что такое борова в металлургии

Боров трубы

Асбестоцементная труба для печи

Противопожарная отступка

Боров трубы

Вообще то бо́ров это кастрированный хряк, но почему то так называют элемент дымовой трубы для печи.

Печной боров это наклоненная под углом кирпичная дымовая труба, выше потолка, но под крышей.

Часто борова лежат в горизонтальной плоскости, наверно поэтому их так и назвали.

Когда я учился на печника борова были запрещены.

Подписчики писали, что сейчас разрешили и борова, и асбестоцементные трубы, но я подтверждения этому не нашёл, поэтому в своей работе не использую ни того, ни другого.

Про вред асбестоцементных труб я уже писал здесь, теперь настала очередь боровов.

История возникновения печных боровов.

Кто то из подписчиков писал в комментариях, что борова придумали из за налога на печные трубы.

Якобы, прознав про грядущую инспекцию, крестьяне одним махом сворачивали трубу выше борова, а когда чиновник уезжал быстро восстанавливали и снова пользовались печью.

Это интересная и изящная теория, но на мой взгляд неубедительная.

Частично разобрать трубу можно и без борова.

Я думаю борова стали делать в первую очередь для удобства ремонта печей.

В старину возможность таких ремонтов была очень актуальна.

Боров на печной трубе.

Несмотря на то что много людей, почему то, считают что раньше всё делали лучше, могу с уверенностью сказать:

К печам это не относится, плохие строили печи.

Я перевидал этих старых печей тьму тьмущую.

В детстве, когда я жил в деревне, мой дед шабашил печным ремонтом.

Вот тут то боров и пригождался, можно было полностью разобрать печь, а труба оставалась нетронута.

Он не был печником, но как любой крестьянин знал и умел многое.

Когда я сам выучился на печника и стал работать по этой специальности осознавал насколько худые были те печи которые мы каждый год реанимировали.

Сама идея устройства борова логичная и полезная, но неграмотная эксплуатация печей сделала этот элемент очень опасным.

Польза борова дымовой трубы.

Причины запретов на борова для печей.

Хорошая идея была испорчена безграмотными умельцами.

С помощью боровов стали соединять печи в один дымоход, из за этого их длина сильно увеличилась.

Длинный боров для трубы.

Контролирующим органам было проще запретить борова совсем чем регламентировать их длину.

Вообще от боровов происходило очень много пожаров, но повторюсь, виной этому были безграмотные мастера их сложившие и безграмотные истопники не понимающие про необходимость ревизии и чистки дымоходов.

Почему борова приводили к пожарам.

В длинных горизонтальных участках сильно скапливалась сажа, воспламенение которой приводило к пожарам.

В придачу к горящей саже опасность представляло подключение борова к трубе.

С помощью борова труба становилась независимой от печи, но зависимой от перекрытия.

Малейшее движение перекрытия дома или печи приводили к разоружению кирпичной кладки в месте соединения борова и трубы.

Здесь видно что боров отрывается и трещины, время от времени, подмазывают.

А дальше привычный сценарий, сажа попадает в высыпавшийся шов, воспламеняется и пожар.

Как обезопасить боров.

Самый безопасный боров тот которого нет, но если без него не обойтись то важно выполнить ряд условий.

Помните: Боров на чердаке это источник повышенной пожароопасности, устраивая такое сооружение вы нарушаете противопожарную норму и подвергаете свою жизнь опасности.

Источник

Боров дымовая труба

Вообще устройства боровов следует избегать, так как очистка их от сажи довольно затруднительна и опасность в пожарном отношении больше, чем от прямых труб. Трубочист не всегда может веником с гирею очистить боров от сажи, а в большинстве случаев у начала и конца Б. имеются отверстия, обделанные чугунными дверцами 6 × 6 дюймов в квадрате, через которые очищаются Б. особыми метлами на шестах. Нужен при этом досмотр, чтобы сажа была дочиста выбрана и дверцы плотно закрыты. При устройстве Б. следует наблюсти: 1) чтобы Б. имел наклонное положение — подымаясь к выводной трубе, и если нельзя ему дать такого уклона, при котором чугунное ядро с веником свободно проходило бы по Б., то в начале и конце Б. нужно поставить чугунную дверцу, и 2) соединение борова с дымоотводной трубой должно быть сделано так, чтобы при входе дыма в трубу не было перебоя, что можно достигнуть посредством устройства перегородки, образующей как бы загнутое колено, в котором одна сторона составляет стенку трубы, а три остальные стенки перегородки. Длина или высота такого колена или перегородки ½ арш.

Кладка боровов делается из кирпича на глине по бревнам, доскам или железным брускам. Бревно и доски раньше обиваются войлоком, а железные бруски перевязываются в решетку обручным железом. Борова полезно оштукатуривать снаружи глиною и белить.

Смотреть что такое «Боров дымовая труба» в других словарях:

Боров, дымовая труба — Боров это наклоненная под известным углом дымовая труба, выше потолка, но под крышей. Очень часто случается, что дымовые трубы от разных печей соединяются выше потолка в одну или две посредством боровов; делается это с целью уменьшения расходов… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ТРУБА — жен. дудка, кишка, рукав, из твердого вещества; узкий, сравнительно с длиною, пролет, проток; ствол; крытый желоб; пустой или полый проводник, отверстый с концов; за сим, трубой, зовут весьма различные предметы этого устройства: Труба печная,… … Толковый словарь Даля

ДЫМ — муж. летучее вещество, отделяющееся при горении тела; улетающие остатки горючего тела, при разложении его на воздухе, огнем. | Очаг; | курево; | дом, изба, двор; | семья или тягло. С дыму по деньге на большой очаг станет. Нет дыму без огня. Нет… … Толковый словарь Даля

МУСОРОСЖИГАНИЕ — МУСОРОСЖИГАНИЕ, радикальный способ обезвреживания твердых отбросов огнем. Отличают М. в небольших несложных печах без использования теплоты сжигания и золы от М. в центральных станционных установках с утилизацией отходящего тепла для… … Большая медицинская энциклопедия

Стеклянное производство* — Заводское производство стекла в России начинается при царе Михаиле Феодоровиче (1635). Стеклоделие, упавшее было на первых порах по возникновении, начинает снова развиваться заботами Петра Великого в начале XVIII стол. С этого времени… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Стеклянное производство — Заводское производство стекла в России начинается при царе Михаиле Феодоровиче (1635). Стеклоделие, упавшее было на первых порах по возникновении, начинает снова развиваться заботами Петра Великого в начале XVIII стол. С этого времени… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ — проходная печь для нагрева металлич. заготовок перед прокаткой, ковкой или штамповкой. В М. п. заготовки проталкивают навстречу движению продуктов сгорания топлива; при таком противоточном движении достигается высокая степень использования… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Кирпичное производство — Кирпич (Ziegel, Mauerstein, Backstein; la brique; brick) строительный материальный элемент небольшого формата, приноровленного к удобству ручной кладки. Так как манипуляции при постройках из кирпича происходят вручную, руками каменщиков, то… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Дымволок — 1. Отверстие в верхней части стен курной избы, через которое выходит печной дым. 2. Дощатая дымовая труба. 3. (боров). Лежачий дымовой канал на чердаке. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995) … Архитектурный словарь

Источник

БОРОВ

Смотреть что такое «БОРОВ» в других словарях:

боров — 1. БОРОВ, а; мн. боровы, ов; м. 1. Кастрированный самец свиньи (обычно откармливаемый на убой). Жирный, как боров (разг.). 2. Разг. сниж. О толстом, неповоротливом человеке. ◁ Боровок, вка; м. Уменьш. 2. БОРОВ, а; мн. борова, ов; м.… … Энциклопедический словарь

боров — кастрированный самец свиньи, безмудый свинтус; боровичок, дымоход, кабан, туша, кнур, толстяк, пузан, жиртрест, брюхан, мордан, вепрь, хряк Словарь русских синонимов. боров см. толстяк Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М … Словарь синонимов

боров — Бор, боров. А. Н. Афанасьев, автор известного исследования о «Поэтических воззрениях славян на природу», в своих [студенческих. Л. А.] воспоминаниях о Московском университете (Русск. архив, 1911, № 2, с. 185; ср. Русск. старина, 1886, август, с.… … История слов

боров — Взрослый кастрированный самец свиней. [ГОСТ 16020 70] боров Кастрированный хряк. [ГОСТ 27774 88] Тематики свиноводствоскот для убоя Обобщающие термины свиньи EN barrow DE Borg FR verrat castré … Справочник технического переводчика

БОРОВ — см. Газоход … Большой Энциклопедический словарь

БОРОВ — кастрированный хряк … Большой Энциклопедический словарь

БОРОВ — БОРОВ, борова, мн. боровы борова, муж. 1. (мн. боровы). Самец свиньи, кабан, кастрированный для откармливания на убой. || перен. Непомерно толстый человек (разг. ирон.). 2. (мн. борова). Горизонтальная часть дымохода, ведущая от печи к дымовой… … Толковый словарь Ушакова

БОРОВ 1 — БОРОВ 1, а, мн. ы, ов, м. Кастрированный самец свиньи. Ну и б.! (перен.: о толстом, неповоротливом человеке; прост. пренебр.). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

БОРОВ 2 — БОРОВ 2, а, мн. а, ов, м. (спец.). Часть дымохода, ведущая от топки котла, печи к дымовой трубе. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

боров — БОРОВ, а, мн. ы, ов, муж. Кастрированный самец свиньи. Ну и б.! (перен.: о толстом, неповоротливом человеке; прост. пренебр.). II. БОРОВ, а, мн. а, ов, муж. (спец.). Часть дымохода, ведущая от топки котла, печи к дымовой трубе. Толковый словарь… … Толковый словарь Ожегова

Источник

Мартеновская печь: температура, схема. Мартеновская печь во время войны

Мартеновские печи относятся к классу агрегатов с отражательной регенеративной функцией.
Конструкция состоит из таких элементов:

Что такое мартеновская печь?

Печь мартеновского типа – это особая металлургическая установка, в которой из лома железа и чугуна получается сталь.

С помощью конвективных потоков раскаленной газовоздушной смеси происходит сам процесс нагревания, а также дальнейшего плавления материала.

Ниже представлено фото мартеновской печи и сталевара, обслуживающего ее, а также контролирующего процесс выплавки металла:

Фото 1

Фото 2

Фото 3

История появления

Изобрел мартеновскую печь французский металлургический инженер Пьер Эмиль Мартен в 1864 году. С того времени – это официальная дата изобретения мартеновской печи.

Во второй половине XIX века мартеновские установки стали настоящим прорывом в сталелитейном производстве.

В России первые мартены появились в 1870 году на Сормовском заводе под Нижним Новгородом. В их создании принимал активное участие инженер А. Износков.

Благодаря интенсивному развитию промышленности в СССР, в 30-ые годы XX века, к началу Великой Отечественной войны этот комбинат стабильно обеспечивал советскую армию запасными деталями, частями корпусов из стали и чугуна для военной техники.

Устройство

Основными элементами, представляющими устройство мартеновской печи, являются:

Ниже приведены типовые схемы мартеновских печей:

КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ

Мартеновская печь симметрична по своей конструкции и состоит из следу­ющих основных элементов (рис. 16.1): рабочее пространство, головки, верти­кальные каналы, шлаковики, регене­раторы, борова, реверсивные и регу­лирующие клапаны, котел-утилиза­тор, газоочистка и дымовая труба. На рис. 16.1 схематически показана мар­теновская печь в тот момент, когда топливо и воздух поступают с правой стороны печи. Проходя через предва­рительно нагретую насадку регенера­тора, воздух нагревается до 1000— 1200°С и в нагретом состоянии 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 по системе боровов уходят к трубе. При этом насадка левого реге­нератора нагревается, а насадка реге­нератора правой стороны постепенно охлаждается. В момент, когда темпе­ратура в регенераторе, через который поступал в печь воздух, уже снизилась настолько, что становится невозмож­ным нагрев воздуха до нужного уров­ня, а противоположный регенератор, через который из печи уходят продукты сгорания, перегревается, осуществ­ляют перекидку клапанов,

изменяя на­правление движения потоков в печи. Операцию перекидки выполняют по­средством перекидных клапанов. 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.

Энтальпия продуктов сгорания Н

равна произведению массы продуктов сгорания
т
на их теплоемкость
с
и температуру
t,
т. е.
Н= cmt,
откуда
t = H/ст.
Энтальпия
H
складывается из химического тепла сгорания топли­ва
H
хт и тепла нагрева воздуха
H
н
В,
т. е.
Н= Нх
т +
H
нв, соответственно
t = (Нх.
т.
+ Нн.в.
)/c
т
. Таким образом, при нагреве поступающего в печь воз­духа обеспечивается достаточно высо­кая температура 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. Тогда в формуле t

=
Н/с-т
умень­шается знаменатель (уменьшается /п) и соответственно возрастает темпера­тура. На каждый объем подаваемого воздуха с кислородом поступает 3,762

Рис. 16.1.Схема устройства (а) и общий вид (б) мартеновской печи:

боров;
3
— регенератор;
4—
шлаковик; 5 — вертикальный канал;
6—
головка; 7—ра­бочее пространство;
8—
реверсивные и регулирующие клапаны;
9—
котел-утилизатор;
10—
газоочистка

объема балластного азота. Обогаще­ние воздуха кислородом приводит к уменьшению количества продуктов сгорания (при том же количестве теп­ла, выделенном топливом) и соответ­ственно к повышению температуры.

При рассмотрении существующих вариантов конструкций мартеновских печей исходят из следующих общих признаков:

а) по характеру конструкций мар­теновские печи бывают стационарны­ми

и
качающимися.
Большинство мар­теновских печей стационарные, так как качающиеся печи 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;

б) по характеру материалов, ис­пользуемых для изготовления подины, мартеновские печи бывают основными

и
кислыми’,
в) в зависимости от вида топлива и его теплотворной способности марте­новские печи могут иметь две пары реге­нераторов —

для подогрева и воздуха, и газа (при отоплении печи газом с невы­сокой теплотворной способностью)
или одну пару регенераторов
(когда печь отапливается высококалорийным топ­ливом, подогрев которого либо не ну­жен, либо трудно осуществим);

г) в зависимости от емкости марте­новские печи делятся на печи малой емкости ( Читайте также: Изготовление станка для заточки сверл в домашних условиях: делаем точилку своими руками

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

Из всех частей печи рабочее про­странство эксплуатируется в наиболее тяжелых условиях — в нем ведется плавка стали. Стойкость элементов рабочего пространства печи определя­ет, как правило, стойкость всей печи и, следовательно, сроки промежуточ­ных и капитальных ремонтов. В соот­ветствии с этим к огнеупорным мате­риалам для рабочего пространства

Рис. 16.2.Поперечный разрез (а) и разрез вдоль продольной оси (б) рабочего простран­ства мартеновской печи:

соответственно задний и передний продоль­ные откосы;
2, 4—
задняя и передняя стенки соот­ветственно;
3 —
свод;
6—
под; 7—поперечный от­кос

предъявляются жесткие требования, а именно требуются: а) высокая огне­упорность; б) химическая устойчи­вость против воздействия шлака, ме­талла и печных газов; в) достаточная механическая прочность при высоких температурах; г) хорошая термостой­кость при колебаниях температуры.

16.2.2. Подина (под) печи.Выбор футеровки для подины мартеновской печи определяется характеристикой шлаков. Мартеновский процесс, в ко­тором в шлаке преобладают кислот­ные оксиды, называется кислым мар­теновским процессом’,

соответственно печь, подина которой изготовлена из кислых огнеупорных материалов, на­зывается
кислой мартеновской печью.
Если в шлаке мартеновского процесса преобладают основные оксиды, то процесс называется
основным марте­новским процессом,
а печь —
основной мартеновской печью.
Верхний (рабочий) слой кислой подины выполняют из кварцевого песка, который набивают или навари­вают на заранее выложенные динасо-вые кирпичи. Верхний слой основной подины изготовляют обычно из маг­незитового порошка (реже доломито­вого), который набивают или навари­вают на служащий основанием магне­зитовый кирпич (рис. 16.3).

Задняя и передняя стенки марте­новской печи работают (особенно в нижней части) почти в тех же услови­ях, что и подина. Заднюю и переднюю стенки кислой мартеновской печи выкладывают из динасового кирпича, а основной мартеновской печи — из магнезитового кирпича.

16.2.3. Свод мартеновской печипрактически не соприкасается со шлаком, поэтому его можно испол­нять из кислых и основных огнеупор­ных материалов независимо от типа процесса. Своды мартеновских печей изготовляют из динасового или тер­мостойкого магнезитохромитового кирпича.

Магнезитохромитовый кирпич ха­рактеризуется более высокой огне­упорностью (1800 °С), что способству­ет повышению производительности печи. Стойкость свода (число плавок от ремонта до ремонта) из магнезито­хромитового кирпича в 2—3 раза выше, чем из динасового. Однако при использовании в качестве материала свода магнезитохромитового кирпича приходится учитывать ряд особеннос­тей его эксплуатации.

Наиболее распространенной кон­струкцией магнезитохромитовых сво­дов является так называемый распор­но-подвесной свод. Обычно все кир­пичи, входящие в кольца свода, соеди­нены между собой металлическими штырями, которые вставлены в отвер­стия в кирпичах. Между всеми кирпи­чами вставляют прокладки из листо­вого железа (толщиной около 1 мм). В прокладках предусмотрены отверстия для прохода штырей, соединяющих между собой соседние кирпичи.

Стойкость магнезитохромитового свода составляет 600—1000 плавок. Су­ществует много способов крепления подвесного свода, обеспечивающих длительную его стойкость даже при выпадении отдельных кирпичей. Один из них показан на рис. 16.4.

Рис. 16.3.Устройство кислого и основного подов мартеновской печи:

/ — наварка (кварцевый песок); 2—наварка (магнезитовый по­рошок, молотый обожженный доломит); 3 —

динасовый кирпич;
4 —
магнезитовый кирпич; 5—шамотный кирпич;
6—
тепловая изоляция (пористый шамот); 7— стальной лист

16.2.4. Головки печи.Рабочее про­странство с торцов завершается голов­ками. Головки должны обеспечить:

1) хорошую настильность факела по всей длине ванны (чтобы максималь­ное количество тепла передать ванне и минимальное — своду и стенкам);

2) хорошее перемешивание топлива и воздуха для полного сжигания топлива в рабочем пространстве печи; 3) ми­нимальное сопротивление при отводе продуктов сгорания из рабочего про­странства.

Чтобы удовлетворялись требования 1) и 2), сечение выходных отверстий должно быть небольшим, но достаточ­ным для того, чтобы скорость входа в печь воздуха и топлива была макси­мальной; для удовлетворения требова­ния 3) сечение, наоборот, должно быть максимальным. Эта двоякая роль головок (с одной стороны, служить для ввода в печь воздуха и топлива, а с другой — отводить продукты сгора­ния) является весьма сложной инже­нерной задачей для конструкторов — проектировщиков печей.

На печах, работающих на высоко­калорийном топливе (природный газ, мазут), широкое распространение получили одноканальные головки (рис. 16.5). Эти головки конструктивно просты, и для них требуется меньший расход огнеупоров. Необходимые условия перемешивания воздуха с топли­вом, а также технологически эффек­тивная настильность факела обеспечи­ваются высокой скоростью истечения топлива из горелки или форсунки.

16.2.5. Шлаковики.Покидающие рабочее пространство печи дымовые газы, проходя через головку печи, по вертикальным каналам попадают в шлаковики. Шлаковики служат для улавливания плавильной пыли и шла­ковых частиц, уносимых продуктами сгорания из рабочего пространства. Этим достигается защита насадки ре­генераторов от засорения. Сечения шлаковиков гораздо больше сечения вертикального канала, поэтому ско­рость дымовых газов при попадании из канала в шлаковик резко снижает­ся, кроме того, меняется и направле­ние движения газов. В результате зна­чительная часть (50—70 %) плавильной пыли оседает в шлаковиках.

В шлаковиках оседает наиболее крупная пыль. Мелкие фракции в зна­чительной мере уносятся в трубу (10— 25 % пыли оседает в насадках регене­раторов). На пути движения дымовых газов происходит взаимодействие со­держащейся в них плавильной пыли с материалами кладки. С учетом этого для кладки вертикальных каналов и шлаковиков стремятся использовать термостойкий Магнезитохромитовый

Рис. 16.5.Мартеновская 500-т печь с одноканальной головкой и одной парой регенераторов

кирпич. Осевшая в шлаковиках пыль представляет собой более рыхлую мас­су, однако очистка шлаковиков как от пыли, так и от шлака является весьма трудоемкой операцией.

В газах, выходящих из рабочего пространства мартеновской печи, со­держится пыли 2,0-4,5 г/м3, в момен­ты продувки ванны кислородом коли­чество пыли возрастает почти в 10 раз. При расчетах размеров шлаковиков принимают, что на 1 т выплавляемой стали в них осаждается 7—10 кг пыли, т. е., например, за одну плавку в шла­ковиках 600-т мартеновской печи осаждается около 4т шлака. Для об­легчения условий труда при проведе­нии операции очистки шлаковиков их делают выкатными, а стены — из бло­ков, скрепленных металлическими кассетами. Во время ремонта шлаковик выкатывают из-под печи, краном убирают блоки-кассеты и шлак увозят из цеха на железнодорожных платфор­мах.

16.2.6. Регенераторы.Из шлакови­ков отходящие газы с температурой

1500—1600 °С попадают в насадки ре­генераторов. Объем насадки регенера­торов и величина поверхности ее на­грева, т. е. поверхность кирпича на­садки, омываемая движущимися газа­ми, являются важными параметрами, которые определяются специальным теплотехническим расчетом. От них в большой степени зависят основные показатели работы печи — производи­тельность и расход топлива.

Регенераторы должны обеспечи­вать постоянную высокую температу­ру подогрева воздуха (и газа). В наибо­лее тяжелых условиях работают верх-

При выходе в поднасадочное про­странство дым изменяет направление на 90° и часть плавильной пыли оседа­ет на лещади поднасадочного про­странства. Плавильная пыль оседает и на поверхности кирпичей, из которых выложена насадка. Размеры ячеек при этом уменьшаются (так же, как и раз­меры поднасадочного пространства), условия теплопередачи ухудшаются.

Большинство крупных мартеновс­ких печей работает с продувкой ванны кислородом через сводовые фурмы. В периоды интенсивной продувки из ра­бочего пространства печи дымовыми газами выносится большое количество пыли (до 80 г/м3). И только часть этой пыли оседает в шлаковиках; остальное количество пыли вместе с газами попа­дает в насадки регенераторов и, актив­но взаимодействуя с огнеупорами на­садки, налипает на них. В результате аэродинамическое сопротивление на­садок значительно возрастает. Чтобы печь работала нормально, используют такую меру, как увеличение проходно­го сечения насадок. При этом, однако, заметно уменьшаются поверхность на­грева и соответственно температура подогрева воздуха и коэффициент по­лезного «действия печи. Недостаток тепла от снижения температуры возду­ха приходится компенсировать увели­чением интенсивности продувки ван­ны кислородом (что усиливает процесс засорения насадок регенераторов) или увеличением расхода жидкого чугуна (что повышает себестоимость). Отка­заться же вообще от кислорода как ин-тенсификатора экономически нецеле­сообразно, так как это приведет к сни­жению производительности. Практика широкого использования кислорода для продувки ванны неизбежно приво­дит к снижению эффективности рабо­ты насадок регенераторов.

На рис. 16.6 показана схема кладки насадки регенератора с переменной площадью проходного сечения, при которой число каналов возрастает сверху вниз. За счет такого выполне­ния насадки сохраняется постоянной скорость движения продуктов сгора­ния, так как проходное сечение изме­няется соответственно изменению удельного объема газов по мере их ох­лаждения. В результате добавления продольных и поперечных рядов по­вышаются аккумуляция тепла насад­кой и эффективность ее работы, соот­ветственно возрастает температура на­грева воздуха, поступающего в печь.

Проблема интенсификации работы мартеновской печи без использования метода продувки ванны кислородом и соответственно без ухудшения работы регенераторов сложна. Одно из новых решений проблемы — организация дон­ной продувки ванны через подину.

Успехи в огнеупорной промыш­ленности позволили на базе природ­ного сырья с низким содержанием кремнезема и более высоким содержа­нием СаО создать специальные мате­риалы для изготовления подины и снизу через жидкую ванну металла продувать инертный газ. Подвод инер­тного газа снизу осуществляется через трубку; при этом непосредственно с металлом контактирует только специ­альная огнеупорная масса, т. е. проду­вочная трубка не изнашивается.

Достигаемое при такой технологии (без ухудшения условий работы регене­раторов) интенсивное перемешивание ванны приводит к интенсификации

Рис. 16.6.Насадка регенератора с перемен­ной площадью проходного сечения конст­рукции Мариупольского металлургического комбината им. Ильича

Рис. 16.7. Донная продувка ванны мартенов­ской печи:

передняя и задняя стенки печи;
3—
подина;
4—
сталевыпускное отверстие; 5—устройства для донной продувки;
6—
возвышение (порог);
7—
ос­таток жидкого металла предыдущей плавки

всех тепло- и массообменных процес­сов, сокращению продолжительности плавки, улучшению условий: удаления газов и неметаллических включений, перемешивания металла со шлаком и протекания реакции обезуглерожива­ния. На рис. 16.7 показан вариант устройства, в котором предусмотрен спе­циальный порог (возвышение) на по­дине для случая использования техно­логии с оставлением во время выпуска части металла в печи.

16.2.7. Перекидные клапаны, дымо­вая труба.Из поднасадочного про­странства отходящие газы при темпе­ратуре 500—800 °С попадают в борова. Борова предназначены для подвода к регенераторам газа, воздуха и отвода от них продуктов сгорания к трубе или котлу-утилизатору. Кладка боровов обычно двухслойная: внутренний слой из шамотного кирпича, внеш­ний из обычного красного кирпича.

Мартеновская печь — агрегат ре­версивного действия; направление движения газов по системе печи перио­дически меняется. Для этого в боровах, а также в газопроводах и воздухопрово­дах устанавливают систему шиберов, клапанов, дросселей, задвижек, объе­диняемых общим названием перекид­ные клапаны

(рис. 16.8). Операция пе рекидки клапанов в современных мар­теновских печах автоматизирована.

Основными требованиями, предъ-|являемыми к перекидным клапанам, являются: а) простота конструкции; б) максимальное уплотнение для пре­дотвращения попадания отходящих из печи газов в атмосферу цеха и недопу­щения потерь воздуха, подаваемого для горения.

Из боровов дымовые газы поступа­ют в дымовую трубу. Высоту трубы рассчитывают таким образом, чтобы создаваемая ею тяга (разрежение) была достаточной для преодоления сопротивления движению дымовых газов на всем пути до выхода в атмо­сферу.

Дымовая труба — сложное и доро­гостоящее сооружение. Высота дымо­вых труб современных крупных печей превышает 100 м. Дымовые трубы обычно выкладывают из красного кирпича с внутренней футеровкой из шамотного кирпича.

Рис. 16.8.Схема устройства перекидного клапана ши­берного типа

16.2.8. Охлаждение элементов мар­теновской печи.Ряд элементов печи изготовлен из металла. При этом такие элементы, как рамы и заслонки зава­лочных окон, балки, поддерживаю­щие свод рабочего пространства, пе­рекидные клапаны и др., омываются потоками горячих газов и нуждаются в непрерывном охлаждении. Теплонап-ряженность отдельных элементов весьма велика — до 2,8 МДжДм2 • ч); условия их эксплуатации особенно тя­желы.

Охладителем служит вода; расход ее на охлаждение этих элементов весь­ма значителен. На современных боль­ших мартеновских печах для охлажде­ния требуется более 400 м3 воды в 1 ч. Исходя из теплового баланса, с охлаж­дающей водой теряется до 15 % обще­го тепла, вводимого в печь.

Расход воды зависит от ее жесткос­ти. Допустимая температура нагрева воды тем выше, чем меньше жесткость воды. Обычно допускается нагрев ох­лаждающей воды на 20—25 °С, т. е. 1л воды уносит 85—105 кДж тепла. Для уменьшения расхода воды водяное ох­лаждение ряда элементов печи заме­няют пароиспарительным. На боль­ших печах количество получаемого пара составляет до 10 т/ч.

Принцип работы

Мартеновская печь – это пламенный отражающий механизм, который действует по принципу регенерации металла. В рабочем пространстве происходит сжигание природного газа или мазута.

Температура в мартеновской печи может достигать 18000 градусов Цельсия. Такой высокий уровень температуры поддерживается с помощью регенерации тепловой энергии печных газов.

Описание принципа работы:

Описание работы

Плавильная печь такого типа перерабатывает лом и передельный чугун в сталь конкретного химического состава.

В зависимости от материалов, мартеновский метод плавки стали делится на два типа:

Определение с футеровкой полностью зависит от состава шлака, который предполагаемо получится в процессе плавки.

Ключевой принцип действия заключается во вдувании раскаленного газообразного вещества (воздух с газом) в печь. Низкий сводчатый потолок отражает жар и направляет его на плавящийся металл, своеобразно аккумулируя.

Прежде чем попасть в печку, газ проходит через 4 регенератора, где нагревается. Из специальных камер, выложенных огнеупорным кирпичом, нагретый газ перемещается в верхнюю часть печи, где смешивается и сгорает. Действие происходит попеременно: нагрев регенератора продувкой, продувка холодным воздухом.

Виды и разновидности мартеновских плавок

Производство стали в мартеновских печах можно разделить на два основных способа – скрап-рудный процесс и скрап-процесс.

На качество получаемой стали влияет и футеровка стенок печного агрегата. Когда была изобретена мартеновская печь, об этом сильно не задумывались, но позже стали понятны механизмы получения того или иного вида стали с определенными свойствами.

Существует основная и кислая футеровка:

Технология скрап-рудного процесса

Сталь готовится в несколько этапов:

• загрузка (завалка) шихты (железная руда, известняк, скрап); • нагрев; • заливается чугун в жидком состоянии; • плавка и кипение расплава; • отбор образцов для анализа; • удаление шлака первичного образования;

• засыпка материала для образования нового шлака для процесса дефосфации (повторяется до тех пор, пока количество фосфора не будет в норме) • отбор проб для анализа на требуемое содержание фосфора; • кипение. Во время процесса происходит выгорание углерода. Продукт процесса – окись углерода, всплывает через толщу металла, перемешивая его, выравнивает химический состав, очищает расплавленную массу от газов и примесей; • отбор образцов металла на содержание углерода; • раскисление и легирование; • выдержка; • выпуск жидкого металла для дальнейшей разливки.

Сегодня используются прогрессивные методы плавки с использованием кислорода, как для оптимизации горения, так и для продувки металла. Для этого через свод к ванне с кипящим металлом подводят кислородные фурмы, охлаждаемые водой.

Отличие от доменной печи

Отличие доменной печи и мартеновской печи состоит в способе закладке шихты, а также в методах отвода и подачи газов в рабочее пространство установок.

Доменные агрегаты могут быть электрическими, в то время как мартены работают только на газу или жидком топливе. Печь мартеновского типа состоит из нескольких рабочих камер, а домна – это один большой резервуар шахтного типа.

Доменная печь, мартеновская печь – отличия их состоят и в атмосфере внутри камер. Домны способны работать с нейтральными или восстановительными атмосферами при различных режимах давления.

Это повышает производительность, а также количество выплавляемого металла на единицу объема шихты. Так, в отходах доменного производства содержится в 10 раз меньше остаточного железа, чем в шихте, оставшейся после мартенов.

Рабочее пространство

Чертеж мартеновской печи, представленный в статье, иллюстрирует устройство этой части агрегата. В рабочем пространстве сверху присутствует ограничивающий свод, снизу – под (подина). В передней стенке просматриваются проемы. Они именуются завалочными окнами. Через них в мартеновскую печь загружается твердая шихта и заливается жидкий чугун. Заливка осуществляется посредством специального приставного желоба. Завалочные окна, как правило, закрыты особыми футерованными крышками со специальными отверстиями «гляделками». Они позволяют сталевару наблюдать за процессом плавки и состоянием агрегата. Рабочее пространство находится в наиболее тяжелых условиях из всех элементов, которые включает в себя мартеновская печь. Температура в этой части агрегата очень высокая. Кроме резкого теплового воздействия, рабочее пространство подвергается и механическим ударам. Материалы, из которых изготавливается эта часть устройства, находятся под действием химических соединений, возникающих при плавлении шлака и металлов. По стойкости элементов рабочего пространства обычно определяют устойчивость и всей печи, а также периоды капитальных и промежуточных ремонтов.

Плюсы и минусы

Основными достоинствами печей мартеновского типа являются:

Но отрицательных моментов у мартеновских печей больше, они следующие:

Ремонтные работы

Могут ли современные специалисты качественно выполнить ремонтные работы агрегата, который давно «вышел из моды». Оказывается, что да, но компании, предоставляющие такие услуги, выполняют их неохотно, если только это не масштабная реконструкция, во время которой выполняется:

Используются ли эти печи сейчас?

Сейчас подобные агрегаты практически не применяются. Несколько заводов, использующих производство стали в печах, по типу мартеновских, еще функционируют в Китае, Украине, Индии и странах «третьего мира».

Это обусловлено их малой рентабельностью, а также особо вредными условиями труда работников, занятых в мартеновском производстве.

По степени загрязнения окружающего воздуха промышленными выбросами и аэрозолями, эти печки занимают одно из первых мест. Именно поэтому, с начала XXI почти все мировые производители металла отказались от подобных устройств в пользу современных сталеплавильных агрегатов.

Что сейчас используют вместо мартеновских печей?

Шестидесятые года XX века ознаменовались изобретением новых прогрессивных методов получения качественной стали, таких как электрическая выплавка и кислородно-конвертерный способ.

Получение стали в мартеновских печах постепенно прекращалось. Перестали строиться новые установки, последняя печь данного вида была построена в 1970 году.

Физический износ мартеновских установок постепенно сводит подобное производство металла к нулю, во всем мире на сегодняшний день таким способом выплавляется всего 2% от общего объема изготавливаемой стали. На смену мартенам пришли:

Удаление серы

Как указывалось выше, для успешного удаления серы из металла в шлак необходимы следующие условия:

Вследствие высокого содержания в мартеновских шлаках оксидов железа процесс десульфурации приобретает ограниченное развитие. Коэффициент распределения серы (S)/[S] очень невелик и составляет обычно 3—10. При обычной шихте получение в готовой стали менее 0,040 % S (требование ГОСТа для большинства марок) особых трудностей не представляет. Однако получение очень низких концентраций серы в ряде случаев затруднительно. В связи с этим при выплавке стали с особо низким содержанием серы операцию удаления серы переносят в ковш (см. раздел «Внепечная обработка стали»).

Особое внимание следует обращать на содержание серы в топливе, так как при большом ее количестве возможно обогащение металла серой. Применяемый для отопления коксовый газ обязательно подвергают сероочистке. Допустимое содержание серы в нем не должно превышать 2 г/м3. Мазут для отопления мартеновских печей применяют низкосернистый. Наиболее чистым (по содержанию серы) топливом является природный газ.

Вывод

Прошло уже более 150 лет с того момента, в каком году была создана мартеновская печь. Технологии плавления металла сильно шагнули вперед, были разработаны новые экономичные и экологически безопасные виды плавки стали. Однако, именно изобретение мартенов дало мощный толчок к росту промышленности.

Благодаря таким печкам, увеличение промышленного производства в XX веке достигло небывалых темпов. Сейчас выплавка стали в мартеновских печах в мире практически прекращена, но этот агрегат навсегда останется символом стремительного развития машиностроения и металлургии в умах многих поколений.

Источник