Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Тепловая работа и отопление мартеновских печей

Отопление мартеновских печей
Мартеновскую плавку можно условно разделить на несколько периодов:

  • заправка печи;
  • завалка шихты;
  • плавление шихты;
  • кипение ванны (доводка), раскисление и легирование;
  • выпуск плавки.

Во время периода заправки мартеновских печей (обычно 15—20 мин) ее осматривают и устраняют замеченные дефекты. Затем через окна с помощью специальных завалочных машин заваливают твердую шихту: стальной скрап, железную руду, а также твердый чугун или заливают жидкий чугун.

При достижении температуры 1450—1500 °С (в зависимости от состава шихты) наступает момент расплавления шихты, затем металл постепенно нагревается до необходимой температуры, а сталевар проводит те или иные технологические операции, добиваясь получения стали нужного состава, после чего разделывает сталевыпускное отверстие и выпускает плавку.

В течение всех этих периодов в печь подают топливо. Под действием тепла факела нагреваются кладка печи и шихта. Окодо 85—90 % тепла от факела к ванне передается излучением и 5—15 % — конвекцией.

Таким образом, чем выше температура факела и степень черноты пламени, тем интенсивнее нагревается шихта и тем меньше времени затрачивается на плавку. Повышения температуры факела достигают улучшением степени нагрева воздуха и газа в регенераторах и обогащением воздуха кислородом; повышения степени черноты факела — карбюрацией пламени.

Двухатомные газы (O2, N2, Н2) практически лучепрозрачны для волн всех длин, трехатомные (СO2, Н2O, SO2) обладают некоторой излучательной способностью, однако степень черноты пламени горячего чистого газа составляет всего 0,1—0,2. Чтобы повысить степень черноты пламени, необходимо обеспечить в нем содержание твердых "черных" частичек (в первую очередь углеродистых).

Углеродистые частицы могут появиться в пламени в результате разложения углеводородов, а также при добавке к подаваемому в печь газу различных жидких или твердых топлив, богатых углеродом и сложными углеводородами (мазут, каменноугольный пек). Практически степень черноты пламени еп не должна быть ниже 0,5; в большинстве случаев она составляет 0,55—0,75.

Наиболее низкая температура шихты наблюдается во время завалки и в начале периода плавления. Степень черноты холодной твердой шихты близка к единице (0,92—0,95). Поэтому в этот период передача тепла от факела к шихте максимальна, она настолько велика, что практически нет опасности оплавить огнеупоры, и в печь подают максимальное количество топлива.

По мере нагрева шихты температура ее Тхол возрастает, шихта раскаляется, покрывается шлаком и сама начинает отражать тепловые лучи, в результате чего условия поглощения тепла шихтой ухудшаются. Во избежание нагрева и оплавления огнеупора необходимо уменьшать подачу топлива.

Таким образом, подача топлива по ходу плавки меняется. Максимальной величины расход топлива достигает во время завалки и в начале периода плавления. Подаваемое в это время количество тепла называют максимальной нагрузкой. По мере прогрева шихты подачу топлива уменьшают и тепловая нагрузка падает. Частное от деления общего расхода тепла топлива для одной плавки на время плавки называют средней тепловой нагрузкой или тепловой мощностью печи, т.е.

Продолжительность мартеновской плавки.

Схема изменения тепловой нагрузки но ходу плавки в мартеновской печи
Рисунок 1. Схема изменения тепловой нагрузки но ходу плавки в мартеновской печи:
А — начало завалки и прогрева твердой шихты; Б — начало заливки жидкого чугуна; В — полное расплавление шихты; Г — выпуск

Для мартеновских печей к.и.т. составляет 0,50—0,55.
Удельный расход тепла (расход тепла топлива на 1т стали) зависит от многих факторов, и прежде всего от емкости печи. По мере увеличения садки печи уменьшаются относительные потери тепла на нагрев футеровки, на отвод тепла с охлаждающей водой и другие потери; в результате удельный расход тепла снижается с 840 для 10—20-т печей до 210МДж/т для 900-т печей.

Источник [2] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: мартеновское производство стали
Вернуться на главную: Черная металлургия