Мартенівська піч включає верхню й нижню частину.
Верхня частина складається із робочого простору печі та головок з вихідними каналами.
Нижня частина печі включає шлаковики, регенеративні камери з насадками та борови з перекидним обладнанням.
Робочий простір печі наведений на рис.2.30.
Рис. 2.31. Устрій робочого простору печі:
1 - склепіння; 2 – подина; 3 – головка; 4 - вертикальні канали.
У задній стінці печі розташоване стале випускний отвір. У передній стінці встановлені завалочні вікна. Робочий простір печі перебуває в найбільш важких умовах: витримує різкі теплові й механічні удари, хімічний вплив рідкого металу й шлаків, високі температури.
Склепіння печі виконується підвісним, що значно полегшує ремонт і
заміну футеровки, спрощується доступ до робочого простору печі. Проте при цьому ускладнюється й здорожується конструкція печі. Склепіння працює в більш сприятливих умовах, ніж інші елементи печі.
Головки розташовуються з торців печі й від устрію головки залежить режим роботи печі. Через головки подають повітря й паливо (рис.2.31).
Рис. 2.32. Устрій головки печі:
1 - вертикальний канал; 2 - форсунка; 3 – смолоскип.
Вимоги до головки:
- добра настильність смолоскипа по всій довжині ванни;
- мінімальний опір при відводі продуктів згоряння;
- гарне перемішування палива й повітря для забезпечення повного згоряння.
Шлаковики. Гази, що відходять по вертикальних каналах попадають у шлаковики, де осідає до 75 % грубого пилу,а дрібний пил виноситься в регенератори (рис.2.33).
Регенератор. Обсяг насадки регенераторів і площа поверхні взаємозалежні з обсягом газів, що відходять. Ці величини знаходять з допомогою спеціального теплотехнічного розрахунку. Від них залежать основні показники роботи печі: продуктивність Рп і витрати палива.
Насадки виконують із вогнетривкої цегли, покладеної у спеціальному порядку. Як показують дослідження, в найбільш важких умовах працюють верхні шари насадок, де підвищений рівень температури і ступінь осідання пилу. В зв’язку з цим їх викладають з термостійкої магнезитохромітової цегли. Нижні шари насадок працюють при нижчих температурах (1000…1200ºС) і їх викладають з більш дешевої і міцної шамотної цегли.
Рис. 2.33. Рух вихідних газів в нижній частині печі:
1 - вертикальний канал; 2 –шлаковик; 3 – регенератор; 4 – боров.
Двохванна мартенівська піч. Двохванні печі, або двохванні сталеплавильні агрегати (ДСА) запропоновані для вдосконалення мартенівського процесу.
Недолік звичайної мартенівської печі:
- наявність регенератору, який забивається пилом при нагріванні вихідними газами, що значно знижує теплопередачу від насадок;
- ремонт і заміна регенераторів-складний і громіздкий процес.
У двохванної печі немає регенераторів. Тепло гарячих вихідних газів з першої ванни використовується в другій додатковій ванні для нагрівання шихти. Устрій ДСА представлено на рис.2.34.
Принцип дії печізаснован на тому, що гази, які відходять з ванни (1) нагрівають тверду шихту в ванні (2). Після здійснення циклу процес повторюється у зворотному порядку.
Переваги печі: висока продуктивність; менша трудомісткість ремонтів; можливість розміщення нових печей в існуючих габаритах.
Рис. 2.34. Схема двохванної печі:
1, 2 – ванни печі; 3 - шлаковик; 4 – головка; 5 –паливно-кисневі пальники; 6 – кисневі фурми.
Недоліки печі: низька ефективність тепловіддачі; можливість підсмоктування холодного повітря.
Футеровка мартенівської печі складається з верхньої (вище рівня робочої площадки) і нижньої будови. До верхньої будови відносяться подина, передня й задня стінки, відкоси, склепіння і головки, вертикальні канали. Нижня будова – шлаковики, регенератори, насадки регенераторів і димовий тракт.
Подину печі виконують багатошаровою: ізолюючий шар – кілька рядів шамотної цегли, арматурний шар – периклазові вироби й робочий шар подини, який в основних печах роблять монолітним шляхом наварки або набивання його магнезитовим порошком. Задню й передню стінки основної печі викладають із магнезитової цегли до рівня шлаку, а вище – з магнезитохромітової; кислої печі – з динасової. Склепіння (зведення) печі виконують распорно-підвісним зі спеціальної периклазохромітової або периклазошпінелідної цегли. Стіни й склепіння головок, а також вертикальні канали викладають із периклазохромітової цегли. Так само футерують і стіни шлаковиків.
У найбільш важких умовах працюють верхні ряди насадок регенераторів, їх викладають із форстеритової цегли. Середні й нижні ряди насадок - із шамотної цегли.
Допоміжне обладнання
В технологічному процесі використується таке обладнання:
- напольна завалочна машина; заправні машини; розливний і заливальний крани.
Напільна завалочна машина. Її призначення – це завантаження в піч твердої шихти: руда, окатиші, металобрухт. Устрій машини наведено на рис.2.35.
Машина включає п'ять механізмів: 1 – обертання хобота; 2 - коливання хобота; 3 - замикання мульди; 4 - пересування візка; 5 - переміщення моста.
Рис. 2.35. Напільна завалочна машина:
1 - міст; 2 - портал зі струмознімачем; 3 - завантажувальний візок; 4 – хобот; 5 – мульда; 6 - завантажувальне вікно печі.
Завалочна машина здійснює наступні функції:
- з'єднання хоботу з мульдою;
- підйом мульди до потрібної висоти;
- подача мульди з шихтою в піч з допомогою візка;
- розвантаження мульди;
- повернення порожньої мульди із печі, установка її на візок состава з мульдами.
Механізм обертання хобота наведено на рис.2.36.
Рис. 2.36. Схема механізму обертання хоботу:
1 – мульда; 2 – хобот; 3 – мундштук; 4 – опори; 5 – привод обертання.
Його призначення – це розвантаження шихти в печі шляхом обертання хоботу на 360 град.
Механізм коливання хоботу представлений на рис.2.37. Привод механізма змонтовано на завантажувальнім візку.
Рис. 2.37. Механізм коливання хобота:
1 – хитна рама; 2 – кривошипно-шатунний механізм; 3 – шарнір.
Його призначення:
1. Установка й знімання мульди із платформи.
2. Установка мульди в прорізі завалочного вікна.
За повний оборот кривошипа хобот з мульдою робить закінчений качальний рух.
Механізми пересування візка й моста служать для подачі мульди в будь-яке завалочне вікно мартенівської печі. Кожна піч має чотири і більше завалочні вікна залежно від продуктивності печі.
