Сучасна доменна піч є великим спорудою загальною висотою понад 40 м і масою 10 тис. Т. При цьому конструк-ція її повинна бути виконана з великою точністю без Малєй шего перекосу і з мінімальною нерівномірністю опади. В про-тивно випадку засмутиться робота засипного пристрою, а також можуть виникнути інші серйозні неполадки при експлуатації печі. Тому велике значення для успішного споруди і роботи доменної печі має правильний розрахунок і установка фундаменту.
Залізобетонний фундамент доменної печі (рис. 22) має багатогранну, зазвичай восьмикутну форму і складається з двох частин. Нижня частина (так звана підошва) заглиблена на 6-7 м в грунт і являє собою монолітну залізобетонну плиту. Площа її підстави вибирається залежно від допустимих навантажень на грунт, що становлять зазвичай 192- 254 кн / м 2 (1,9-2,5 кг / см 2). Кільцева арматура по периметру підошви сприймає зусилля, що виникають в результаті тер-вів напружень. Допустима температура в несучій плиті фундаменту становить 250 ° С.
Верхня частина фундаменту, пень, який виступає над рівнем землі приблизно на 5 м, має менші поперечні розміри і будується з жаротривкого бетону. Вона схильна до дії високих температур від теплового потоку із зони рідкого чавуну. Вогнетривкість жаротривкого бетону 1400-1500 ° С, допустима температура нагріву - до 1100 ° С, межа міцності 14,2- 17,2 Мн / м2 (140-170 кг / см 2), щільність 1600-1800 кг / см 3. пористість 20-35%.
Нижня частина футерування і металевих конструкцій домен-ної печі безпосередньо спирається на фундамент, верхня ж частина печі - від распара до колошника - найчастіше має опору на фундамент через колони (див. Рис. 22), що підтримують мораторної кільце.
На пні фундаменту встановлюють швелери або спеціальні плити з каналами для повітряного охолодження. На них поміщають лист, який є підставою вогнетривкої кладки нижній частині горна-поду. Матеріалами для виготовлення поду (ближче до осі печі) служать високоглиноземний цегла (62% Аl2 O3 інше SiO2), вуглецеві і графітові блоки (по пери-ферії). Висота поду досягає 5,5 м, що необхідно для пре-дохраненія матеріалу фундаменту від перегріву. Небезпека пере-Гревьє збільшується в міру розпалу поду. Температура ле-щади і верхньої частини фундаменту контролюється установкою спеціальних термопар. Тривалішої і надійної службі поду сприяє її охолодження. Останнє поліпшується завдяки викладенні нижніх рядів поду на все її перетин з графітірованних блоків, що мають підвищену теплопровідність 156 Вт / (м · град) або 134 ккал / (м · год · град) при 1000 ° С. Периферія поду на всю висоту облицьована плитовим холодильниками водяного охолодження або забезпечена випарним охолодженням.
Верхні шари поду піддаються тиску шару чавуну і шлаку, через які передається також і тиск газу в печі. При недостатньо якісних швах можливе проникнення в них рідкого чавуну, затвердіння і розплавлення (при колеба-пах температури), розклинення кладки і спливання кирпи-чий. Тому до викладення поду пред'являються високі требо-вання по горизонтальності рядів, вертикальні шви в рядах практично не повинні збігатися і товщина швів не повинна перевищувати 0,5 мм.
Стінки горна вище поду служать в важких умовах, так як схильні до дії чавуну і шлаку, які роблять значний тиск, мають високу температуру і хімічно впливають на кладку. Кладка верхній частині горна, крім того, відчуває вплив розпечених окислювальних газів, обра-зующей при горінні коксу. Для подовження терміну служби кладки горна її інтенсивно охолоджують плитовим холодильни-ками. Ці холодильники, як і холодильники поду, пред-являють собою чавунні плити товщиною 160 мм з залитими в них сталевими трубами діаметром близько 45 мм, по яких проходить вода. Вони укріплені в кілька рядів один над дру-гим на сталевому звареному кожусі горна з броні завтовшки 20 - 30 мм.
Велика частина футерування горна сучасної доменної печі виконується з вуглецевих блоків. Цей матеріал добре про-тівостоіт хімічного впливу шлаку і чавуну, що не змочува-ється цими рідкими фазами і сприяє більш інтенсивному охолодженню внутрішньої поверхні горна. Товщина кладки металлопріемніка горна на великих доменних печах становить до 1300 мм. Зазори між кладкою і холодильниками і між холодильниками і кожухом горна заповнюють для компенсації теплового розширення хромистоїзалізняку.
У горні розміщують пристрої для підведення дуття і випуску продуктів плавки. Це - фурми з фурмені приладами для подачі в горн гарячого дуття і паливних добавок, шлакові льотки для випуску накопичується у верхній частині металлопріемніка верхнього шлаку і чавунні льотки для випуску чавуну і нижнього шлаку, що випливає з печі разом з чавуном.
Фурми рівномірно розташовуються по колу горна у верхній його частині на 400-500 мм нижче переходу горна в заплечики. Число фурм визначається з розрахунку: n = 2d + 1, або останнім часом з розрахунку: n = 2d, де d - внутрішній діаметр горна в метрах. Деяке скорочення числа фурм у проектуються печах максимального обсягу пов'язано з тим, що при значному підвищенні тиску в печі зменшується кінетична енергія дуття, змінюється зона його реагування у фурм.
Відстань між осями фурм по внутрішньому колу горна знаходиться в межах 1,3-2,0 м. При цьому зони впливу дуття (зони розпушення) у суміжних фурм змикаються або торкаються один одного, створюючи загальну зону впливу дуття. Її протяжність в глиб горна в великій мірі залежить від лінійних швидкостей і кінетичної енергії подається дуття. При великих діаметрах горна рекомендується лінійна швидкість дуття до 200 м / сек.
Гаряче дуття до фурмам надходить з кільцевого футерован-ного воздухопровода, оперізувального піч на рівні верху заплив-ків і має діаметр у світлі до 1500 мм. До кожної фурме йде повітропідвідному рукав.
Фурмені прилад (рис. 23) складається з порожнистої водоохлаждаемой мідної фурми 1, литого мідного холодильника 2, чавунного холодильника з залитої сталевий спіральної трубкою (амбразури) 3, сопла 4, що примикає до фурме, рухомого коліна 5 з дивився-кою і ' нерухомого коліна короткого типу 6. Конструкція позво-ляет змінити фурму за 4-7 хв. Фурма, сопло, рухливе і не-рухоме коліно з'єднані на шліфованих кульових заточуваннях, що компенсує можливі неточності зборки приладу. Рухомої-ве коліно підвішують до нерухомого коліна на двох куля-нірних підвісках зклинами. Натяжна болт 7 притискає сопло до фурме, а рухоме коліно - до сопла.
Найбільш поширені фурми з внутрішнім конічним звужується каналом, що виступають всередину горна на 200- 300 мм. Це відстань називають Висове фурми. Внутрішній діа-метр фурм в світлі складає від 120 до 300 мм.
В сучасних доменних печах роблять два шлакові льотки. Це забезпечує можливість безперебійного випуску шлаку і поперемінним його випуск з різних районів горна. Останнє сприятливо діє на роботу печі. Шлакові льотки зміщені на значний кут від чавунної льотки для зручності обслуговування випуску і прийому шлаку. Одна з вічко розташовується під кутом 45-60 ° до чавунної річки, а інша під кутом 60-90 ° до першої. Шлакові льотки розташовують нижче осі фурм на 1400- 1600 мм, щоб запобігти заливання фурм шлаком при макси-мальном його підйомі перед випуском з печі.
Жужільний прилад (рис. 24) складається з мідної штампованої або литої водоохлаждаемой фурмочкі 1 (зазвичай внутрішнім діа-метром 65 мм), литого мідного полого холодильника 2, чавунного холодильника з залитої сталевий спіральної трубкою - ка-душки 3 і чавунного зовнішнього холодильника-амбразури 4. Амбразура з'єднується з рамою шлакового приладу 5, яка закріплюється на кожусі печі 6.
Плитові холодильники горна мають у чавунної льотки виріз для ЛЕТОЧНАЯ каналу. Річку обрамляють сталевий литий рамою, приклепанной до кожуха печі, з прорізом 620 × 754 мм. Холодиль-ник і рама у чавунної льотки вживають запобіжних засобів від впливу чу-гуна і шлаку вогнетривкої футеровкою і набойкой, так називає-мим футляром. При вуглецевої футеровке горна канал чавун-ної льотки викладають двома фасонними вуглецевими блоками з облицюванням шамотним або глиноземний цеглою. Це запобігання-обертає руйнування блоків від дії вологи сирої ЛЕТОЧНАЯ маси, якій закривають саме ЛЕТОЧНАЯ отвір після очеред-ного випуску чавуну.
Вуглецева футерування піддається окислювальному впливів-ствию головним чином в місці установки фурм і шлакових льоток. Окислювачами при цьому є гаряче дуття і продукти його взаємодії з коксом поблизу фурм, а також кисень повітря при зміні частин шлакового і фурмені приладів. Для предохра-вати від окисного впливу вуглецеву футеровку навколо фурм і вічко оточують арками з шамотного або глино-земістого цегли. У деяких випадках, особливо на вже дей-ціалу печах, верхня частина футерування горна повністю вило-дружина з високоякісного шамотного або глиноземистого цегли.
Заплечики в більшості випадків роблять тонкостінними з товщиною цегляної футеровки до 345 мм. За умови їх ін-інтенсивного охолодження замість швидко спрацьовує первісної кладки на внутрішній поверхні утворюється гарніссаж. Він являє собою затверділий шар, що складається головним чином з шлаку. Гарніссаж при правильній роботі є достатнім захистом від подальшого впливу на стінки агресивних доменних шлаків, що мають на горизонті запліччя-ков підвищений вміст закису заліза і марганцю.
У верхній частині шахти при більш низьких температурах можливе відкладення в кладці сажистого вуглецю, так як умови тут сприяють протіканню розпаду СО (знижені температури і наявність залізного каталізатора). Іноді можливо також відкладення в кладці інших речовин - окису цинку, лугів та ін.
Умови роботи распара і шахти дозволяють краще зберегти футерування і внутрішні обриси цих частин печі, ніж це можливо в заплічок. Для цього слід використовувати високоякісні вогнетривкі матеріали при значній товщині стінок і не настільки інтенсивному охолодженні, як в заплічок. Кладку шахти виробляють з високо щільного високообожженного шамотного цегли. Загальна товщина кладки може досягати 1265 мм в нижній і 1035 мм у верхній частині шахти. Холодильники, що встановлюються в шахті, охолоджують ділянки кладки на значну глибину. Для цієї мети застосовують холодильники ящикового (коробчатого) типу.
Їх встановлюють перпендикулярно поверхні кладки шахти в 12-15 рядів (по 24 в ряду) на 1 / 2-2 / 3 висоти шахти.
Найбільш новим варіантом охолодження кладки доменної печі, в тому числі і шахти, є випарне охолодження. При цьому відбувається значно більше поглинання тепла, що витрачається на пароутворення, а не просто на нагрів води. Вода повинна бути хімічно чистої для запобігання утворення накипу. Малий витрата води забезпечується застосуванням замкнутої системи циркуляції.
Колошник печі служить в умовах більш низьких температур, що не перевищують 400 ° С, проте схильний до механічного впливів-ствию від ударів завантажуються матеріалів. Тому його футерування захищається масивними чавунними плитами, зазвичай коритооб-різної форми. Вони кріпляться до кожуха печі спеціальними під-вагомі, допускають деяке зростання кладки. Футеровку раз-розміщують всередині захисних плит.