лекція за 24.03.2020

Конспект лекції на 24.03 2020 року

   МОДУЛЬ 4.2.4.                    « Перекидні та регулюючі пристрої марте -

                                                              нівської печі,призначення,вимоги,будова»

                                                                 

   Мета :                                        дати поняття студентам про будову

                                                       шлаковиків і регнераторів

                                                                

   Тип уроку :                                            комбінований.

   Методи пояснення :                             розповідь, бесіда.

   Методи опитування :                           фронтальна бесіда.

   Наочні приладдя :                                 плакати і таблиці по темі.

ХІД ЗАНЯТТЯ

 1.Організаційна частина.

            1.2.Перевірка готовності аудиторії до уроку.

            1.3.Повідомлення модуля , мети і ходу уроку.

    2.Проведення фронтальної бесіди із студентами по попередньому модулю.

 2.1. Які агрегати мартенівської печі відносяться до нижньої будови?

 2.2. Яке основне призначення шлаковиків?       

 2.3. Яка будова шлаковиків?

 2.4. Для чого призначені регенератори мартенівських печей?

 2.5. Які можуть використовуватися насадки регенераторів?

3.Пояснення нового матеріалу

     Борова мартенівських печей – це підземні димоходи призначені для відведення вентиляційного повітря ( для одноканальних печей) або вентиляторного повітря і газу для печей , що працюють на змішаному газі . Борова виконують прямокутної форми з напів  - циркуляційними зведеннями. Площа перетину боровів вибирають із розрахунку отримання швидкості продуктів згорання < 4 м / с. Для підвищення герметизації рівень пучка зведення боровів повинен бути нижче рівня підлоги цеха на 0,7 – 1,2 м .

   Металевий каркас – вогнетривка кладка мартенівських печей закрита в жорсткий металевий каркас , призначений для підвищення стійкості окремих елементів кладки шляхом наван – таження її від статичних , термічних і динамічних напружень . На залізобетонних устоях встановлюють  продольні  подові балки , скріплені в жорстку раму  з допомогою сполучних діафрагм . В районі середнього завалочного вікна подові балки захищені теплозахисним екраном . Поперек продольних подових балок встановлюють поперечні балки , на які вкладують металевий лист . Арматура передньої і задньої стін являє собою стійки ( сляби ) товщиною 80 – 100 мм , встановлені попарно і сполучені між собою спеціальними коробками . Форма слябів відповідає профілю передньої і зодньої стінок . Нижні кінці слябів прикріплені поперечними балками  до арматури подини . Верхні кінці сполучені між собою рігелями і продольним слябом , що обв’язує увесь каркас верха печі . До слябів передньої і задньої стінок кріпиться система підвісок основного зведення . Між вертикальними стійками встановлюють литі облицювальні плити , на які опираються бокові частини кладки подини і кладка передньої і задньої стінок . На рівні порогів завалочних вікон до підпорогових облицювальних плит прикріпляються металеві порогові плити , на які встановлюються рами завалочних вікон , які кріпляться до слябів клиновими з’єднаннями . До верхньої частини слябів зі сторони передньої і задньої стін на спеціальних кронштейнах  на тягах підвішуються підп’ятові і п’ятові балки . Арматура головок виконується так само , як і обв’язка робочого простору . На рівні подових балок встановлюється обв’язочна рама , яка з однієї сторони  кріпиться до продольних подових балок , а з другої опирається на стінки каркаса шлаковиків . До неї приварюють вертикальні сляби , сполучені зверху ригелями , і прикріплюють до верхнього обв’язочного пояса робочого простору . Каркас шлаковиків і регенераторів складається із верхньої , і нижньої обв’язочних рам , загальної для шлаковиків і регенераторів і вертикальних стійок , між якими встановлюється стальний лист . На печах , які мають плоскі підвісні або арочні основні зведення , до верхнього обв’язочного поясу прикріплюються рігеля для підвісок .

        Перекидні і регулюючі пристрої  служать для зміни напрямку газу і повітря або одного повітря і для регулювання тяги в печі . Найбільш розповсюдженою системою перекидки являється система із шиберів і клапанів . В якості димових клапанів частіше всього використовують шиберні заслінки , які складаються із литої рами і ковзаючій по оберненій поверхні рами литої заслінки . Рама і заслінка виготовляються як охолоджуванні  водою , так і неохолоджуванні . Для підвищення герметичності шибера раму встановлюють під кутом 20 – 25 ° до вертикалі . Для подачі вентилятор - ного повітря в борова використовують тарілчасті клапани з гідро – затворами або без них . Усі шибери і клапани зблоковані між собою і приводяться в рух електролебідками . Вимоги до шиберів та клапанів – герметичність та незначний опір руху повітря  і продуктам згорання .

    Рами завалочних вікон слугують холодильниками вертикальним слябам передньої стінки , направляющими для заслінок , захисту п’ятових балок від пошкоджень при завантаженні металевого брухту . Рама являє собою порожню охолоджуванну конструкцію , виготовлену із листової сталі . Вона має виріз , що відповідає формі завалочного вікна , охолодження рами випаровувальне.

 Заслінки завалочних вікон призначені для перекриття віконних пройомів з метою зниження втрат тепла , підсосів холодного повітря і забезпечення роботи обслуговуючого персоналу . Заслінки являють собою порожнинну , охолоджуванну  конструкцію , футеровану зі сторони робочого простору вогнетривкою цеглою .     П’ятові балки  передньої стінки служать опорою для зведення , являють собою порожнинну металеву конструкцію , що охолод – жується водою , охолодження випаровувальне .

     Поверхня балки , що прилягає до цегли зведення , має кут , що відповдає центральному куту зведення . Зовнішня поверхня балки повністю примикає до рами  завалочного вікна . Задні п’ятові балки  слугують опорою для зведення зі сторони задньої стінки . Вони бувають литими неохолоджуванними і породнинними охолоджуванними , охолодження випаровувальне .

Сталевипускні і шлакові жолоба  служать для випуску металу в ковшвилучення шлаку із печей в період плавлення . В залежнос – ті від місткості печей і вантажопід’ємності розливочних кранів існують одно - , дво – і триструмкові сталевипускні жолоба . Вони футеруються зсередини шамотною цеглою або набиваються різними вогнетривкими масами або бетонами . Жолоба на сучасних печах виконуютьс знімними . Регулювання металу при випуску на двострумковому  жолобі проводиться спеціальним регулювальним пристроєм , що складається із металевих стопорів , набраних стопорною катушкою і пробками , які підвішані на вилках до штанг . Опускання та підняття стопора проводять електролебід – кою . Жолоб прикріплюють на облицювальній плиті задньої стінки біля сталевипусконо отвору з допомогою спеціальних цапф на жолобі і провушин в плиті

  Водяне охолодження  ( охолоджуються заслінки завалочних вікон , рами шиберів , шибера ) забезпечує інтенсивне відведення тепла від елементів печей . Значення коефіцієнта тепловіддачі α залежить від густини теплового потоку , конструкції деталі , температури і швидкості охолоджуючої води і знаходиться в межах 10² - 10 Вт / ( м² ∙ К ).  Дільниці печей , не захищені футеровкою , сприймають теплові потоки в середньому 200 – 800 МВт / ( м² ∙ К ) , а футеровані або покриті шлаковим гарнісажем – від 5 до 150 МВт / ( м² ∙ К ) .

     Особливістю водяного охолодження являється низький припустимий рівень нагріву води . При нагріві води до 40 – 60 ° С  із води відбувається випадання солей у водоохолоджуємих деталях , утворення шламу , накипу на її стінках . Середній коефіцієнт теплопровідності біля накипу 0,3 Вт / ( м² ∙ К ) , що призводить до зростання термічного опору стінки і підвищенню її температури , тому вода при охолодженні дільниць печі повинна нагріватися   < 35 – 50 ° С , що призводить до великих її витрат . Використання оборотного цикла і хімічного очищення води робить дорожчою систему охолодження , але в цілому являється доречним .

     Випаровувальне охолодження . Розроблений принципово новий вид охолодження – випаровувальне , при якому використовується прихована теплота пароутворення , яка відводить тепло від охолоджуванних поверхонь деталей . Коефіцієнт тепловіддачі в кип’ячій воді від стінки значно більше , ніж в холодній воді , що здійснює умови для відбору тепла від стінки в кількості , необхідній для випаровування води , тобто 2260 МДж / кг , що значно більше ніж при водяному охолодженні . Схема випаровувального охолодження являється більш економічно вигідною у порівнянні з водяним , не дивлячи на додаткові витрати на хімічне очищення води , що надходить в баки - сепаратори , а потім в охолоджуємі деталі . Витрата води зменшується в 60 – 100 разів , в 9 – 10 разів збільшується стійкість охолоджуємих елементів у порівнянні з водяним охолодженням . Для випаровувального охолодження використовують пом’якшену деаеровану воду , при якій виключається утворення накипу . В мартенівських печах , двованних сталеплавильних агрегатах в схеми випаровувального охолодження включені наступні елементи печі : п’ятові балки передньої ( іноді і задньої ) стінки , рами завалочних вікон , кесони або амбразури пальникових пристроїв , охолодження стовбців передньої стінки . Існує дві схеми випаровувального охолодження з невимушеною і вимушеною циркуляцією води . При невимушеній циркуляції води в охолоджуванні деталі надходить із бака – сепаратора , розміщеного на висоті > 10 м від верха охолоджуємої деталі . Нагріта до температури кипіння паро – водяна суміш знову підіймається в бак – сепаратор . Циркуляція розвивається внаслідок різниці густин гарячої води і паро – водяної суміші . В бакі – сепаратор пар відділяється від води і відводиться для подальшого використання . В системах з вимушеною циркуляцією вода і паро – водяна суміш приводяться в рух циркуляційним насосом . Дослід експлуатації показує , що більшу надійність роботи і краще обслуговується схема з розміщенням баків – сепараторів на даху цеха в спеціальній галереї . Швидкість циркуляції в охолоджуємих деталях повинна бути > 0,4 – 0,8 м / с , а в опускних трубах < 2 м  / с . Продукти згорання із мартенівських печей відводяться димовими трубами                  ( невимушена тяга )  або димососами прямої або непрямої дії ( штучна тяга ). Сучасні мартенівські печі , що працюють з продівкою ванни киснем , обладнані димовими трубами , казанами – утилізаторами , газоочисними спорудами і димососами .

         Дати письмові відповіді на такі питання.

4.1. Для чого призначені борова мартенівської печі ?

4.2. Яка будова боровів ?

4.3. Для чого призначені перекидні та регулюючі пристрої ?

4.4. Яка будова перекидних та регулюючих пристроїв ?

4.5. Яка будова завалочних вікон ?

4.6. Для чого призначені сталевипускні і шлакові жолоба , їх будова ?

4.7. Які елементи мартенівської печі охолоджуються водою?

4.8. Де в мартенівській печі використовується випаровувальне охолодження?

4.9. Які бувають види випаровувального охолодження?