Доменные печи

Современная доменная печь состоит из стального ко­жуха, обрамляющего кладку из огнеупорного кирпича так называемую футеровку, надколошникового устройст­ва, площадки, газоотводов и др.

Стальной кожух предохраняет футеровку от появле­ния в ней трещин в результате действия внутреннего давления и высокой температуры и служит газонепро­ницаемой оболочкой. Кожух испытывает большое дав­ление со стороны футеровки, возникающее из-за нагруз­ки от шихты, газов и расширения футеровки при нагре­вании до высокой температуры. Учитывая, что темпера­турный коэффициент линейного расширения футеровки больше температурного коэффициента линейного расши­рения стального кожуха, между кожухом и футеровкой оставляют зазор, который заполняют упругим материа­лом, называемым набивкой. Набивка играет важную роль. Она смягчает и, главное, перераспределяет и вы­равнивает давление со стороны футеровки на кожух. При малом зазоре и недостаточной толщине слоя набивки на кожух будут передаваться большие силы от расширяю­щейся при нагревании футеровки, что может привести к пластическим деформациям кожуха и даже к его разру­шению. При большом зазоре между кожухом и футеров­кой кожух не сможет сжимать футеровку с необходимой силой, чтобы предотвратить появление в ней трещин.

Стальные конструкции доменного цеха проектируют с учетом ряда специфических требований, вытекающих из тяжелых условий работы конструкций. Эти требова­ния изложены в специальных технических условиях на проектирование стальных конструкций доменных цехов и в Инструкции по проектированию стальных конструк­ций доменных цехов и газоочисток.

Кожух рассчитывают по формулам безмоментной тео­рии, принятой для расчета оболочек.

Кожух доменной печи ослаблен большим числом от­верстий для чугунной и шлаковой леток, для фурм и т. д., что способствует возникновению в этих местах концент­рации напряжений и в результате — появлению трещин. Это обязывает проектировщиков стремиться к созданию более простых форм, сглаживающих поток силовых ли­ний и снижающих концентрацию напряжений.