 |
Определение высоты свода мартеновской печи
|
|
|
|
Лабораторная работа №2
Тема: «Расчет конструктивных размеров мартеновской печи»
Цель работы:
1)Изучить конструкцию мартеновской печи
2) Определить площадь пода мартеновской печи
3) Определить высоту свода мартеновской печи
4)Определить съем стали
5)Рассчитать объем шлаковиков
Мартеновская печь представляет собой регенеративную пламенную печь, температура в которой достигает 1650— 1760°. Современная мартеновская печь, работающая на газогенераторном или смешанном газе состоит из следующих частей: плавильного (рабочего) пространства из огнеупорного материала, ограниченного сверху сводом, а снизу подом с боковыми стенками, имеющими в зависимости от емкости от 3 до 5 окон. Через эти окна загружают материал, ведут наблюдение за ходом плавки и берут пробу. Ванна печи представляет собой чашу овального сечения, выложенную огнеупорным материалом. Емкость печи зависит от размеров ванны. На задней стороне печи на откосе, в самой нижней точке, расположены шлаковики, представляющие собой камеры, предназначенные для осаждения частиц шлака и пыли и предохраняющие регенераторы от засорения.
1 — головка, 2 — свод, 3 — плавильное пространство, 4 — каналы, 5 — загрузочные окна, 6 — регенераторы
Рис. 1- Схема стационарной мартеновской печи
Печи, работающие на жидком топливе, имеют только два регенератора для подогрева воздуха, а на газообразном—четыре. Регенераторы представляют собой камеры с решетчатыми насадками из огнеупорного кирпича, которые служат для подвода в рабочее пространство нагретого воздуха и газообразного топлива (газа) и для отвода из печи продуктов горения. Каждая печь имеет регенераторы, от которых идут каналы к перекидным клапанам, предназначенным для подвода воздуха и газа, а также для отвода продуктов горения. При перекидке клапанов воздух и газ проходят через правые раскаленные насадки регенератора, где смешиваются и сгорают, развивая при горении высокую температуру. В это время продукты горения проходят через головку, расположенную слева, и, отдавая тепло насадке, нагревают левые регенераторы, а затем по каналам уходят через дымовую трубу в атмосферу. Если клапаны повернуть на 90°, воздух и газ меняют направление и поступают в плавильное пространство, предварительно нагретыми в левых регенераторах. Через каждые 20—30 мин клапаны возвращают в прежнее положение и цикл повторяется.
|
|
|
Ход работы
Из таблицы №1 по своему варианту выбираем данные для расчета
Таблица №1-Рекомендуемые размеры ванны и рабочего пространства мартеновских печей
| Параметры печи | № варианта | |||||||||||||||||
| Садка печей, т | ||||||||||||||||||
| Площадь пода S, м2 | 7,5 | 16,5 | ||||||||||||||||
| Высота свода Н,м | 1,45 | 1,65 | 1,7 | 1,85 | 1,9 | 1,95 | 2,05 | 2,3 | 2,5 | 2,8 | 2,9 | 3,1 | 3,15 | 3,15 | 3,15 | 3,4 | 3,4 |
Определение площади пода мартеновской печи
Обычно, задаваясь площадью пода, определяют глубину ванны по формуле:
h= 
м,
h= 
где Vв – объем ванны, определяемый по формуле
Vв= 0,145T + a S,
Vв=0,14*35+0,05*23=6,05
где Т – садка металла, m;
0,145 – удельный объем стали при условии, что плотность жидкой стали принята равной 6,9 m/м3; тогда удельный объем равен 1: 6,9 = 0,145 м3/m;
а – толщина слоя шлака, который должен вмещаться ниже порогов рабочих окон; обычно толщина слоя шлака принимается равной 35-50 мм;
S – площадь пода, м2;
K – коэффициент емкости, который колеблется в пределах 0,38-0,65. Для больших печей коэффициент K лежит в пределах 0,50-0,65.
|
|
|
В настоящее время наблюдается стремление уменьшить глубину ванны и увеличить площадь пода для больших печей. На основании многолетней практики конструирования печей институтом «Сталь проект» найдены оптимальные соотношения основных размеров мартеновских печей.
Определение высоты свода мартеновской печи
Важным размером мартеновской печи является высота свода (расстояние от порога рабочих окон до наиболее поднятой точки свода внутри печи против среднего окна).
Высоту свода можно также определить, если принять свободный объем рабочего пространства на 1 m садки равным 0,65-1,5 м3; причем чем больше садка печи, тем меньше удельный объем свободного пространства.
Высота свода может быть определена по формуле:
H = V: S м,
H=35*1,5:23=2,3
где H- высота свода, м;
V – свободный объем рабочего пространства, м3;
S – площадь пода, м2.
Полученную высоту свода необходимо сопоставить с данными таблицы.
Определение съема стали
Съем стали с 1 м2 площади пода печи в сутки определяется путем деления суточной выплавки стали в данной печи на площадь пода. Съем стали колеблется в широких пределах не только для печей различной садки, но и для одинаковых печей.
Съем стали с 1 м2 пода печи можно определить по формуле:
m = 
,
m= 
,
где m – съем стали с 1 м2 пода печи в сутки, m/м2;
T – садка печи, m;
t – продолжительность плавки, 7-14 ч;
S – площадь пода, м2.
Более точное сравнение показателей работы различных печей достигается сопоставление их годовой производительности.
Расчет объема шлаковиков
В шлаковиках осаждаются частицы шлака и плавильной пыли, увлекающиеся в рабочем пространстве печи дымовыми газами.
Для определения объема шлаковиков можно пользоваться формулой:
Vш= (к∙Т∙Q) / (р ∙0,8), м³
Vш=(300*35*0,01) / (3*0,8)=43,75м3
Где
к- число плавок за компанию 300-500
Т- садка печи
Q- удельное количество осажденного шлака 0,01 кг/т
р- плотность шлака 3-3,5т/м³
0,8- коэффициент заполнения шлаковиков.
Печь оборудована двумя воздушными и двумя газовыми шлаковиками.
Одна пара шлаковиков должна вместить:
Пш =Vш/2,м³
Пш=43,75/2=21,9 м3
Определяется объем каждого шлаковика:
Vв = Пш∙0,6,м³
Vв=21,9*0,6=13,14м3
Vг = Пш∙0,4,м³
|
|
|
Vг=21,9*0,4=8,76м3
Размеры шлаковиков выбираются произвольно.
Например: L=3 м, В=1,3 м, Н=1,4 м.
Найдем объем шлаковика до перевалочной стенки:
Vш1= L∙В∙Н
Vш1=3*1,3*1,4=5,46
При компании шлаковика к плавок, количество осевшего шлака составит:
Ао.ш. =Т∙к∙0,006, m
Ао.ш. =35*300*0,006=63 m
Где к- количество плавок за компанию
0,006- засоренность дыма- это количество шлака распределяется на обе стороны печи в каждый шлаковик, т.е. в один шлаковик поступает:
Аш = Ао.ш/2, m
Аш = 63/2=31,5
При плотности шлака 3-3,5 т/м³ объем его составит:
Vшлака= Аш / р, м³
Vшлака = 31,5/3 =10,5
Коэффициент заполнения шлаковика составит:
Vшлака/Vш1
Коэффициент заполнения
|
|
|
