Колошниковое устройство, В понятие колошниковое устройство включают обычно копер, колошниковую площадку, вертикальные газоотводы и участок газопровода получистого газа. Назначение устройства - обеспечение загрузки домны,


отвод газов, смена засыпного устройства. Для выполнения этих задач копер не является единственно возможным решением как показано далее. Современный колошниковый копер (рис. 13.11) представляет собой пространственную систему, две вертикальные плоскости которой образованы рамами, а две другие - вертикальными фермами. Обычно при современной планировке цеха фермы расположены в параллельных плоскостях; в ряде цехов - со старой планировкой, когда наклонный мост подходит к доменной печи сбоку, фермы приходится устанавливать во взаимно перпендикулярных плоскостях, что уменьшает общую жесткость сооружения и значительно усложняет его конструкцию. Для увеличения общей жесткости сооружения в плоскости задней рамы, охватывающей верхушку наклонного моста, на максимально возможной высоте устанавливаются связи. По передней раме предусматриваются съемные связи, с тем чтобы они не препятствовали смене засыпного устройства, которая должна осуществляться в минимальный срок. В двух других плоскостях копра устанавливается образующая вертикальные фермы решетка, обеспечивающая неизменяемость сооружения. Конфигурация решетки не должна препятствовать проходу на площадки копра. Габариты копра и схема решетки выбираются с учетом расположения вертикальных газоотводов, в ряде случаев препятствующих установке решетки внизу копра. В этом случае необходимо местное увеличение жесткости ног копра с учетом восприятия изгибающих моментов. Основными площадками копра являются площадки балансиров, монтажной балки, приемной воронки и др.

Площадка балансиров служит для размещения и обслуживания балансиров засыпного устройства. Массивные пьедесталы балансиров непосредственно опираются на балочную клетку. Для корректировки положения балансиров по центру засыпного устройства служат специальные упоры. В площадке балансиров обычно оставляются прорези для пропуска головных скиповых шкивов наклонного моста и перемещающихся в пространстве тросов управления балансиров.

Наиболее распространенная конструкция засыпного устройства с принудительным опусканием конусов предусматривает попеременное опускание двух соосно расположенных друг над другом конусов, что обеспечивает герметичность внутреннего объема печи. «В закрытом» положении конусы прижаты кверху с помощью контргрузов балансиров. Опускание конусов происходит в результате натяжения троса, закрепленного к рычагу балансиров. При нормальной работе балансиров вызываемый ими динамический эффект незначителен, однако в практике были случаи резкого повышения динамической нагрузки от контргрузов балансиров, нередко приводивших к повреждению или аварии конструкции копра (см.п. 13.4).

На ряде заводов продолжают эксплуатировать засыпное устройство со свободным опусканием конусов. Как и для предыдущего случая расчетной является не нормальная эксплуатационная нагрузка, а аварийная комбинация нагрузок, возникающая в результате несинхронной работы оборудования.

Вследствие возможного возникновения значительных динамических нагрузок должны быть исключены конструктивные решения с резкими изменениями сечений элементов и любые иные источники концентрации напряжений. Не рекомендуется схема балочной клетки, в которой нагрузки от пьедестала балансиров передаются на элементы связей боковых вертикальных ферм. При этом все усилия от балансиров будут передаваться на элементы решетки жесткой фермы, которая не может амортизировать динамический удар.

Для осуществления общей жесткости сооружения в плоскости площадки устанавливаются связи, образующие жесткий диск и одновременно передающие гори­зонтальные силы от тросов управления конусами на вертикальные связи копра.

Площадка монтажной балки служит для размещения и обслуживания механизма монтажной тележки - крана, с помощью которой производится замена укрупненного узла засыпного аппарата (чаша, конус и т.п.). Основным элементом конструкции являются две продольные подрельсовые балки, по которым передвигается тележка-кран. В печах старой проектировки подрельсовые балки выступали консолью за грань плоскости копра. Вылет консоли определялся необходимостью поднимать с железнодорожной платформы (и опускать на нее) укрупненный узел засыпного аппарата. Для уменьшения вылета консоли обычно прибегали к оттяжке груза, для чего на корпусе пылеуловителя предусматривалось специальное приспо­собление. Сокращение сроков замены засыпного аппарата приобрело особое значение в связи с изменением режима работы печей. Так например, в результате форсирования режима в ряде случаев аппарат меняется уже через полгода. Дальнейшее увеличение вылета консоли было практически неосуществимо как по условиям работы балки, так и из-за перегрузки рам копра, для которых монтажная нагрузка становилась решающей.

При консольном решении подрельсовые балки, выступая за пределы передней рамы копра, подвешиваются к ее ригелю, а их противоположный конец в зависимости от условия примыкания наклонного моста или закрепляется к элементу задней рамы, или, что бывает чаще, опирается на поперечную балку площадки. В плоскости площадки расположены горизонтальные связи, повышающие общую жесткость сооружения и уменьшающие свободную длину стоек рам. На выступающем конце монтажной балки устанавливался блок передвижения монтажной тележки. Сам движущий механизм-лебедка устанавливался на колошниковой площадке. Особое внимание обращается на обеспечение устойчивости высоких подрельсовых балок с нижним сжатым поясом. Это достигается установкой на их концах вертикальной диафрагмы и устройством в пролете пространственных трехгранных ферм, состоящих из самой балки, ходовой площадки (горизонтальная ферма) и наклонной решетки.

В современных печах, для сокращения времени, требуемого на смену аппарата, монтажную балку стали удлинять, опирая ее конец на пылеуловитель. Для обеспечения независимого вертикального перемещения конструкций копра и пылеуловителя в результате температурного роста и осадки фундаментов подрельсовые балки делают разрезными. Опирание на пылеуловитель осуществляется подвижным, с тем, чтобы компенсировать температурное расширение конструкции. В последних проектах доменных печей в связи с коренным изменением планировки цеха и устройством круглого литейного двора возникла потребность значительно увеличить пролет балки и опирать ее на специальную высотную опору, гибкую вдоль ее оси и жесткую в перпендикулярном направлении (рис. 13.4). Одновременно с удлинением балки возникла необходимость значительного увеличения ее грузоподъемности, что вызывается стремлением сократить сроки простоя печи, меняя засыпной аппарат целиком крупным блоком (весом до 210 т). Для такого решения вместо монтажной тележки на подрельсовые балки устанавливается специальный мостовой кран. При назначении грузоподъемности монтажной балки следует также учитывать возможность ее использования при ремонтах и реконструкциях, связанных с монтажом укрупненных блоков кожухов.