Устройство фундамента доменной печи
Фундамент доменной печи является основанием агрегата (рис. 1). Он состоит из подошвы , расположенной ниже отметки заводского пола, и наружной части — пня . Он может быть одновременно опорой прилегающих сооружений, связанных с конструкцией поддоменника и литейного двора.
Разновидностью современной конструкции является фундамент, выполненный из обычного бетона в виде монолитной плиты в нижней части и из жароупорного в верхней (в состав которых входят цемент не ниже марки 300 и портландцемент марки 400).
Фундамент представляет собой мощный железобетонный армированный массив, рассчитанный на огромные нагрузки (вес доменной печи объемом 5000 м 3 с шихтой достигает 440 кН, а с учетом возможных динамических ударов подвисающих материалов до 490 кН). Основание его закладывают на твердом материковом грунте; по возможности оно должно доходить до скалы изверженного или осадочного происхождения.
 |
| Рисунок 1. Фундамент доменных печей объемом 5000-5500 м 3 |
При слабом грунте фундамент опирают на свайное основание или делают опускной колодец, причем отметка подошвы фундамента должна быть на расстоянии, равном глубине промерзания, а глубина забивки свай при этом зависит от качества грунта, который должен выдерживать нагрузку не менее 245 кПа. Это защищает фундамент печи от больших неравномерных осадок, которые допускают в пределах 100 мм с неравномерностью 0,001. Особенно опасны лёссовидные грунты, дающие осадки тем значительнее, чем больше влаги попадает в почву в непосредственной близости от фундамента.
Осадки нарушают монолитность фундамента , сопряжение наклонного моста или ленточного транспортера с верхом печи и центровку засыпного аппарата, ось которого отклоняется от оси печи. Это отражается на распределении материалов, ровности хода и создает условия для искажения профиля печи.
Развитие трещин в фундаменте и его неравномерная осадка могут нарушить сплошность массива лещади и привести к осевому прорыву горна. Подобные аварии были в практике как зарубежного, так и отечественного доменного производства. Возникновению их способствуют условия работы фундамента. После задувки печи температура пня постепенно возрастает, создаются напряжения, происходят структурные изменения в бетоне с образованием трещин. Происходит постепенное разрушение бетона, так как гидроалюминат и гидроксид кальция, выделяющиеся в процессе гидратации цемента, при высокой температуре теряют гидратную воду. При этом разрушается кристаллическая решетка цементного камня, снижается его прочность, особенно при нагреве бетона до 547 °С.
Выделяющийся оксид кальция гасится влагой воздуха с увеличением объема, а разница величин деформаций цементного камня и заполнителя приводит к образованию микротрещин в местах их соприкосновения, что и обусловливает постепенное термическое разрушение фундамента. Ослабление этого разрушения достигают сооружением верхней части фундамента доменной печи из жароупорного бетона высотой 3,0-3,5 м, способного благодаря огнеупорному наполнителю (бою шамота) выдерживать температуру до 1100 °С при допуске для несущей части фундамента 250 °С.
Применяемое в настоящее время охлаждение низа лещади воздухом или водой капитально решает вопрос защиты фундамента от термического разрушения. Температура поверхности его на границе с лещадью практически не превышает 100-150 °С.
Известковый и доломитовый щебень понижают термостойкость бетона . Кристаллический кварц при 753 °С подвергается перерождению с большим увеличением объема, поэтому лучше всего готовить бетон, применяя гравий.
Массив фундамента должен иметь хорошую сплошность, т. е. не иметь пустот и рыхлых полостей. Все материалы, применяемые для бетонирования, тщательно подготавливаются с точки зрения фракционного состава, отсутствия посторонних примесей и мусора. Бетонирование ведут ускоренным темпом, без перерывов от начала и до конца в целях получения максимальной однородности тела фундамента.
За состоянием фундамента доменной печи систематически наблюдают как визуально, так и с помощью контрольно-измерительной аппаратуры (термопар). При появлении глубоких трещин проводят их инъектирование огнеупорным раствором . При капитальных ремонтах 1-го разряда бетон фундамента после удаления кладки лещади проверяют на степень дегидратации заливкой поверхности пня водой. Размягчающуюся часть его удаляют и вновь бетонируют огнеупорным бетоном с восстановлением арматуры.
Источник
ФУНДАМЕНТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
На грунт передается нагрузка от фундамента печи от ряда прилегающих вспомогательных устройств. В фундаменте печи (рис. 2.1) различают подземную подошву, передающую нагрузку на основание и надземную часть, обычно называемую пнем.
Неся на себе сооружение огромного веса и стоимости, связанное с прилегавшими сооружениями и устройствами, фундамент печи должен передавать нагрузку на грунт с соблюдением следующих условий:
— осадка не должна превышать 100 мм при неравномерности 0.001, иначе нарушается работа засыпного аппарата, газоотводов и других устройств;
— фундамент должен быть прочным, не давать трещин от термических напряжений;
— стоимость его должна быть, возможно, меньше.
Нагрузка на грунт под фундаментом доменной печи должна отвечать СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»[4]. Допускаемое давление на грунт определяется по данный геологических и гидрологических изысканий.
В табл. 2.1-2.3 приведены данные о расчетном сопротивления грунтов основания R0, при глубине заложения подошвы фундамента на 2 м ниже дневной поверхности. При заложении грунта на не выветрившихся скальных породах 6eз карстовых
Рис. 2.1. Фундамент доменной печи полезным объемом 2002 м 3 .
1 — лещадь; 2 – охлаждение лещади; 3 – пень; 4 — металлические конструкции, укрепляющие фундамент; 5 – подошва.
пустот допускаемое давление независимо от заглубления фундамента принимается 1/15 предела прочности в этих пород R0(табл. 2.4). Глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания грунта и его качества. Учитывая губительные последствия осадки фундамента печи, предпочтительно выводить его на скальном грунте или на насосных грунтах, допускающих нагрузку 0,2. 0,25 МПа. При менее прочном грунте фундамент возводят на сваях или опускном колодце, доводя их до материка или вполне надежного грунта.
Расчетные сопротивления R0 крупнообломочных грунтов
| Крупнообломочные грунты | Значение R0, кПа (кгс/см 2 ) |
| Галечниковые (щебенистые) с заполнителем: | |
| песчаным | 600 (6) |
| пылевато-глинистым | 400…450 (4…4,5) |
| Гравийные (дресвяные) с заполнителем: | |
| песчаным | 500 (5) |
| пылевато-глинистым | 350…400 (3,5…4) |
Расчетные сопротивления R0 песков
| Пески | Значение R0 ,кПа (кгс/см 2 ) | |
| Плотные грунты | Средней плотности | |
| Крупные | 600 (6) | 500 (5) |
| Средней крупности | 500 (5) | 400 (4) |
| Мелкие: | ||
| маловлажные | 400 (4) | 300 (3) |
| влажные и насыщенные водой | 300 (3) | 200 (2) |
| Пылеватые: | ||
| маловлажные | 300 (3) | 250 (2,5) |
| влажные | 200 (2) | 200 (2) |
| насыщенные водой | 150 (1,5) | 100 (1) |
Расчетные сопротивления R0 глинистых (непросадочных) грунтов
| Пылевато-глинистые грунты | Коэффициент пористости | Значение R0 ,кПа (кгс/см 2 ) |
| Супеси | 0,5 0,7 | 300 (3) 200…250 (2…2,5) |
| Суглинки | 0,5 0,7 1,0 | 250…300 (2,5…3) 180…250 (1,8…2.5) 100…200 (1…2) |
| Глины | 0,5 0,6 0,8 1,0 | 400…600 (4…6) 300…500 (3…5) 200…300 (2…3) 100…150 (1…1,5) |
Значения предела прочности на одноосное сжатие Rc скальных грунтов
| Разность скальных грунтов | Показатель прочности Rс , мПа (кгс/см 2 ) |
| Очень прочные | более 120 (более 1200) |
| Прочные | 50…120 (500…1200) |
| Средней прочности | 15…50 (150…500) |
| Малой прочности | 5…15 (50…150) |
| Полускальные: | |
| пониженной прочности | 3…5 (30…50) |
| низкой прочности | 1…3 (10…30) |
| весьма низкой прочности | менее 1 (менее 10) |
Вес доменной печи вместе с конструкциями при глубине заложения фундамента до 3,5 м можно принять равным:
Нагрузка от составляющих печи (в тоннах, приходящихся на 1 м 3 полезного объема печи) показана в таблице 2.5.
Источник
Фундамент доменной печи
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Иодписна» группа М бб
ФУНДАМЕНТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Заявлено 3 марта Г944 г. аа Ха 325209 в Гостехн»ку СССР
1. Фундамент доменной печи, отличающийся тем, что надземная часть фундамента, соприкасающаяся с низом лещади, делается в виде железобетонного сосуда, внутреннее очертание которого в радиальном разрезе определяется линией равной температуры, безопасной для бетона, и образовавшаяся в фундаменте полость заполняется жаростойкой набойкой, блоками из жаростойкого бетона или огнеупорным кирпичом.
Изобретение относится к области металлургии чугуна. В фундаменте доменной печи в средней части его под лещадью бетон подвергается воздействию высокой температуры лещади, при которой происходит разложение гидратов цементного камня и разрушение бетона.
Нагреваясь до 700 — 800, центральная часть фундамента играет роль «температурного клина», вызывая образование трещин в фундаменте, Вследствие температурных деформаций плоскость подошвы фундамента принимает форму конуса и нагрузка от сооружения на основание в большей части подает на консоли, что вызывает возможность разрушения фундамента.
В описываемом фундаменте предлагается устраивать надземную часть фундамента в виде железобетонного сосуда, внутреннее очертание которого в радиальном разрезе определяется лйнией равной температуры (140 ) и заполнять образовавшуюся полость жаростойкими блокам из жаростойкого бетона или.огнеупорным кирпичом, или же устраивать заполнение фундамента в виде ступеней с устройством компенсаторов в виде зазоров. заполняемых специальными набойками со смазкой графитом.
Возможно также перед бетонированием фундамента устраивать компенсаторы, сделанные в форме предварительного разрыхления основания в зоне консолей или путем укладки подстилающего материала с повышенной сжимаемостью.
Техрд А. А. Камышникова Корректор И. А. Шпынева
Редактор С, И. Зотов
Формат бум. 70,0(108, в
ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6
Объем 0 18 изд. л.
Подп. к печ. 131Х-61
Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва. Петровка. 14.
2. Форма выполнения устройства по и. 1, о тл и ч а ющa я с я тем. что поверхность сопряжения жаростойкого заполнения фундамента с бетонами может быть выполнена в виде ступеней с устройством радиальных и тангенциальных компенсаторов в виде зазоров, заполняемых специальными набойками, причем поверхность сопряжения смазывается графитом, в целях устранения распирающего усилия от жаростойкого заполнения.
3. Форма выполнения ус1ройства по п. 1, отличающаяся тем, что в основании в зоне консолей фундамента перед бетонированием делаются компенсаторы, снижающие напряжение на грунт, причем компенсаторы могут быть сделаны в форме предварительного разрыхления основания в зоне консолей или путем укладки подстилающего материала с повышенной сжимаемостью.
Источник
Фундамент доменной печи
Доменные печи в современной металлургии могут иметь массу более 30 тыс. тонн. Фундамент доменной печи — это само основание установки. Состоит он из наружной детали – пня и подошвы, располагающейся пониже от уровня напольной заводской поверхности. Доменный фундамент также применяется в качестве опоры для соприкасающихся с печью конструкций (литейный двор, поддоменник).
Бетон служит основным сырьем для фундамента печи. Его нижняя часть представляет собой целостную плиту из обычного бетона, а верхняя часть выполнена из жароупорного бетона, где в растворе присутствует портландцемент марки 400 и цемент не менее 300-й марки. Фундамент способен выдержать неимоверные нагрузки, так как представляет собой армированную железобетонную глыбу.
Фундамент выкладывают на твердой материковой почве. Желательно, чтобы основание соприкасалось со скалой осадочного или изверженного происхождения. Но при строительстве на слабой почве изготавливают опору из свай. Большую опасность несут за собой лёссовидные почвы, которые при повышенной влажности дают большую осадку, чреватую нарушением целостности фундамента в целом и ровности хода. Последствиями могут быть искривления профиля доменной печи, появление трещин, осевой прорыв горна.
От температурного разрушения фундамент спасают современным методом охлаждения нижней части лещади с помощью воды или воздуха, поддерживая температурный режим в пределах 100-150 °С. Чтобы фундаментная плита не была пустотелой, для его бетонирования используют сырье, не содержащее ни малейшего мусора. Сам процесс бетонирования происходит в ускоренном ритме, безостановочно для получения однородного массива.
За состоянием доменного основания тщательно следят с помощью термопар (контрольно-измерительная аппаратура), проводятся капитальные ремонтные работы.
Источник
Фундамент доменной печи это
2. Фундамент
Вес всех конструкций доменной печи, шихты и продуктов доменной плавки передается на фундамент, который равномерно передает всю нагрузку на грунт и является весьма ответственным сооружением (рис. 15).
Конструкцию фундамента рассчитывают с учетом всех возможных нагрузок (вес печи с шихтой, продуктов плавки и собственно фундамента), а также температурных воздействий в результате нагрева от кладки нижней части горна.
Фундамент современной конструкции разделяют на две части: верхнюю (пень), состоящую из сплошного массива жароупорного бетона, который не разрушается, нагреваясь до 1250°С, и нижнюю часть (подошву), выполненную в виде монолитной железобетонной плиты. При полном разгаре огнеупорной кладки под металло- приемником возможны серьезные повреждения фундамента жидким чугуном. Фундаменты нового типа являются открытыми, т. е. кладка лещади располагается на пне, а не в бетонном стакане.
Огнеупорная кладка нижней части горна, расположенная под металлоприемником и называемая лещадью, соприкасается с верхней частью фундамента. Для предохранения от температурного воздействия фундаменты современных доменных печей на стыке огнеупорной кладки и бетона охлаждают с помощью холодильных плит, через которые продувают вентиляторный воздух.
Чем больше разрушается во время эксплуатации печи кладка лещади, тем выше становится температура фундамента в верхней его части и тем больше разрушается его верхнее строение.
Рис. 15. Фундамент доменной печи
Для контроля за температурой слоев кладки лещади и фундамента в них устанавливают термопары, показания которых непрерывно записываются контрольно-измерительной аппаратурой, находящейся в помещении мастера печи. Кроме температуры, на износ фундамента могут влиять и другие факторы, например состояние грунта. Неравномерное сопротивление грунта приводит к образованию трещин в фундаменте, что связано с нарушением герметичности массива. Поскольку в настоящее время в доменные печи подается дутье под избыточным давлением до 300 кн/м 2 (3 ат) и выше, а количество чугуна за один выпуск часто значительно превышает 300 г, то прочность фундамента является весьма важным фактором, от которого зависит длительность эксплуатации печи.
По низкой стоимости скотч 48 66 45 на нашем сайте.
Источник