а на участке ниже обслуживающих площадок 20° С.
Длина колонны над обслуживающей площадкой — около 6 м,
а под ней 4 м.
Средний перепад температур по всей длине колонны тогда
составит:
д = 20 4 + 50 = 38о с
ср 10
Под влиянием этой разности температур колонна получает
изгиб, противоположный по знаку изгибу от действия основных
нагрузок, т. е. концы колонны стремятся отойти от кладки.
Величина кривизны колонны под влиянием температурных
воздействий может быть исчислена по уравнению:
а(*вн —,
р
где а — коэффициент линейного расширения стали (а =12-
• Ю6);
/ви— температура полок, обращенных к кладке, °C;
t0 — температура нейтральной оси, °C; ее принимаем сред-
ней между температурой наружных и внутренних полок
колонны;
у—расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленного
волокна (у = 20 см); '
р — радиус кривизны колонны, см;
/ __/ __ __ 38 __ 1 о° с •
ГВН - п — п 1 U
Г -- 1
а (^вн ^о)
р =-----—-----= 87 000 см, или 870 м.
12 • 10~6- 19
Эта кривизна соответствует стреле прогиба анкерной колон-
ны приблизительно 14 мм. Из этого следует, что если колонна
имеет в направлении действия основных нагрузок прогиб 20 мм,
то напряжение ее в металле соответствует изгибу 20 + 14 =
= 34 мм и достигает предельно допустимой величины 137,3—
—156,9 /Ин/с.и2 (1400—1600 кГ/см'1). Поэтому истинный прогиб
анкерных колонн свыше 20 мм (считая от нулевого замера) не-
допустим. При наличии на анкерных стяжках работающих пру-
жин резкое охлаждение наружных полок колонн приводит к от-
носительно небольшому увеличению давления на кладку и на-
пряжений в анкерной колонне, тогда как при отсутствии пружин
это увеличение весьма значительно. Так, например, дополни-
тельное охлаждение наружных полок на 50° вызовет обратный
прогиб анкерной колонны 20 мм.
Анкерная колонна, закрепленная жестко на стяжках, не смо-
жет соответственно изогнуться, и дополнительно к имеющимся
прибавятся напряжения и нагрузки, соответствующие дополни-
тельному условному прогибу в 20 мм.
Если анкерные стяжки имеют пружины, то происходит неко-
торое распрямление колонн и связанное с этим дополнительное
сжатие пружин при некотором увеличении нагрузки и напряже-
ний внутри металла. Это увеличение нагрузки и напряжений
будет соответствовать дополнительному условному прогибу
в 8—10 мм. Поэтому на практике возможен случай, когда при
соблюдении заданных нагрузок на узлы пружин прогиб анкер-
ных колонн будет отличаться от заданной величины на 20 мм.
В разности температур между полками колонн, а также
в наличии мест непосредственного примыкания колонн к клад-
ке кроются причины того, что сумма нагрузок промежуточных
пружин не соответствует сумме нагрузок основных.
Из сказанного следует, что прогиб колонн характеризует их
состояние, а сжатие пружин — степень армирования кладки.
В ходе эксплуатации дополнительный рост верхней части
кладки печей может вызвать полное сжатие пружин на стяжных
болтах, не приводя в то же время к значительному изменению
стрелы прогиба колонн, в результате чего основные пружины
начинают работать как жесткие шайбы. В этих случаях необ-
ходимо производить отпуск верхних пружин до заданной вели-
чины их сжатия и одновременно восстанавливать заданные ве-
личины нагрузок на остальные пружины.
Из изложенного выше следует также, что когда основные
пружины стяжных болтов сжаты полностью и начинают рабо-
тать как шайбы, все преимущества их как пружин исчезают.
Поэтому постоянной заботой обслуживающего персонала долж-
но быть стремление всемерно использовать упругие свойства
установленных пружин.
При наличии пружин, армирующих верх и низ броней, необ-
ходимо следить, чтобы анкерные колонны не соприкасались
с верхними и нижними кромками броней; если же таких пру-
жин нет, то армирование должно осуществляться путем приле-
гания колонн к верхней и нижней кромкам броней.
10. Техника безопасности
При выполнении описанных работ необходимо соблюдать
следующие основные правила техники безопасности.
1. Для работы с подъемными механизмами (кранами, лебед-
ками, талями и домкратами) допускаются лица, умеющие обра-
щаться с ними.
2. Места, на которых производится работа по перемещению
тяжестей, должны быть во время работы освещены со всех
сторон.
3. Все подъемные принадлежности (тросы, цепи, струбцины,
блоки и др.) должны быть испытаны и иметь бирки с указанием
допустимой грузоподъемности.
4. Все чалочные цепи, канаты и стропы до начала работы
должны быть испытаны пробной нагрузкой.
5. Перед началом работ надо проверить исправность подъем-
ных механизмов, причем особое внимание обратить на исправ-
ность предохранительных устройств и тормозов.
6. Запрещается находиться под поднимаемым грузом.
7. Во время снятия и установки рам и колонн запрещается
находиться в туннеле под обслуживающей площадкой возле
данной печи.
8. Работа в туннеле возле ремонтируемой печи разрешается
при надежно и плотно закрытых проемах возле анкерных ко-
лонн.
9. Запрещается подъезд на двересъемных машинах или кок-
совыталкивателях к месту ремонта ближе чем на три печи.
10. Проезд через ремонтируемый участок разрешается толь-
ко в присутствии начальника смены, который постоянно поддер-
живает связь с руководителем ремонтной группы.
11. Во время кантовок обогрева, а также по требованию
газового мастера печей огневые работы прекращаются.
12. Воздух в туннеле периодически контролируется анали-
зами.
13. Кислородные баллоны при газовой резке на ремонтиру-
емых участках размещаются вне действия высоких температур.
14. Ацетиленовые аппараты размещаются на расстоянии
10—15 м от печей и пути тушильного вагона.
15. У места производства огневых работ должны быть необ-
ходимые средства для тушения пожара (ящик с песком и гли-
ной, огнетушители).
16. В туннеле, у места сварочных работ, обеспечивается до-
статочная вентиляция путем открытия окон и проемов.
Во время остановок обогрева печей или в других случаях,
связанных с газовыми операциями, рабочие, занятые на ремон-
те анкеража, выводятся из туннеля.
Лица, занятые на ремонте анкеража, оформляются прика-
зом по заводу и проходят подробный инструктаж по технике
безопасности.
План производства работ подписывается начальником отде-
ла техники безопасности и утверждается главным инженером
завода.
Глава
Правила безопасности
при горячем ремонте кладки
и армирующего оборудования
1. Общие положения
Одним из основных условий соблюдения трудовой и произ-
водственной дисциплины каждым рабочим является твер-
дое знание и строгое выполнение установленных производст-
венных инструкций по технике безопасности.
В соответствии с этим каждый рабочий при оформлении на
работу обязан получить общий — вводный инструктаж в отде-
ле техники безопасности завода. Кроме того, перед допуском к
работе 'необходимо получить инструктаж на рабочем месте от
непосредственного начальника (мастера), в распоряжение ко-
торого поступает данный рабочий. Инструктаж на рабочем ме-
сте необходимо производить с показом безопасных и запрещен-
ных приемов работы, а также полной характеристикой опасных
мест данного рабочего участка и особенностей проводимой ра-
боты.
Одновременно с инструктажем по технике безопасности по-
ступающего рабочего знакомят с производственной инструк-
цией и кругом его обязанностей.
После усвоения производственной инструкции и безопасных
приемов работы рабочий сдает экзамен специальной комиссии
и только после этого допускается к самостоятельной работе.
При переводе на другой участок или вид работы рабочий
обязан получить дополнительный инструктаж от непосредст-
венного начальника (мастера) о характере и особенностях но-
вого участка или вида работы.
При общем — вводном инструктаже по технике безопасно-
сти необходимо обратить внимание вновь поступающего рабо-
чего на то, что на территории коксохимического завода, и осо-
бенно коксового цеха, происходит большое движение железно-
дорожного, автомобильного транспорта, а также специальных
машин, обслуживающих коксовый цех (тушильный вагон с
электровозом, коксовыталкиватель, двересъемная машина, за-
грузочный вагон и т. д.).
Одновременно на заводе и на территории цеха могут про-
водиться строительные, монтажные и такелажные работы. Все
это требует бдительности, внимания и строгого соблюдения
установленных правил и инструкций по технике безопасности.
В результате инструктажа каждый рабочий должен запом-
нить, что всякое, даже незначительное нарушение правил, уста-
новленных инструкциями по технике безопасности, может при-
вести к несчастному случаю с самыми тяжелыми послед-
ствиями.
Вместе с тем при общем инструктаже вновь поступившему
рабочему следует разъяснить, что при хорошем знании свое-
го участка работы, освоении своей квалификации и круга обя-
занностей, соблюдении трудовой и производственной дисципли-
ны несчастные случаи практически исключаются.
Помимо своего участка работы и рабочего места, персонал
по ремонту печной кладки обязан знать, что на территории за-
вода и цеха разрешается ходить только по дорожкам, тротуа-
рам и мостикам, специально отведенным для пешеходов. Хо-
ждение по железнодорожным путям, путям электровоза с ту-
шильным вагоном, коксовыталкивателя и т. д. категорически
запрещается.
Железнодорожные пути и автогужевые дороги разрешает-
ся переходить только в местах установленных переездов и пе-
реходов; при этом необходимо убедиться, что вблизи нет поез-
да или автомашины.
Находясь в коксовом цехе, необходимо прислушиваться к
сигналам коксовых машин, особенно в ночное время, а также
в местах большой загазованности или выделения пара. Кроме
того, нужно хорошо изучить габариты коксовых машин и опас-
ные места, связанные с отсутствием габарита для свободного
(безопасного) прохода или местонахождения. Например, ре-
монтному персоналу нужно хорошо запомнить, что на рабочей
обслуживающей площадке с машинной стороны, при движе-
нии коксовыталкивателя вдоль батареи, между анкерными ко-
лоннами и коксовыталкивателем сохраняется просвет, гаран-
тирующий его безопасность, и необходимо только убрать ин-
струмент, выходящий за пределы обслуживающих площадок;
на коксовой же стороне двересъемная машина при своем про-
хождении полностью занимает всю обслуживающую площад-
ку; задержавшийся на площадке рабочий будет прижат к ан-
керным колоннам, причем опасность усугубляется плохой види-
мостью на участке из-за загазованности при выдаче кокса и
выделения пара из тушильного вагона, особенно' зимой.
Находясь на верху печей, нужно также хорошо знать габа-
риты загрузочного вагона и при движении его помнить, что на
всех новых конструкциях коксовых печей, а отсюда и машин,
остается свободный проход между бункерами вагона; на ста-
рых конструкциях печей еще применяются загрузочные вагоны
с рамами крепления бункеров, находящимися внизу, и габарит
безопасности между бункерами отсутствует; поэтому при дви-
жении вагона нужно уходить либо на конечные площадки, ли-
бо к газовым стоякам печей.
Место и условия работы ремонтного персонала огнеупорной
кладки и армирующего оборудования определяются необходи-
мостью проведения соответствующего ремонта, причем это ме-
сто может быть связано как с участком движения коксовых ма-
шин (обслуживающие рабочие площадки, верх батареи и т. д.),
так и с наличием воспламеняющихся, взрывчатых и отравляю-
щих газов (туннель коксовых печей). Кроме того, почти на всех
участках работ имеется большое количество электроприводов
высокого напряжения, в том числе и оголенных троллеев кок-
совых машин; поэтому основные приемы безопасного проведе-
ния работ при горячем ремонте кладки и армирующего обору-
дования приведены в тексте предыдущих глав по мере измене-
ния тех или иных видов и методов ремонта. В этой главе мы
ограничиваемся правилами техники безопасности, связанными
с особенностями отдельных участков производства работ и ра-
бочих мест.
К числу общих правил по технике безопасности относятся
следующие:
а) каменщики и другие рабочие, занятые ремонтом, обяза-
ны работать в исправной, предусмотренной нормами спец-
одежде;
б) во избежание нанесения травм себе и окружающим
рабочим запрещается пользоваться неисправным инстру-
ментом;
в) молотки и кувалды должны быть насажены на хорошие
ручки овальной формы (березовые и кизиловые) с обязатель-
ной расклиновкой их железными насечными клиньями;
г) ломы и другой ударный инструмент не должны иметь в
верхней части расклепов, которые по мере их образования не-
обходимо удалять;
д) заправка инструмента обязательно производится в за-
щитных очках;
е) при работе с молотом (кувалдой) запрещается стано-
виться напротив рабочего, держащего лом либо другой удар-
ный инструмент;
ж) при работе на высоте до 3 -и разрешается пользоваться
надежными лестницами и стеллажами (козлами); на высоте
более 3 м работы производятся только со строительных лесов;
надежность лесов проверяется работающими; в местах, неудоб-
ных для установки надежных лесов, обязательно пользоваться
предохранительными поясами, зацепляемыми за надежное
крепление;
з) при работе на высоте запрещается сбрасывать вниз ма-
териалы, мусор, бой кирпича и т. д. без организованного внизу
предупреждающего поста и соответствующих сигнальных ог-
раждений;
и) при подъеме или спуске материалов, а также такелаж-
ных работах запрещается находиться под грузом лебедки или
стрелой крана и т. д.
Не считая целесообразным подробно останавливаться на
общих правилах техники безопасности, изложенных в большин-
стве производственных инструкций, рассмотрим основные по-
ложения безопасной организации работ по отдельным участкам
коксовых печей.
2. Работа в туннелях
коксовых печей
При работе в туннелях коксовых печей лицо, возглавляю-
щее группу ремонтного персонала (мастер или бригадир), обя-
зано предупредить начальника смены коксового цеха о харак-
тере проводимой в туннеле работы, а последний должен пре-
дупредить туннельщиков и сменного газовщика.
При работе в туннелях коксовых печей, обогреваемых до-
менным газом, ремонтному персоналу (не менее двух человек)
разрешается работать на каждой стороне батареи, поддержи-
вая при этом постоянную связь с туннельщиком и ставя его в
известность при изменении рабочего места.
Если по утвержденному плану работ предусмотрен пост га-
зоспасателя, то последний вызывается до начала ремонтных
работ, которые производятся под его непосредственным наблю-
дением.
По указанию обслуживающего персонала туннеля (туннель-
щика, газовщика) либо газоспасателя ремонтный персонал обя-
зан немедленно прекратить работу и выйти из туннеля.
Работы, связанные с необходимостью выключения из обо-
грева обогревательных простенков и их последующего включе-
ния в обогрев, производятся под обязательным наблюдением
прикрепленного специалиста группы по регулировке обогрева
печей либо специалиста коксохимической станции. Непосредст-
венное включение в обогрев или выключение из обогрева осу-
ществляется газовщиком либо туннельщиком.
При работе в туннелях ремонтный персонал должен быть
ознакомлен с работой кантовочного устройства в части движе-
ния реверсивных тросов, тяг, крышек клапанов, кантовочных
322
кранов и т. д. и по сигналу о предостоящей кантовке обогрева
отойти от кантовочного устройства.
Пользуясь инструментом на длинных прутах (без шарни-
ров), например при чистке и промазке корнюров, замене на-
садки регенераторов, необходимо прекращать работу с машин-
ной стороны батареи при приближении коксовыталкивателя на
расстояние 15—20 м, а с коксовой стороны выполнять такие
работы только в период цикличных остановок, либо в присут-
ствии установленного специального поста, непосредствёно увя-
зывающего движение электровоза тушильного вагона с работой
ремонтного персонала. В этом случае машинист электровоза
тушильного вагона без разрешения сигнального поста не имеет
права проезда мимо участка печей, на котором производятся
ремонтные работы. Кроме того, работая с коксовой стороны,
ремонтный персонал должен помнить, что категорически запре-
щается применять длинный инструмент, выходящий за пределы
стены туннеля, так как это может привести к соприкосновению
с троллеями электровоза тушильного вагона и поражению элек-
тротоком.
Во избежание поражения током конец инструмента, выхо-
дящего за габариты стены туннеля, изолируется резиновым
шлангом.
Ремонт регенераторов производится только при обогреве пе-
чей коксовым газом. Поэтому, если печи обогреваются домен-
ным газом, то за сутки перед проведением работ группа про-
стенков — по два с каждой стороны и ремонтируемый — долж-
на быть произведена на обогрев коксовым газом.
Перед началом ремонтных работ лицо, возглавляющее груп-
пу ремонтного персонала (мастер или бригадир), обязано по-
лучить у заместителя начальника цеха по обогреву допуск на
производство работ, в котором должны быть указаны номера
простенков, переведенных на обогрев коксовым газом. Перевод
с доменного газа на коксовый осуществляется с обеих сторон
батареи.
3. Работа ремонтного персонала
на обслуживающих площадках
При работе на обслуживающих площадках лицо, возглав-
ляющее группу ремонтного персонала (мастер или бригадир),
обязано предупредить начальника смены или сменного мастера
по эксплуатации печей о производстве и характере проводимых
работ. Кроме того, предупреждаются машинисты коксовытал-
кивателя и двересъемной машины, а' в случае необходимости,
особенно при ремонтных работах на коксовой стороне, устанав-
21* 323
ливается сигнальный пост, дающий разрешение машинисту на
проезд двересъемной машины.
Ремонтный персонал обязан знать проходные габариты кок-
совых машин и постоянно помнить о движении коксовыталки-
вателя или двересъемной машины. Инструменты, материалы и
вспомогательные приспособления к ремонтам должны при про-
хождении машин находиться вне габарита их движения. При
работах на лестницах ремонтный персонал обязан прекращать
работу и сходить с лестницы при приближении машины на рас-
стояние 15—20 м, а лестницу с машинной стороны ставить бли-
же к анкерным колоннам вне габарита движения коксовытал-
кивателя, а с коксовой стороны уносись на междубатарейные
или концевые площадки.
Торкретирование, промазка стен камер коксования и дру-
гие профилактические ремонты производятся в направлении
серийности выдачи кокса из печей вслед за выдачей.
Ремонтный персонал должен быть ознакомлен с порядком
выдачи кокса из печей и знать номера выдаваемой серии. При
выдаче кокса из последней печи данной серии или замене две-
рей необходимо прекратить работу, убрать инструмент, все
приспособления и материал, мешающий проходу машин, и уйти
в безопасное место.
Работая с коксовой стороны, ремонтный персонал обязан
следить за движением тушильного вагона и при прохождении
его с горячим коксом прекратить работу и стать ближе к анкер-
ным колоннам.
При декретировании резиновые шланги торкрет-аппарата
с коксовой стороны располагаются между рельсами двересъем-
ной машины.
Торкретирование печей производится с разрешения мастера
производства или начальника смены после того, как они сооб-
щат машинисту (двересъемной машины или коксовыталкива-
теля) о проводимых работах.
К работе с торкрет-аппаратом допускаются рабочие, знаю-
щие технологическую инструкцию по торкретированию и имею-
щие удостоверения на право работы на сосудах, работающих
под давлением.
Во время работы необходимо строго следить за показания-
ми манометра и не допускать давления выше предусмотренно-
ного инструкцией.
Торкретирование стен камер коксования производится при
двери, установленной с противоположной стороны камеры,
отключенном от газосборника стояке и открытой крышке
стояка.
По окончании торкретирования до остановки компрессора
необходимо выпустить в атмосферу воздух из аппарата и мате-
риалопровода, не допуская попадания струи на работающих
вблизи людей.
4. Работа ремонтного персонала
на верху печей
Перед началом ремонтных работ мастер или бригадир по
горячим ремонтам обязан получить разрешение начальника це-
ха и поставить в известность начальника смены (или мастера
производства) о характере и месте проводимой работы, а пос-
ледний должен предупредить сменный персонал: машиниста за-
грузочного вагона, старшего люкового и рабочего газосборни-
ка. При сдаче смены и продолжении ремонтных работ в после-
дующей смене начальник смены (или мастер производства)
обязан предупредить сменившего его начальника о характере
и месте проводимых ремонтных работ с обязательной записью
в сменном журнале.
Работами при движении загрузочного вагона руководит
специально выделенный инженерно-технический работник, ко-
торый поддерживает непрерывную связь с мастером.
Мастер производства обязан обеспечить соблюдение такого
порядка работ, при котором машинист загрузочного вагона пе-
ред участком ремонтных работ замедляет движение машины
до полной остановки и проезжает через ремонтный участок
только с разрешения лица, ответственного за ремонт, либо с раз-
решения специально выделенного сигнального поста.
При ремонтных работах на верху печей, когда движение
загрузочных вагонов прекращено, по обе стороны ремонтируе-
мого участка на рельсах путей загрузочного вагона устанавли-
вают надежные тупики.
При чистке косых ходов, горелок, установке регистров и
других профилактических ремонтах, связанных с опусканием в
вертикалы длинного инструмента без шарниров, с троллеев за-
грузочного вагона должно быть снято напряжение, а концы ин-
струмента (на высоту возможного соприкосновения с троллея-
ми) следует изолировать резиновыми шлангами.
Кроме троллеев загрузочного вагона, нужно помнить и о
троллеях двересъемной машины, находящихся в непосредствен-
ной близости от верха печей. При работе с раскаленным инстру-
ментом, помимо резиновых перчаток, необходимо пользоваться
асбестовыми ладошками или деревянными захватами.
5. Складирование материалов
и обслуживание механизмов
При складировании кирпича на складе необходимо остав-
лять свободные проходы между отдельными штабелями шири-
ной не менее 1,5 м. Штабели кирпича не должны превышать
установленной высоты: для нормального кирпича 2;7 м и для
фасонного 2,0 м. Укладка нормального прямоугольного кирпи-
ча' в штабели на ребро не допускается. Каждый штабель вык-
ладывается только из одной марки кирпича.
Складирование материалов вблизи железнодорожных путей
разрешается на расстоянии не ближе чем 1,6 м от головки
рельса. При разгрузке и погрузке мертелей и других пылящих
материалов обязательно пользоваться защитными очками, а
при необходимости и респираторами.
К управлению растворомешалкой, электролебедкой, шаро-
вой мельницей и т. д. допускаются рабочие, прошедшие обуче-
ние по технике управления данным механизмом и получившие
инструктаж по безопасным приемам работы.
Рабочие места мотористов должны быть оснащены резино-
выми ковриками. Управлять контроллером и пусковыми кноп-
ками электромеханизмов разрешается только в резиновых пер-
чатках и галошах.
Рабочим, обслуживающим растворомешалки, шаровые
мельницы, электролебедки и т. д., запрещается производить ре-
монт электрооборудования, вскрывать мотор либо пусковые
устройства.
При расточке горелок на токарном станке необходимо ра-
ботать только в предохранительных очках, а при отсутствии от-
сасывающего устройства выделяющейся пыли — в респирато-
рах.
Работающий на камнерезном станке обязан помнить,
что абразивный круг очень тонок и при резких подачах может
лопнуть с образованием мелких осколков, поэтому работа на
камнерезном станке разрешается только в защитных очках.
В связи с выделением пыли, порождающей силикоз, камне-
резный станок оснащается отсасывающей вентиляцией. При
отсутствии вентиляции работа на станке разрешается только в
респираторе.
Установка кирпича для резки производится только при вы-
ключенном станке.
Приведенные в данной главе правила безопасной организа-
ции и проведения работ при ремонте кладки и армирующего
оборудования совершенно не могут претендовать на полный
охват всех возможных случаев, но в значительной мере могут
облегчить задачу ответственного лица при разработке плана
организации того или иного вида ремонтных работ в зависимо-
сти от местных условий,.
Литература
В а н - В е з е р. Фосфор и его соединения, ИЛ, 1962.
Герасимов В. И. и др. Огнеупорные и монтажные работы при строи-
тельстве коксового цеха. М., Госстройиздат, 1960.
Горбунов А. В. и Козеев А. И. Организация работ по ремонту ко-
лонн и замене рам в коксовом цехе № 1 Нижне-Тагильского коксохимическо-
го завода. Кокс и химия, 1956, № 5.
Златин Л. Е. и Манатов А. Д. Опыт замены армирующих рам.
Кокс и химия, 1957, № 2.
Инструкция по технологии приготовления к применению жаростойких бе-
тонов, Госстройиздат, 1961.
Казачков М. М. и А б о ж и к И. И. Опыт замены анкеража действую-
щих коксовых печей. Кокс и химия, 1957, № 12.
К а й н а р с к и й 'И. С. Динас. М., Металлургиздат, 1961.
Кафтан С. И. Ремонт восстанавливаемых коксовых печей. Конферен-
ция по восстановлению коксохимических заводов Юга СССР. Тезисы докла-
дов, Харьков, Металлургизадт, 1945.
Кафтан С. И. О методике замера анкеража. М., Металлургиздат, 1940.
Кваша А. С. Длительность работы коксовых батарей, состояние кладки
печей и уход за ней. Труды Всесоюзного совещания коксовиков. М., Метал-
лургиздат, 1961.
Кафтан С. И. и Вольфовский Г. М. К. вопросам обогрева головоч-
ных отопительных каналов коксовых печей. Кокс и химия. 1961, № 4.
Климов И. Я. Коррозия химической аппаратуры и коррозийностойкие
материалы, М., Машгиз, 1960.
Криворучко С. С. Каменщик огнеупорной кладки коксовых печей
М., Металлургиздат, 1963.
Лгалов К. И. и др. Пуск коксовых печей. Харьков, Металлург-
издат, 1961.
Лгалов К. И. и др. Улучшение обогрева коксовых печей изменением
уровня горелок, Сталь, 1951, № 10.
Л и п к и н Д. С. и Литовченко И. Л. Восстановление неработающих
отопительных каналов, Кокс и химия, 1956, № 2.
Л и п к и н Д. С. и др. Опыт замены анкерных колонн на коксовых печах
Магнитогорского металлургического комбината. Кокс и химия, 1957, №.5.
Макаров А. Г. и др. Скоростная перекладка простенков камер. Сталь,
1951, № 11.
Мамыкин П. С. и Стрелов К. К. Технология огнеупоров. Сверд-
ловск, Металлургиздат, 1959.
Мейксон Л. В. и Шварц С. А. Производство кокса, Харьков, Метал-
лургиздат, 1955.
Правила технической эксплуатации коксохимических заводов, М., Метал-
лургиздат, 1949.
Сборник производственных и по технике безопасности инструкций коксо-
вого цеха. Липецкое книжное издательство, 1962
Шмидт И. и Пусталь М. Устранение неплотностей в огнеупорных
материалах путем порошковой наварки. Кокс и химия, 1961, № 1.
Цейтлин Л. А. и Тарасова Г. Е. Торкрет-массы на фосфатной связ-
ке. Огнеупоры, 1964, № 4.