Способ постройки и ремонта мартеновских и других заводских печей Советский патент 1940 года по МПК F27D1/08 

Мартеновские печи не могут работать непрерывно. Каждая мартеновская печь, независимо от ее конструкции и емкости, периодически останавливается на ремонт изношенных и прогоревших частей кладки, причем чаш.е всего причиной остановок печей бывают износы сводов, передней стенки, торцевых стенок и головок. Простои печей в ремонтах как горячих, так и холодных достигают чрезвычайно высоких цифр, снижающих в значительной степени возможный годовой выпуск стали за год по всем мартеновским цехам.

Во времена карликовых печей, когда объем огнеупорной кладки измерялся цифрами порядка 10-20 т, восемь - десять каменщиков с их примитивными орудиями труда вполне справлялись с ремонтом и полностью удовлетворяли потребности производства в части сроков ремонтов.

На современных гигантских печах объемы кладки измеряются многими сотнями тонн, и старые методы ремонта, основанные полностью на ручном труде, уже явно не соответствуют огромному росту сталеплавильной техники и сделались на пути этого роста препятствием, за которым скрыты неиспользованные резервы производства.

Обычно большие ремонты 150-тонных печей длятся б-8, а в некоторых случаях даже 10 суток.

Уже предлагалось строить и ремонтировать мартеновские и другие заводские печи путем кладки всей печи или любой ее части при ремонте из отдельных крупных элементов (части стенок, сводов и пр.), заранее подготовленных приемами обычной кирпичной кладки.

Предлагаемый способ также использует заранее изготовленные отдельные крупные элементы печей, но он отличается от других способов этого рода тем, что элементы кладут в каркасах, которые снимаются после установки элементов на место. Для осуществления этого способа все элементы печи разбиваются на отдельные секции (или блоки) такой формы и такого наибольшего веса, которые допускали бы легкость и скорость сборки той или иной части печи. Блоки изготовляются из нормальных кирпичей, обвязываются каркасами и устанавливаются на свое место в печи при помощи крана. После установки каркасы снимаются.

В условиях 150-тонной мартеновской печи деление на блоки будет, примерно, следующее:

1.Передняя стенка, которая имеет вес огнеупорной кладки около 12 т, будет составляться из 11 блоков по одному варианту и из 5 блоков - по второму варианту.

2.Общий свод весом около 80 т будет составляться из 5 блоков.

3.Своды над головками весом около 40 т-из 4 или из 2 блоков.

4.Торцевые стенки головок весом около 4:0 т-из четырех нар блоков.

5.Боковые стенки головок весом около 40/« - из четырех нар блоков.

6.Газовые и воздушные вертикальные каналы весом около 80 та - из шести пар блоков.

7.Задняя стенка весом около 35 т - из десяти блоков и т. д.

Сочленение блоков между собой может быть осуществлено различно и зависит, главным образом, от местонахождения этих сочленений. В зонах жидкого металла и шлака должны быть приняты особые меры для осуществления плотных и достаточно прочных сочленений.

В местах, не имеющих сонрикосновения с металлом и шлаком, необходимости в сложных сочленениях нет. Наборка блоков должна производиться на особых стендах, назначением которых является обеспечение требуемой формы и требуемых размеров в пределах точностей, принятых для огнеупорной кладки.

Каждый отдельный блок заключается в особый металлический каркас легкого и разъемного типа, сконструированный из уголков и швеллеров с таким расчетом, чтобы время, необходимое на разборку каждого каркаса, исчислялось от 3 до 10 мин., в зависимости от рода блока. Каркасы блоков для стенок всех родов изготовляются решетчатого типа и имеют своим основанием раму с расположенными на пей опорными аврами, полки которых несут первый ряд кирпичей блока. Эти тавры должны быть сконструированы таким образом, чтобы при соприкосновении нижнего ряда кирпичей блока с основанием, на которое блок устанавивается, они автоматически освоождались от груза и легко выниались.

Каркасы для блоков передней стенки имеют вес порядка 200 кг каждый, каркасы торцевых стенок - порядка 700 кг. Каркасы для блокоЕ: свода, как самые сложные, должны иметь значительно более высокий вес потому, что при пролете свода в 6800 Л1Я1 на 150-тонных печах и при весе кладки каждого блока около 15 m конструкции каркасов будут испытывать серьезные напряжения. Поэтому вес каркаса для блоков свода будет колебаться от 2 до 3,5 т. (не считая веса пятовых блоков), в зависимости от типа принятой конструкции блоков.

Каркасы для воздушных вертикальных каналов, для боковых стенок головок, в целях ускорения сборки и в связи с расположением печей применяются спаренного типа.

Каркасы всех блоков без исключения, снятые после установки блоков на место, целиком сохраняются и снова идут в работу на следующий ремонт. Срок службы каркасов будет исчисляться годами, а потому стоимость их будет ложиться на тонну выпускаемой стали копейками и долями копеек. Как было ранее упомянуто, наборка каркасов кирпичом производится каменщиками на особых стэндах. Стэнды эти, в зависимости от местных заводских условий, могут быть расположены или на верхней рабочей площадке печей или где-нибудь в стороне от цеха. В последнего случае готовые блоки доставляются в цех на железнодорожных платформах.

Работа по наборке каркасов кирпичом производится каменщиками не от случая к случаю, а систематически изо дня в день со скоростью, определяемой планом ремонтов печей.

Предлагаемый способ дает возможность производить работу по наборке каркасов, во-первых, в удобной обстановке, при полном отсутствии высокой температуры, пыли и грязи, которые неизбежны не только при горячих, но и при холодных ремонтах печей и которые во много раз

снижают производительность труда каменщика при ремонтах вручную, по старому способу; во-вторых, при наиболее удобном рабочем положении каменщика, обеспечивающем ему легкость работы, а значит и более высокую производительность его труда, чем при ручной кладке в мартеновской печи, где он вынужден почти всегда принимать неестественные, быстро утомляющие положения, в-третьих, при новом способе легко осуществляется бесперебойная подача кирпича каменщику, набирающему блок. Все это вместе взятое облегчает труд каменщиков по ремонту печей и повыщает как производительность их труда, по крайней мере, в 3-4 раза в среднем, так в значительной степени и качество кладки. Нормальные условия труда дают возможность каменщику добиваться аккуратной укладки кирпича в процессе самого ремонта по новому способу. Роль каменщика будет уже не ведущей, а подчиненной, так как каменщики будут работать только на закладке и отделке сочленений блоков и, лишь в некоторых случаях, на выкладке отдельных мест печи, которые не могут быть, в силу тех или иных причин, охвачены блочной системой.

В первые периоды внедрения и освоения нового способа, а также в тех случаях, когда этот способ будет применяться, в силу тех или иных обстоятельств, не в полном объеме, конечно, ручной труд каменщика в процессе самого ремонта будет играть роль, но далеко не такую, которая отводилась ему раньше. Ведущими же профессиями при новом способе ремонтов печей становятся отбойщики, слесари, монтажники и сварщики, которые устанавливают блоки, снимают каркасы, снимают и вновь ставят наружную арматуру печи.

Организация проведения ремонтов по новому способу, независимо от их объема, делится на три стадии.

Первая стадия - подготовка к ремонту начинается за 1-2 дня до ремонта и оканчивается перед выпуском последней плавки. Сюда входят: съемка той части арматуры, которая без ущерба для работы печи, в известных условиях, может быть удалена, подрубка изношенных открытых частей кладки (главным образом, головок) в целях быстрой раз.юмки этих частей после остановки печи к заготовка всего инструмента и приспособлений.

Вторая стадия - то, что называется ремонтом печи.

Сюда входят: съемка всей арматуры,, мешающей установке блоков, разломка изношенной кладки, установка блоков, уборка половья из печи, отделка сочленений блоков, частичная ручная кладка и т. д.

Третья стадия - сушка и разогрев плавильного пространства печи, доделки, не мешающие сушке и разогреву печи, установка ранее снятой арматуры и т. п.

Если темпы первой операции почти не имеют никакого значения для продолжительности простоя печи в бездействии и если темпы третьей операции определяются вполне достаточным запасом времени, необходимым для сушки и разогрева плавильного пространства печи без повреждений кладки, то для второй операции темп работы означает все, и предельные минимальные сроки ее проведения зависят только от системы организации работы.

До сих пор, при старом способе ремонтов печей, длительность их исчислялась сутками и долями суток. Почти 20% годового времени печи бездействовали, а это значит, что печи не додавали около 20% той производительности, которая с них была получена.

При ремонтах же мартеновских печей по новому способу длительность ремонта будет исчисляться только часами и минутами. Например, по предположению изобретателя, в условиях 150-тонной печи длительность сборки отдельных частей печи будет такова:

Сборка передней стенки будет длиться максимум 90 мин., а минимум- 40 мин. вместо 8-10 час. при старом спообе.

Сборка общего свода - максимум 150 мин., а минимум - 75 мин. вместо 18-24 час.

Сборка свода над головками - максимум 120 мин,, а минимум -80 мик. .вместо 16-20 час.

Сборка торцевых стенок головок - м а к с и м у м 110 м и н,, а д{ и н н му м - 50 мян. вместо 16-24 час,

Сборка газовых и воздушных вертикальных каналов - максимум IiO мин., а минимум - 80 мин, вместо 36-40 час, и т, д.

Полная нродолжительность ремонтов, считаемая с момента выключения газа и до момента начала сушки печи, будет колебаться в зависимости от объема этого ремонта. Если при старом способе ремонтов охлаждение, разломка и иодготовка печи к кладке занимает часто 6 и даже 8 час., то при новом способе задерживать кладку печи на такое время было бы нросто абсурдом, так как самый монтаж кладки из блоков будет отнимать при малых и средних ремонтах меньше, чем время, требуемое на подготовку к ремонту при старом способе. Для того, чтобн, новый способ был стройным с начала до конца, - организация подготовки печи к монтажу блоков должна быть построена таким образом, чтобы монтаж блоков начинался ие позже, чем через 2 часа после выключения газа. Первыми частями, подготовляемыми к монтажу, в первую очередь являются передняя и задняя стенки печи, а пока идет монтаж их, параллельно идет подготовка к монтажу других частей печи в последовательном порядке и очередности, предъявляемой монтажем. Монтаж общего свода производится последним. Весь мусор и половье из плавильного пространства печи по новому способу должны убираться механическим путем. Через 15 мин, после установки последнего блока свода начинается сушка плавильного пространства печи.

Организация труда и состав рабочих на ремонтах по новому способу совершенно отличны от таковых при старых способах. Отличие это объясняется следующими обстоятельствами: во-первых, механизацией процесса ремонта, зо-вторых, большими скоростями хода процесса и в третьих.

переходом ведуш,ей роли от каменш,иков к другим профессиям рабочих. Если прежде бригада по ремонту печей состояла на 98-99% из каменщиков и подносчиков, то теперь количество каменщиков и подносчиков составляет около 30-40%, а количество слесарей, отбойщиков, автогенщиков и монтажников блоков - остальные 60-70;(..

Все рабочие, занятые на ремонте, делятся на бригады по признаку выполняемой ими работы:

1,Бригада по разломке изношенной кладки печи состоит из отбойщиков и чернорабочих,

2.Бригада по демонтажу арматуры и каркасов состоит из слесарей и автогенщиков.

3,Бригада по монтажу блоков состоит из слесарей.

4.Бригада по отделочным работам состоит из каменщиков.

5,Бригада по уборке половья из печи состоит из чернорабочих.

6.Бригада по ручной кладке состоит из каменщиков.

Количество рабочих в каждой бригаде колеблется от 4 до 12, Во главе бригады стоит бригадир. Каждая бригада имеет строгий график работы, очерчивающий все операции, выполняемые ею как по времени, так и по положению одной операции по отношению к другой. Кроме того, каждый рабочий, независимо от места его работы, имеет свой личный график в таких же разрезах.

Проведение ремонтов по новому сиособу предполагает расстановку рабочих и бригадиров по их способностям и опыту, а также предварительное обучение и детальный инструктаж всех участников ремонта.

Более быстрый износ частей верхнего строения печи безусловно диктует применение нового способа, в первую очередь, для верха мартеновских печей, независимо от того, когда этот способ может быть применен и для нижей части печи.

Преимущества нового способа:

1, Сокращение простоев печей в ремонтах до минимума, возможность увеличения числа суток работы