Учебное пособие по дисциплине «Энергосбережение в промышленных печах» для бакалавров направления 5310100 «Энергетика

Рис. 1-11. Мартеновская сталеплавильная печь, водоохлаждаемая металлическая конструкция, поддерживающая кладку работающая на смешанном коксодоменном газе.
1 — свод головки; 2 — главный свод; 3 — рабочее пространство; 4 —кессонового сопла; 5 — ванна; 6 — завалочные окна; 7 — вертикальный воздушный шлаковик; 8 —подина; 9 — газовый шлаковик (пылеуловитель); 10 — воздушный для шлаковых ковшей; 11 — воздушный регенератор; 12 — газовый регенератор; 13 — путь газоканал; 14 — поднасадочные каналы; 15 — перевальная стенка; 16 — свод регенератора; 17 — поднасадочные арки.


Ре­генераторы располагаются под печью и соединяются с плавильным пространством при помощи вертикальных каналов и головок. Головки при газовом отоплении играют роль горелок — в них нагретое газообразное топливо, поступающее из газовых регене­раторов, смешивается с горячим воздухом, подаваемым из воздушных генераторов. При помощи головок факелу придается определенное направление на ванну, чем достигает­ся настильность пламени, т.е. его движение непосредственно над расплавляемой ших­той.
В настоящее время для отопления мартеновских печей используется природный газ, при сжигании которого в факеле не происходит образования сажистого углерода; факел без принятия специальных мер был бы прозрачным и не обеспечивал бы доста­точной величины плотности собственного излучения факела Е_ф, определяемой степенью черноты факела _ф и его абсолютной температурой Т_ф в четвертой степени;
(1-4)
Поскольку дальнейшее повышение температуры факела лимитировано работой регенераторов и стойкостью огнеупоров, стараются увеличить степень черноты факела путем карбюрации его добавкой смолы или мазута, при сжигании которых образуется сажистый углерод. Расход мазута составляет 20—30% по расходу тепла, а количество сажи в углемазутном факеле составляет 3—5% массы мазута. Другим способом является самокарбюрация природного газа в вертикальных каналах путем термического разложения частя углеводородных газов с выделением сажи. Сажеобразование удобно осуществляется в специальных аппаратах — реформаторах, в которых некоторая часть природного газа сжигается с недостатком воздуха.
Температура газов, уходящих из регенеративной насадки, высока (500—700 °С), и поэтому для более полного использования их тепла устанавливают паровые котлы-утилизаторы. В настоящее время взамен водяного охлаждения металлических элемен­тов печи устраивается испарительное охлаждение. Каждый охлаждаемый элемент пред­ставляет собой испарительную поверхность с естественной или принудительной цирку­ляцией; получаемый пар используется для отопительных или для энергетических целей. Современные мартеновские печи могут иметь энергетический к. п. д. 50—60% вместо имевших место прежде 15—20%.
В настоящее время для интенсификации мартеновских печей в ванны подается кислород, что сильно сокращает продолжительность плавки (на 20—30%).