4. Регенераторы мартеновской печи

Регенератор представляет собой камеру, заполненную насадкой, выполненной в виде многоярусной решетки из огнеупорного кирпича и имеющей определенную для каждой печи поверхность нагрева. Период нагрева насадки регенератора чередуется с периодом охлаждения, что достигается реверсированием движения газов по всей системе печи. В первом периоде дым, нагретый до температур 1450-1550 С, проходя через насадку, отдает ей свое тепло, охлаждаясь до 700-900 С; во втором периоде тепло, аккумулированное насадкой, передается холодному воздуху, который нагревается до 1000-1250 С. Длительность этих периодов определяется, с одной стороны, максимально возможной температурой нагрева огнеупора насадки, с другой – минимально возможной температурой нагрева воздуха при охлаждении регенератора и составляет в зависимости от технологических периодов плавки 5-20 мин. В основу конструкции регенераторов положено правило Лукашевича-Грум-Гржимайло, согласно которому остывающие продукты сгорания должны направляться вниз, а нагревающийся воздух – снизу вверх.

Регенераторы могут быть одно- и двухоборотные. Однооборотные применяются для печей садкой до 500-600 т, а двухоборотные для крупнотоннажных печей 500-900 т, а также при близком залегании грунтовых вод

4. Конструкция боровов мартеновской печи

Борова представляют собой подземные дымоходы, предназначенные для отвода продуктов сгорания от регенераторов. По отдельным участкам боровов осуществляется подвод вентиляторного воздуха от клапанов к регенераторам. Борова делают прямоугольной формы с полуциркульным сводом. Борова работают в условиях относительно невысоких температур, не превышающих 600-800С. Площадь сечения боровов выбирают из расчета получения скорости дымовых газов не более 4 м/с.

Уровень расположения свода боровов располагают ниже уровня пола цеха на 0,7-1,2 м. При выборе схемы планировки боровов для снижения их гидравлического сопротивления необходимо добиваться минимального числа поворотов.

Кладку боровов осуществляют на растворе в два слоя на общей бетонной плите. Внутренний слой выкладывают из шамотного кирпича толщиной 230 мм, наружный – из красного строительного кирпича толщиной 250-380 мм.

Для очистки боровов от плавильной пыли и ремонта их футеровки в них предусмотрены специальные лазы и отверстия.

4. Перекидные и регулирующие устройства мартеновской печи

Перекидные и регулирующие устройства применяются для осуществления реверса, регулирования тяги и давления в печи, расхода воздуха и топлива.

В комплект этих устройств входят:

• два воздушных клапана;

• два дымовых клапана;

• регулировочный шибер;

• два отсечных шибера;

• дроссели и задвижки.

Применяются тарельчатые, шиберные или комбинированные воздушно-дымовые клапаны.

4. Конструкция качающейся мартеновской печи

Качающиеся мартеновские печи применяются при необходимости ведения плавки с неоднократным скачиванием шлака или выпуска металла небольшими порциями. Рабочее пространство в таких печах изменяет свое положение относительно вертикальной оси путем наклона его в сторону передней или задней стены.

Рис. 7. Качающаяся мартеновская печь: 1, 5 – направляющие; 2 – механизм наклона; 3 – фундамент; 4 – опора; 6 – колпак; 7 – штанга; 8 – ушко; 9 – кожух; 10 – рабочие пространство; 11 – сегмент; 12 – ролики.

От головок рабочее пространство отделяет зазор (щель) шириной 80-100 мм. Конструкция качающихся мартеновских печей состоит из тех же элементов, что и стационарных, за исключением устройства рабочего пространства. Его подвижность обеспечивается наличием роликовых секций, расположенных между продольными подподовыми балками и опорными станинами (рис. 7). Наклон рабочего пространства в ту или иную сторону производится с помощью реечного механизма поворота с электроприводом.

Максимально возможные углы наклона составляют в сторону печного пролета 15, а в сторону разливочного 35. Рабочее пространство печи 10 заключено в стальной кожух (каркас) 9 и двумя основными сегментами 11 опирается на два ряда роликов 12 по 12 штук в каждой бойме. Ролики перемещаются по направляющим 5, которые опираются на стальные конструкции 4, установленные на фундаменте 3. В каркасе сделано ушко 8, шарнирно соединенное со штангой 7, нижняя часть которой оканчивается зубчатой рейкой. Зубья рейки находятся в зацеплении с зубьями шестерни механизма наклона печи; колпак 6 защищает зубья от попадания брызг металла и шлака. Рейка перемещается в жестких направляющих 1. Механизм наклона печи 2 расположен со стороны задней стенки ниже уровня пола цеха в железобетонном тоннеле и перекрыт железобетонной плиткой. Сообщая возвратно-поступательное движение штанге 7, механизм наклоняет рабочее пространство печи в сторону литейного пролета на 35 и в сторону рабочей площадки на 15, обеспечивая слив шлака в шлаковые чаши и выпуск стали в ковш.

Форма рабочего пространства в поперечном сечении симметрична. Угол наклона передней и задней стен одинаков и составляет 23-25.

С целью сохранения геометрии профиля рабочего пространства при его наклонах и улучшения условий эксплуатации огнеупорных материалов печь снабжена усиленным металлическим каркасом. Футеровка рабочего пространства подвергается дополнительным напряжениям при наклонах, а значительная часть ее поверхности контактирует со шлаком, что ускоряет разрушение огнеупорных материалов. В сложных условиях работает свод печи, который, несмотря на увеличения его высоты и снижение пролета, имеет значительно меньшую стойкость, чем на стационарных печах.

На тепловую работу печи большое влияние оказывает наличие двух кольцевых зазоров, отделяющих подвижное рабочее пространство от стационарных головок. Через них в печь подсасывается до 20-25 % холодного воздуха, что снижает температуру рабочего пространства и регенераторов. В связи с этим, несмотря на повышенный расход топлива, производительность качающихся печей ниже, чем стационарных.

Подвижность рабочего пространства создает значительные трудности при использовании системы испарительного охлаждения, поэтому на охлаждение расходуется большое количество технической воды.

Стоимость сооружения качающейся печи на 25 % выше, чем аналогичной по емкости стационарной печи. Значительно выше и расходы на ее эксплуатацию.

Качающиеся печи применяют при переделе высокофосфористых чугунов. Так, на заводе «Азовсталь» в мартеновском цехе работает двенадцать качающихся печей садкой по 400 т, перерабатывающих чугуны с содержанием фосфора до 1,4-1,6 %.