Знаменитая мартеновская печь: ликбез

Просмотров: 3987

Работа промышленной печиМартеновская печь является плавильной установкой, в которой передельный чугун и лом превращаются в сталь, обладающую требуемым химическим составом и качеством. Процесс был разработан в самом начале второй половины XIX столетия французскими инженерами-металлургами, отцом и сыном Мартенами — Эмилем и Пьером. Сама печь появилась на свет в 1864 году.

Сегодня мартеновские печи «трудятся» во всех уголках мира. В сравнении с «прародителями» современные конструкции стали намного сложнее. Одновременно с этим возросла их производительность и экономичность, улучшилась экология. Вместо старых технологий применяются прогрессивные металлургические методы.

О принципе работы и устройстве

Действие мартеновской печи основано на следующем процессе. Внутрь объема вдувается подогретая топливовоздушная смесь. Емкость имеет низкий свод, отражающий тепловые потоки в плавильную ванну, где происходит плавка материала.

Схема ее работы такова: в объеме плавильной камеры температура, в которой плавится чугун, поддерживается получаемыми печными газами. В плавильне начинаются окислительные процессы. Благодаря им чугунное сырье превращается в сталь. Реакция начинается, когда в шихту добавляется известь и дополнители, которые придают материалу определенные характеристики (речь идет о жаропрочности, коррозийной стойкости).

По сути дела, мартеновские печи являются симметричными конструкциями. Плавильная камера заполняется рабочими компонентами горения, которые поступают в нее через определенные промежутки времени. Системы газовоздушных трактов функционируют поочередно, подавая рабочую смесь либо отводя продукты сгорания.

Устройство мартеновской печи следующее:

  1. Конструкция мартеновской печиВанна, где образуется сталь, расположена в верхней зоне печи под самым сводом. На ее бортах имеются откосы.
  2. Газовоздушные тракты проходят по левой и правой сторонам от передней части.
  3. Через окна, находящиеся на фронтоне печи, закладывается исходная шихта. Таким же образом туда попадают добавки, необходимые для плавления, отбирается металл и шлак для анализа. Каждое окно снабжено смотровыми заслонками с «глазком».
  4. Кормовая зона оснащена сливным отверстием.
  5. По каналам, находящимся в головках, поступают воздушные массы, а также горючее.

Кроме того, головки оснащены:

  1. Шлаковиками. Они бывают воздушными и газовыми. В них оседают отработанные частицы шлака.
  2. Регенераторами — сетью каналов, при изготовлении которых используется огнеупорный кирпич. С их помощью поступающее топливо заранее подогревается очищенными газами.
  3. Боровами (газоотводными каналами). Они расположены в нижнем секторе головок.

Газы удаляются через дымоход, находящийся ниже пода. Имеющиеся в печи перекидные клапаны (дроссели) способствуют циркуляции рабочих потоков (песчаных газов, воздушных масс, топлива). В процессе работы теплота от них передается регенераторам. Когда стороны горения меняются местами, прохладное горючее и воздух протекают сквозь блоки горячих регенераторов. Здесь они разогреваются, приобретая эффективные температурные значения.

О материалах, идущих на строительство «мартена»

Раскаленный металлНаибольшие тепловые нагрузки присутствуют в рабочем пространстве плавильной установки. Априори мартеновская печь сооружается таким образом, что огнеупорные материалы испытывают постоянные тепловые и механические нагрузки. Они разрушаются под воздействием химических процессов. Характеристики конструкционной прочности и жаропрочности плавильной емкости имеют определяющее значение в процессе выбора материалов.

Для получения шлака с необходимыми характеристиками создается футеровка для пода (специальный отделочный слой, защищающий поверхности от повреждений) с определенными качествами.

  1. Если требуется наладить кислый метод выплавки, то для постройки пода применяются кислые огнеупоры, поверх которых насыпается пласт кварцитового песка. Соответственно, при изготовлении тыльной и фронтальной стены кислых плавильных камер используется динас (огнестойкий кремнезем).
  2. Если нужны основные шлаки, то для сооружения пода берутся базовые огнеупоры. Сверху на конструкцию засыпается магнезитовый песок. Иногда применяется мелкозернистое доломитовое сырье. Носовые и кормовые откосы подины выкладываются из магнезитовых кирпичей.

Там, где соприкасаются ванна и раскаленный шлак, по завершении плавки образуется множество небольших спеканий. Их необходимо удалить. Для устранения поломок участки заполняются песком (магнезитовым порошком), поступающим с заправочных машин.

Чтобы изготовить свод, требуются жаропрочные и огнестойкие материалы. Футеровка создается из динасового либо магнитохромного кирпича, обладающего хорошими термостойкими качествами.

Технологически свод представляет собой распорно-подвесную конструкцию. Между кирпичами располагаются крепления и прокладки. Горизонтальную компоновку свода применяют в том случае, когда требуется минимизировать объем емкости горения. Так можно сэкономить тепло, нужное для прогрева всего пространства.

В наше время «мартены» постепенно уходят в прошлое. Мартеновская печь имеет множество негативных экологических факторов. Дело в том, что такие печи выделяют большое количество дыма, отравляют окружающую природу вредными веществами. Установка современных методов защиты дает мало толку. На их место приходят электросталеплавильные тех. процессы и конвертерные технологии получения стали.

Опрос

Для чего вам нужна печь?

Результаты

Загрузка ... Загрузка ...
Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 голосов, оценка: 1,00 из 5)
postratings Загрузка...
Top