Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 163. Сталеплавильные цехи

В сталеплавильных цехах производится выплавка стали из чугуна. В процессе передела чугуна в сталь, протекающем при высоких температурах, из чугуна удаляется часть углерода, кремния и марганца, а также вредных примесей (серы и фосфора). 

Выплавка стали может производиться следующими способами: конвертерным, мартеновским и электроплавкой; иногда применяют комбинации этих способов. Выплавленную сталь разливают в изложницы и направляют в прокатные цехи. В настоящее время широкое применение находит непрерывная разливка стали в длинные слитки для последующей прокатки в профили.

В конвертерном цехе вода расходуется на охлаждение воздуходувных и кислородных машин, очистку газа в скрубберах, а также на различные мелкие нужды; очищенный газ выпускается в атмосферу. Общее потребление воды составляет от 15 до 26 м"3 на 1 т выплавленной стали, в том числе 4—5% свежей воды.

В мартеновском цехе (наиболее широко распространенном) чугун, а также скрап (металлический лом) и необходимые добавки (марганец, доломит и др.) переплавляют в печах, отапливаемых газом (коксовым, доменным или смесью их) или мазутом; выделяющийся при этом газ очищается в скрубберах и выпускается в атмосферу. Печи охлаждаются водой (водяное охлаждение) или пароводяной эмульсией (испарительное охлаждение) с целью сохранения постоянства профиля огнеупорной кладки и долговечности деталей, работающих в зоне высоких температур. Схема водяного охлаждения мартеновской печи приведена на VII.30. Водой охлаждаются кессоны, рамы и заслонки завалочных окон, пятовые балки, перекидные устройства (воздушные и газовые) и шиберы. Вода в цехе расходуется также на очистку газов (аналогично доменному), поливку рабочей площадки у печей, мытье механизмов, замочку и охлаждение инструмента, заливку шлака и др.

Расход воды на охлаждение мартеновской печи вычисляют так же, как и для доменной печи.

Отработавшая нагретая и незагрязненная вода из охлаждаемых деталей сливается в приемные коробки, расположенные на высоте 1,5 м над уровнем рабочей площадки или на высоте 7—8 м над поверхностью земли, а затем отводится на градирню; охлажденная вода снова подается на те же цели. Схема водопроводной сети мартеновского цеха приведена на VII.31. От магистральных водоводов или водопроводного кольца вода поступает в цех по вводам / в водопроводные линии 2, уложенные параллельно внутри цеха. К охладительным устройствам вода подводится по линиям 3 через водопроводное кольцо 4, уложенное по верху каждой печи МП. Отработавшая нагретая вода сливается в коллектор 5, по которому она поступает на охладительное сооружение (градирню или брызгальный бассейн). В зависимости от местных условий одна из линий 2 может быть уложена с другой стороны сталеплавильных печей.

В случае понижения давления в одной из линий внешней водопроводной сети на соответствующем вводе / автоматически закрывается обратный клапан 6, благодаря чему вода не пойдет обратно во внешнюю водопроводную сеть. В сталеплавильном цехе не допускается не только перерыв в подаче воды, но и уменьшение ее количества или снижение напора, так как это влечет за собой нарушение нормального хода плавки стали в печах. Для обеспечения бесперебойной подачи воды в мартеновский цех устраивают водонапорную башню с запасом воды на 20—30 мин ее расходования.

Общее потребление воды на выплавку 1 т стали в мартеновских печах составляет от 14 до 24 м3, в том числе около 4—5% свежей воды на восполнение потерь ее в системе. В сети у цеха необходим напор а 30 м.

В электросталеплавильном  цехе  выплавляются    высококачественные легированные стали или ферросплавы. Плавка осуществляется в электрических печах, в которых необходимая температура плавильного пространства обеспечивается горением электрических дуг, образующихся между шихтой и электродами.

Вода в электросталеплавильном цехе расходуется на охлаждение зажимов электрододержателей (это необходимо во избежание чрезмерного нагревания зажимов током большой силы, проходящим по электродам, а также выделяющимися в печи горячими газами), на охлаждение электродов в местах их прохода через свод, где охлаждающая вода протекает по трубчатым кольцам, на охлаждение завалочных и выпуск-пых окон, трансформаторного масла и др. Кроме того, вода расходуется на очистку отходящих от плавки газов перед, выбросом их в атмосферу.

Общий расход воды в электросталеплавильных цехах на 1 т выплавляемой стали составляет до 48 м3, в том числе 4—5% свежей воды. В ферросплавных цехах расход воды на 1 т ферросплавов возрастает да 60—400 м3 в зависимости от их состава; потребность в свежей воде увеличивается до 6%.

Коэффициент часовой неравномерности расхода воды в сталеплавильных цехах принимают равным 1,05.

В каждом сталеплавильном цехе (конвертерном, мартеновском, электропечном) устраивают два цикла оборотного водоснабжения: цикл незагрязненной охлаждающей воды с градирней и цикл загрязненной воды газоочистки с отстойником и градирней. Ведутся производственные опыты по использованию оборотной воды газоочистки без ее охлаждения.

В сталеплавильных цехах вода подается также в виде душа на охлаждение стали, находящейся в изложницах, установленных на тележках. Расход этой воды учитывается в общем потреблении воды в цехе и составляет 30—50 м3/ч, в том числе 10—15% свежей воды.

В последнее время при сталеплавильных цехах устраиваются установки непрерывной разливки стали, использующие для охлаждения незагрязненную и загрязненную воду, как и в прокатном цехе (см. ниже).