МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1994 года по МПК C21C5/04 F27B3/22 

Изобретение относится к оборудованию для выплавки стали и может быть использовано на металлургических заводах.

Известны мартеновские печи, содержащие камеру плавления, обогреваемую горелочными устройствами, расположенными в противоположных боковых стенах. Как правило, горелочные устройства размещены на продольной оси камеры плавления.

В этих печах недостаточно эффективно используются энергия топливно-воздушного потока газов для перемешивания расплава стали и шлака. Поток газов из горелочного устройства, направленный по оси камеры плавления, приводит в движение расплавы шлака и металла. Интенсивность движения расплава снижается по мере продвижения шлака к противоположной стене, т.к. проявляется противоположно направленное движение шлака, перемещенного к торцовой стене плавильной камеры.

После переключения перекидных клапанов включается горелочное устройство на противоположной боковой стене и энергия топливно-воздушного потока в начале останавливает встречное движение расплава шлака и металла, а затем начинает направлять его в противоположную сторону. Поскольку масса расплава велика и имеет большую вязкость движение недостаточно интенсивно. Затем цикл работы перекидных и горелочных устройств повторяется.

Известно техническое решение, в котором с целью интенсификации движения, расплава, фурмы размещают на 1/7-1/10 ширины ванны. Интенсификация перемешивания расплава осуществляется за счет вдувания кислорода непосредственно в расплав с помощью погружаемых в него кислородных фурм, установленных на своде печи.

Вдувание кислорода в расплав производится только в период окисления ванны, т.е. в короткий промежуток времени, когда доводится химический состав расплава. В остальное время погружные фурмы не функционируют. Вдувание кислорода в расплав сопровождается разбрызгиванием металла и шлака, сокращающим срок службы футеровки, а также интенсивным пылевыделением, ухудшающим работу регенератора, а следовательно, и печи в целом. По экономическим соображениям вдувание кислорода запрещено на ряде заводов басейновой инспекцией.

Целью изобретения является увеличение производительности печи и сокращение затрат на производство стали.

Поставленная цель достигается тем, что горелочные устройства смещены от продольной оси печи в противоположные стороны в пределах 1/10-1/4 ширины камеры плавления.

Величина смещения горелочных устройств от продольной оси зависит от габаритов пода и конструкции горелочного устройства, но не должна превышать 1/4 ширины камеры плавления, т.к. в этом случае снижается стойкость передней и задней стен, меньшее же смещение чем на 1/10 ширины камеры печи снижает интенсивность перемешивания.

В предлагаемой печи расплав шлака и металла от воздействия топливовоздушного потока в одной половине плавильной камеpы двигается к противоположной боковой стене, где изменяется направление движения сначала вдоль торцовой стены, а затем на противоположное, вдоль передней или задней стенки, наиболее удаленной от работающего горелочного устройства. Сопротивление встречного движения в предложенном техническом решении значительно меньше, чем в аналоге и прототипе. При переключении горелок движение не останавливается и не меняется на противоположное, а продолжается в том же направлении. Таким образом, обеспечивается более интенсивная циркуляция расплава шлака и стали, что повышает теплопередачу, ускоряет процесс плавления и доводки плавки, повышает производительность печи и сокращает затраты на производство стали.

В предлагаемой конструкции печи интенсификация перемешивания расплава достигается за счет использования кинетической энергии факела одной из двух попеременно работающих горелок. Процесс интенсификации перемешивания начинается к концу периода плавления и продолжается в течение всего периода кипения до выпуска металла.

На чертеже представлена в плане мартеновская печь, содержащая камеру 1 плавления и горелочные устройства 2, установленные в торцовых стенах со смещением от продольной оси печи в противоположные стороны в пределах 1/10-1/4 ширины камеры плавления.

Мартеновская печь работает следующим образом: в камере 1 плавления с помощью одного из двух попеременно работающих горелочных устройств 2 расплавляется шихта и наводится слой шлака. Кинетическая энергия топливно-воздушной струи направляет шлак и сталь в сторону противоположной торцовой стены, где направление движения меняется сначала вдоль торцовой стены, а затем на обратное, но вдоль стены, наиболее удаленной от работающего горелочного устройства. При переключении горелочных устройств направление движения шлака и стали сохраняется, что интенсифицирует движение расплава, теплопередачу, сокращает период плавления и доводки плавки, сокращает расходы на производство стали. Перемешивание расплава интенсифицируется с увеличением смещения горелочных устройств от продольной оси, но чрезмерное смещение снижает стойкость передней и задней стен печи.

П р и м е р. Мартеновская печь, содержащая камеру плавления, обогреваемую горелочными устройствами, расположенными в противоположных торцовых стенах со смещением от продольной оси в противоположные стороны в пределах 1/10-1/4 ширины камеры плавления, позволяет интенсифицировать движение расплава в плавильной камере, за счет чего сокращается период кипения и доводки жидкой стали на 8-10%.

Эффект достигается за счет того, что при перекидке клапанов расплав продолжает двигаться в прежнем направлении. Увеличение производительности печи за счет сокращения периода кипения и доводки составляет 2,36%.

Использование: в области черной металлургии, в частности в конструкции мартеновских печей. Сущность изобретения: горелочные устройства мартеновской печи смещены от продольной оси печи в противоположные стороны в пределах 1/10 - 1/4 ширины камеры плавления. 1 ил.

МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая камеру плавления, горелочные устройства, размещенные в торцевых стенках печи, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности печи и сокращения затрат на производство стали, горелочные устройства смещены от продольной оси печи в противоположные стороны в пределах 1/10 - 1/4 ширины камеры плавления.