- •2.1.1. Сгустители
- •2.1.2. Фильтры
- •2.1.2.1. Фильтр-прессы
- •2.1.2.2. Листовые фильтры
- •2.1.2.3. Барабанные фильтры
- •2.1.2.4. Дисковые вакуум-фильтры
- •2.1.3. Центрифуги
- •2.2. Оборудование для выщелачивания и переработки растворов
- •2.2.1. Перемешивающие устройства
- •2.2.2. Схемы непрерывного действия реакторов с перемешиванием материалов
- •2.2.3. Аппаратура для выщелачивания
- •2.2.3.1. Диффузор
- •2.2.3.2. Ленточный выщелачиватель
- •2.2.3.3. Вертикальный выщелачиватель
- •2.2.3.4. Трубчатый выщелачиватель
- •2.2.4. Аппараты высокого давления
- •2.2.4.1. Автоклавы
- •2.2.4.2. Сепараторы
- •2.3. Теплообменное оборудование
- •2.3.1. Поверхностные теплообменники
- •2.3.2. Выпарные аппараты
- •2.4. Оборудование для сушки, спекания и прокалки
- •2.4.1. Трубчатые вращающиеся печи
- •2.4.1.1. Общая характеристика
- •2.4.1.2. Трубчатые сушильные установки
- •2.4.1.3. Трубчатые печи кальцинации
- •2.4.1.4. Трубчатые печи для спекания шихты
- •2.4.2. Охлаждающие устройства
- •2.4.2.1. Барабанные и колосниковые холодильники
- •2.4.2.2. Установки с кипящим слоем
- •3. Оборудование пирометаллургического производства
- •3.1. Печи заводов черной металлургии
- •3.1.1. Доменные печи
- •3.1.1.1. Профиль печи и основные размеры
- •3.1.1.2. Фундамент, кожух и холодильники
- •3.1.1.3. Футеровка печи
- •3.1.1.5. Горн печи
- •3.1.1.5. Колошниковое устройство
- •3.1.2. Мартеновские печи
- •3.1.2.1. Рабочее пространство печи
- •3.1.2.2. Подина печи
- •3.1.2.3. Свод печи
- •3.1.2.4. Головки печи
- •3.1.2.5. Шлаковики
- •3.1.2.6. Регенераторы
- •3.1.2.7. Перекидные клапаны
- •3.1.3. Нагревательные печи прокатных цехов
- •3.1.3.3. Печи для нагрева блюмов и слябов
- •3.1.3.4. Печи трубо- и колесопрокатных цехов
- •3.1.4. Термические печи прокатных цехов
- •3.1.4.1. Общая характеристика термических печей металлургических заводов
- •3.1.4.2. Печи для термической обработки сортового проката и рельсов
- •3.1.4.3. Печи для термической обработки горячекатаных листов
- •3.2. Печи заводов цветной металлургии
- •3.2.1. Оборудование шахтных печей
- •3.2.2. Оборудование отражательных печей
- •3.2.3. Механизмы обслуживания шлаковых окон
- •3.2.4. Печи кивцэтной плавки
- •3.2.5. Печи кислородно-взвешенной плавки
- •3.3. Конвертеры
- •3.3.1. Горизонтальные конвертеры
- •3.3.2. Вертикальные конвертеры
- •3.3.3. Фурмовщики
- •4. Оборудование электрометаллургического производства
- •4.1. Руднотермические печи
- •4.1.1. Исполнительные механизмы печей
- •4.1.2. Способы загрузки и загрузочные устройства руднотермических печей
- •4.1.3 Машины для обработки колошника
- •4.2. Печи для рафинирования металлов
- •4.3. Вакуумные дуговые печи
- •4.4. Печи электронно-лучевого переплава
- •4.5. Печи электрошлакового переплава
- •4.6. Печи плазменно-дугового переплава
- •4.7. Приводы механизмов печей вдп, элп, эшп, пдп
- •4.8. Оборудование для производства магния и титана
- •4.8.1.1. Оборудование для электрохимического способа получения магния
- •4.8.1.2. Оборудование для рафинирования магния
- •4.8.1.3. Оборудование для термических способов получения магния
- •4.8.2. Оборудование для производства титана
- •4.8.2.1. Оборудование для выплавки титановых шлаков
- •4.8.2.2. Оборудование для производства четыреххлористого титана
- •4.9. Оборудование электролитического производства алюминия
- •4.9.1. Алюминиевые электролизеры
- •4.9.2. Оборудование для обслуживания электролизных ванн
- •4.9.3. Оборудование для рафинирования алюминия
- •5.1. Металлургические ковши
- •5.2. Специальные ковши и разливочные желоба
- •5.3. Шлаковозы
- •5.4. Разливочные машины и их оборудование
- •5.4.1. Карусельные машины
- •5.4.2. Ленточные разливочные машины
- •5.4.3. Установки полунепрерывного и непрерывного литья заготовок
3.1.2.3. Свод печи
Свод мартеновской печи практически не соприкасается со шлаком, поэтому его можно изготовлять из кислых и основных огнеупорных материалов независимо от типа процесса. Своды изготовляют из динасового или термостойкого магнезитохромитового кирпича.
Динасовый кирпич при высоких температурах (до 1700 °С) сохраняет достаточную прочность и повышенное сопротивление сжатию. Во время эксплуатации динасовые кирпичи свода свариваются в монолит, что имеет большое значение, так как если какой-либо кусок свода упадет, то остальная часть свода будет держаться. Однако при нагреве свыше 1700 °С динасовый кирпич быстро оплавляется; кроме того, он сильно разъедается плавильной пылью, состоящей из оксидов железа (образуются легкоплавкие силикаты железа). Магнезитохромитовый кирпич характеризуется более высокой огнеупорностью (допустимая температура нагрева 1750 °С и даже 1800 °С), что способствует повышению производительности печи. Стойкость свода (число плавок от ремонта до ремонта) из магнезитохромитового кирпича в 2 – 3 раза выше, чем из динасового. Вместе с тем при использовании в качестве материала свода магнезитохромитового кирпича приходится учитывать ряд особенностей его эксплуатации: а) магнезитохромитовые кирпичи плохо свариваются и не образуют монолита; б) коэффициент расширения магнезитохромитового кирпича выше, чем динасового, в результате чего при разогреве арки свода наружные швы раскрываются, а на внутренней стороне возникают высокие напряжения сжатия, что приводит к сколу внутренней части свода; в) повышенная теплопроводность и большие неплотности кладки (раскрытые швы) обусловливают более высокие (почти в два раза) потери тепла с 1 м2 площади свода; г) объемная масса магнезитохромитового кирпича в 1,5 раза больше, чем динасового.
Все это исключает возможность применения обычного арочного свода. Свод приходится выполнять распорно-подвесным с креплением и прокладками между кирпичами, а это усложняет и удорожает конструкцию.
Однако возможность повысить температуру в печи при использовании магнезитохромитового свода, а также увеличить срок службы свода делает устройство сложной системы подвесок рентабельным, поэтому своды такого типа нашли широкое применение. Почти все своды мартеновских печей в настоящее время делают из основных магнезитохромитовых кирпичей.
Стойкость магнезитохромитового свода составляет 300 –1000 плавок (динасового 200 – 350 плавок). В тех случаях, когда на основной печи устанавливают кислый динасовый свод, между основным огнеупорным материалом стенок печи (магнезитом) и кислым материалом свода (динасом) выкладывают слой амфотерных огнеупоров (например, хромистого железняка).
Следует отметить две тенденции в конструировании и строительстве мартеновских печей: 1) применение вместо отдельных кирпичей для кладки пода, стен печи, а также свода заранее подготовленных крупных блоков, что позволяет существенно сократить время строительства или ремонта печи; 2) применение вместо огнеупорной кладки водоохлаждаемых конструкций.
3.1.2.4. Головки печи
Рабочее пространство с торцов оканчивается головками. Правильный выбор конструкции головок имеет большое значение для хорошей работы печей. Через головки в печь подают воздух и топливо. От того, с какой скоростью вводят в рабочее пространство воздух и топливо и насколько хорошо струи топлива и воздуха перемешиваются, зависят форма и ряд других характеристик факела, а от факела зависит и вся работа печи.
Головки должны обеспечить: 1) хорошую настильность факела по всей длине ванны (чтобы максимум тепла передать ванне и минимум – своду и стенкам); 2) минимальное сопротивление при отводе продуктов сгорания из рабочего пространства; 3) хорошее перемешивание топлива и воздуха для полного сжигания топлива в рабочем пространстве печи.
Чтобы удовлетворить первому и третьему требованиям, сечение выходных отверстий должно быть малым (чтобы скорости ввода воздуха и топлива были максимальными); для удовлетворения второго требования сечение, наоборот, должно быть максимальным. Эта двоякая роль головок (с одной стороны, служить для ввода в печь воздуха и топлива, а с другой – отводить продукты сгорания) ставит очень непростую задачу перед конструкторами при проектировании печей.