Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Конструкция и работа мартеновской печи

Мартеновская печь симметрична по конструкции и состоит из следующих основных элементов (рис. 4.5): рабочего пространства 7 (в нем ведется плавка стали), головок 6, вертикальных каналов 5, шлаковиков для улавливания плавильной пыли и шлаковых частиц 4, регенераторов 3, боровов 2, реверсивных и регулирующих клапанов 8, котла-утилизатора 9, газоочистки 10 и дымовой трубы 1.

Часть рабочего пространства, расположенная ниже уровня порогов завалочных окон и сформированная подом, продольными и поперечными откосами, называется ванной печи 11.

На рис. 4.5, а показана мартеновская печь в тот момент, когда топливо и воздух поступают с правой стороны печи.

Схема устройства (а) и общий вид (б) мартеновской печи

Рис. 45. Схема устройства (а) и общий вид (б) мартеновской печи:

1 – дымовая труба; 2 – боров; 3 – регенератор; 4 – шлаковик; 5 – вертикальный канал; 6 – головка; 7 – рабочее пространство; 8 – реверсивные и регулирующие клапаны; 9 – котел-утилизатор; 10 – газоочистка; 11 – ванна печи

Проходя через предварительно нагретую насадку регенератора 3, воздух нагревается до 1000–1200°С и через головку попадает в печь. При сгорании топлива образуется факел, температура которого 1800–1900°С. Пройдя головку, расположенную в левой стороне печи, раскаленные продукты сгорания попадают в левую насадку регенератора и но системе боровов уходят к трубе 1. При этом насадка левого регенератора нагревается, а правого постепенно охлаждается.

В момент, когда температура в регенераторе, через который поступал в печь воздух, снизилась настолько, что становится невозможным нагрев воздуха до нужного уровня, а противоположный регенератор, через который из печи уходят продукты сгорания, перегревается, перекидывают клапаны 8, изменяя направление движения потоков в печи. Холодный воздух в результате этой операции направляется через хорошо нагретый левый регенератор, а продукты сгорания уходят в правую сторону печи, постепенно нагревая остывший правый регенератор. В течение плавки циклы повторяются.

Нагрев поступающего в печь воздуха обеспечивает достаточно высокую температуру факела (> 1800°С). Чем выше температура нагрева воздуха, тем выше температура факела и тем лучше работает печь.

Повышение температуры факела можно обеспечить также заменой воздуха (частичной или полной) кислородом. Обогащение воздуха кислородом приводит к уменьшению количества продуктов сгорания (при том же количестве теплоты, выделенной топливом) и соответственно к повышению температуры.

Мартеновские печи классифицируют:

  • • по характеру конструкций на стационарные и качающиеся. Большинство печей стационарные, так как качающиеся более сложные по конструкции и эксплуатация их обходится дороже. Однако в отдельных случаях установка качающихся печей себя оправдывает, например при технологической необходимости скачивать большое количество шлака или выпускать из печи не всю плавку, а только ее часть;
  • • по характеру материалов, используемых для изготовления подины, на основные и кислые;
  • • в зависимости от вида топлива и его теплотворной способности печи могут иметь две пары регенераторов – для подогрева и воздуха, и газа (при отоплении печи газом с невысокой теплотворной способностью) или одну пару (когда печь отапливается высококалорийным топливом, подогрев которого либо не нужен, либо трудно осуществим);
  • • в зависимости от емкости на печи малой емкости (< 125 т), средней емкости (125–300 т) и большегрузные печи. Из последних печей металл обычно выпускают одновременно в два ковша (в исключительных случаях в три ковша). Под термином "емкость печи" обычно понимается та масса металлошихты, которую возможно загрузить в печь.

В зависимости от агрегатного состояния чугуна, вводимого в печь, различают скрап-процесс и скрап-рудный процесс.

Скрап-процесс – процесс, при котором основной составной частью шихты является стальной скрап. Его обычно применяют в цехах металлургических и машиностроительных заводов, в составе которых нет доменных печей и которые расположены в крупных промышленных центрах, где много металлолома. Кроме скрапа в шихту загружают некоторое количество (25–45%) чугуна.

Скрап-рудный процесс – передел в мартеновских печах шихты, твердая составляющая которой – скрап и железная руда. Основная масса шихты (55–75%) – жидкий чугун. Когда металлическая шихта на 100% состоит из жидкого чугуна (скрапа нет), а в печь в твердом виде заваливают только железную руду, процесс называют рудным.

Мартеновскую плавку условно делят на несколько периодов: заправка печи; завалка и плавление шихты; кипение ванны, раскисление и легирование; выпуск плавки.

Заправка. После выпуска плавки печь осматривают и исправляют замеченные неполадки. Особенно внимательно проверяют подину. Те части задней и передней стенок, а также откосов печи, которые за время плавки соприкасались со шлаком и испытывали его воздействие, обычно нуждаются в профилактическом ремонте. С помощью заправочных машин на эти места набрасывают заправочные материалы (обычно доломит или магнезит). Эта операция называется заправкой печи; ее проводят в обязательном порядке после каждой плавки.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>