МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ
(от имени П. Мартена),
пламенная
регенеративная печь для переработки чугуна и стального лома в сталь заданного
хим. состава и качества.
М. п. состоит из след. осн. частей (рис.):
рабочего пространства (под, передняя и задняя стенки, свод), где осуществляется
плавка; головок (правой и левой), состоящих из собственно головок и вертикальных
каналов для подачи топлива и воздуха в рабочее пространство и отвода из
него продуктов сгорания; шлаковиков (воздушных и газовых) - для осаждения
и накопления пыли и частиц шлака, выпадающих из проходящих через них продуктов
сгорания; регенераторов (воздушных и газовых) - для подогрева поступающих
в печь газа и воздуха теплом выходящих из рабочего пространства продуктов
сгорания; боровов (каналов) для воздуха, газа и продуктов сгорания; системы
перекидных клапанов, предназначенных для изменения направления подачи в
печь топлива и воздуха и отвода из рабочего пространства продуктов сгорания;
котла-утилизатора; дымовой трубы. Рабочее пространство и головки печи расположены
выше рабочей площадки цеха и условно наз. верхним строением печи. Остальные
части находятся под рабочей площадкой и наз. нижним строением. М. п.- агрегат
симметричный: правая и левая её стороны относительно вертикальной оси одинаковы
по устройству. Топливо и воздух для горения поступают в рабочее пространство
поочерёдно то с правой, то с левой стороны; продукты сгорания отводятся
из рабочего пространства соответственно с противоположной стороны. Изменение
направления подачи топлива и воздуха, т. е. изменение направления факела
в рабочем пространстве, осуществляется системой клапанов и шиберов и наз.
<перекидкой" клапанов. Продукты сгорания поступают из шлаковика .в регенератор
сверху при темп-ре 1500-1600 °С и, проходя по насадке (огнеупорная кладка
регенераторов), передают ей значит, часть содержащегося в них тепла. При
последующем прохождении через нагретую насадку холодного воздуха или газа
они нагреваются до 1100-1200 °С.
Все элементы М. п. выкладывают из огнеупорных
материалов (см. Огнеупоры). В зависимости от характера огнеупорных
материалов, из к-рых выложено рабочее пространство, М. п. делятся на основные
и кислые. Для кладки основной М. п. применяют магнезитовый, магнезито-хромитовый,
хромомагнезитовый кирпичи, магнезитовый порошок (для наварки пода), для
кладки кислой М. п.- динасовый кирпич и кварцевый песок. В ниж. строении
печи используются форстеритовый, высокоглинозёмистый, магнезитовый и шамотный
кирпичи. Для придания строит, прочности всей конструкции печи кладка крепится
металлической арматурой. Узлы и детали М. п., работающие в условиях высоких
темп-р, постоянно охлаждаются.
М. п. бывают двух типов - стационарные
и качающиеся. Большинство М. п. стационарные. Качающиеся М. п. обычно применяются
для переработки фосфористых чугунов, т. к. при этом требуется неск. раз
"скачивать" богатый фосфором шлак, что легче осуществлять на качающихся
печах. М. п. могут отапливаться жидким (мазутом) или газообразным (природный,
смешанный, генераторный газ) топливом. Смешанный газ (коксовый и доменный)
и генераторный газ, обладающие недостаточной теплотой сгорания, перед поступлением
в рабочее пространство подогреваются в регенераторах примерно до 1150 °С.
Природный газ и мазут используются без подогрева. Кислород, служащий для
интенсификации горения топлива, вводится через фурмы, помещённые в головках
печи, а подаваемый для продувки ванны - через фурмы, опускаемые в отверстия
в своде. Нек-рое количество топлива может поступать вместе с кислородом
в рабочее пространство печи с помощью топливо-кислородных горелок, также
опускаемых через свод. Печи, отапливаемые низкокалорийными видами газообразного
топлива, имеют две пары шлаковиков и две пары регенераторов (для подогрева
газа и подогрева воздуха), располагаемых попарно соответственно под каждой
головкой печи; отапливаемые мазутом или природным газом имеют под каждой
головкой по одному шлаковику и одному регенератору- только для подогрева
воздуха. Несмотря на наличие регенераторов, отходящие газы перед дымовой
трубой имеют темп-ру 400-800 °С. Для утилизации этого тепла за М. п. устанавливают
котлы-утилизаторы. Печи оборудованы контрольно-измерит. аппаратурой, позволяющей
не только контролировать их работу, но и автоматически поддерживать заданный
тепловой режим в различные периоды плавки.
Устройство мартеновской печи: 1 -
рабочее пространство; 2 - свод; 3 - подина; 4 - сталевыпускное отверстие;
5 - отверстие для спуска шлака; 6 - завалочные окна; 7 - передняя стенка;
8 - задняя стенка; 9 - головки; 10 -вертикальные каналы; 11 - шлаковик;
12 - регенераторы; 13 - насадка регенераторов; 14 - борова; 15 - рабочая
площадка.
Использование кислорода для интенсификации
работы М. п. приводит к постепенному уменьшению роли регенераторов. В связи
с этим в 60-х гг. 20 в. на ряде металлургич. з-дов были пущены в эксплуатацию
т. н. двухванные печи, вообще не имеющие регенераторов.
Осн. показатели, характеризующие работу
М. п.,- её производительность (годовая, часовая и съём стали с 1 м2
площади
пода в сутки) и расход топлива. Годовая производительность наиболее полно
характеризует работу печи, т. к. позволяет учесть все простои - горячие
(без прекращения подачи топлива) и холодные (с отключением топлива) и объективно
сравнивать работу однотипных печей. Производительность крупных М. п. превышает
0,5 млн. т стали в год. Съём стали с 1 л2 площади пода
позволяет сравнивать работу печей разной ёмкости в различных условиях.
Обычно съём стали составляет 12-13 т/м2. В СССР достигнуты
наиболее высокие в мире технико-экономич. показатели работы М. п.
Лит. см. при ст. Мартеновское
производство. И. Б. Поляк.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я