Ультразвуковой комплекс (УЗК), включающий запатентованный способ ультразвукового контроля состояния горна, лещади и шахты доменных печей, приборное и программное обеспечение, разрабатывался с 1985 по 1995 гг. и успешно применялся с 1995 г. по сегодняшний день. Объектами контроля стали доменные печи заводов России, ближнего и дальнего зарубежья. В настоящее время работы по ультразвуковому обследованию доменных печей проводятся сотрудниками ООО «ТехноКонсалтинг». В доменном цехе ОАО «ММК» ежемесячно контролируется состояние горна, лещади и шахты доменных печей.

УЗК дает возможность определить рабочий профиль горна печи, границу между целыми и перерожденными огнеупорными блоками, трещины в обстановочных блоках, образовавшиеся в период сушки и разогрева печи, рыхлую зону за холодильниками (рис. 1), а также размеры зоны малоподвижных материалов (тотермана).

Рис. 1. Вертикальный разрез горна и лещади доменной печи.
Доменный цех ОАО «ММК»

УЗК позволяет следить за изменением рабочего профиля (рис. 2), для своевременного принятия мер по наращиванию или размыву гарнисажа и воздействия на зону малоподвижных материалов с целью ее уменьшения. Если осуществлять постоянный контроль за состоянием гарнисажа и принимать меры по его наращиванию, то возможно продления срока службы огнеупоров горна и лещади на неограниченное время. Срок службы доменной печи будет определяться только состоянием системы охлаждения и металлоконструкций.

Рис. 2. Вертикальный разрез горна и лещади печи.
Доменный цех ОАО «ММК»

Перед капитальными ремонтами I и II разрядов с помощью УЗК возможно определять объем остатка жидких продуктов плавки (объем «козла»), угол бурения «козловой» летки (рис. 3). Это дает возможность максимально полно выпустить продукты плавки и тем самым сократить объем и время ремонта. По данным ультразвуковых обследований, проведенных на ОАО «ММК», были подготовлены к выдувке ДП №4, 6, 7, 9, 10. Остаток жидких продуктов плавки в печах после выдувки ≈ 0 м³.

Рис. 3. Вертикальный разрез горна и лещади печи.
Доменный цех ОАО «ММК»

С помощью УЗК определяются местоположение и толщина настылей на шахте доменных печей. Результаты представляются в виде схем (рис. 4, 5). Точность в определении толщины футеровки или настыли не ниже 80%, т.е. ошибка не превышает 200 мм на 1 м. Своевременное определение мест зарождения настыли позволяет технологическому персоналу оперативно принимать меры по ее ликвидации без существенных потерь в производительности доменной печи.

Рис. 4. Развертка профиля шахты печи. Доменный цех ОАО «ММК»

Рис. 5. Профиль шахты доменной печи. Доменный цех ОАО «ММК»

В 2009 году возникла необходимость определения состояния нижнего строения «холодной» печи, остановленной на капитальный ремонт (ранее УЗК использовался для обследования работающих печей). Результаты обследования представлены на рис. 6.