Топливо мартеновских печей

Теплотехнические основы работы мартеновской печи. Принцип регенерации тепла

Классификация конструкций

Мартеновские печи подразделяются:

- стационарные;

- качающиеся.

Стационарные печи имеют ванну, смонтированную в неподвижной металлической арматуре печи.

Качающиеся печи имеют ванну, которая поворачивается относительно продольной оси на определенный угол с целью периодического удаления шлака из рабочего пространства.

В зависимости от материала футеровки подины печи подразделяются:

- основные;

- кислые.

Основные – позволяют перерабатывать шихту с высоким содержанием фосфора и серы. Огнеупорный материал подины – магнезит или смесь магнезита с доломитом.

Кислые – применяются для выплавки высококачественных сталей и рядовых сталей при отсутствии в шихте фосфора и серы.

Огнеупорный материал подины – динас или кварц.

Мартеновские печи подразделяются:

- однованновые;

- двухванновые.

Для получения стали в жидком состоянии выпуска из печи и разливки, ее необходимо нагреть до температуры 1600-1650 °С. Металл может быть нагрет до этой температуры, если продукты сгорания факела имеет еще более высокую (на 100-150°С) температуру – tн, т.е. 1750 – 1800°С.

Для достижения практической температуры продуктов сгорания факела tн =1750 - 1800°С с учетом потери тепла в окружающую среду, степени диссоциации продуктов горения, теоретическая температура (калориметрическая) горения должна быть

, где k = 0,75. Это пирометрический коэффициент, зависящий от отдачи тепла нагреваемым предметом, потерь тепла в окружающую среду и от степени диссоциации продуктов горения.

tт = 2350°С

Однако, как показывают результаты расчетов, приведенные в табл. 1, ни один вид топлива при сжигании его в холодном воздухе не обеспечивает этой минимальной величины. В связи с этим для осуществления сталеплавильного процесса в мартеновской печи необходим дополнительный источник тепла, который позволил бы достичь температуру 2350°С.

Таблица 6.1

Калориметрическая температура горения топлива

Топливо	Теплопроводная способность, Qт, кДж/м3(кг) (средняя)	Калориметрическая температура, tт, °С
холодный воздух	нагретый воздух до 1100°С
Коксовый газ
Доменный газ
Мазут
Природный газ

Калориметрическую температуру горения топлива в мартеновской печи можно определить по формуле:

;

где - теплотворная способность топлива, кДж/м3(кг); - физическое тепло нагретого воздуха, кДж/м 3; V - объем отдельных составляющих продуктов сгорания, м3; - соответствующие средние теплоемкости продуктов сгорания.

Следовательно, источником дополнительного тепла является физическое тепло предварительно нагретого воздуха. По условиям службы огнеупоров в регенеративных насадках максимально возможная температура подогрева воздуха в среднем составляет 1000-1200°С, что является достаточной величиной для достижения необходимого значения калориметрической температуры факела.

Таким образом, главной теплотехнической основой работы мартеновской печи является необходимость предварительного нагрева воздуха путем реализации принципа регенерации тепла.

Требования, предъявляемые к топливу мартеновских печей

Топливо должно отвечать требованиям:

- обладать высокой теплотворной способностью;

- обеспечивать высокую излучательную способность;

- содержать минимальное количество вредных примесей (сера, вода);

- быть дешевым, транспортабельным и технологичным.

В настоящее время применяется мазут и природный газ, коксовый и доменный газы.

Дата добавления: 2014-01-03