3.1.2.5. Шлаковики
Отходящие из рабочего пространства печи дымовые газы проходят через головку и по вертикальным каналам попадают в шлаковики (рис. 123). Как уже было сказано, в шлаковиках оседает 50 – 75 % плавильной печи, причем оседает крупная пыль, более мелкие фракции в значительной степени уносятся в трубу (10 – 25 % пыли оседает в насадках регенераторов). На пути движения дымовых газов плавильная пыль, содержащаяся в них, реагирует с материалами кладки. Это обстоятельство приходится учитывать при выборе материалов для кладки вертикальных каналов и шлаковиков.
Почти вся пыль представляет собой основные окислы (в том числе 60 – 80 % оксидов железа). Если вертикальные каналы и шлаковики футерованы динасовым кирпичом, то основные окислы, из которых состоит пыль, энергично взаимодействуют с кислым материалом футеровки с образованием легкоплавких силикатов железа. Стойкость футеровки оказывается недостаточной, и, кроме того, оседающая в шлаковиках пыль образует плотный монолит, который во время ремонта очень трудно извлекать.
Рис. 123. Устройство шлаковиков и регенераторов мартеновской печи средней емкости, работающей с подогревом и газа и воздуха: 1 – вертикальные каналы; 2 – шлаковик; 3 – насадки регенераторов; 4 – подвесной свод наднасадочного пространства; 5 – поднасадочные пространства
В связи с этим для кладки вертикальных каналов и шлаковиков часто применяют термостойкий магнезитохромитовый кирпич. В этом случае взаимодействие футеровки с плавильной пылью не влияет так сильно на материал футеровки, а осевшая в шлаковике пыль представляет собой более рыхлую массу. Однако очистка шлаковиков от массы осевшей в них пыли (шлака) – операция также очень трудоемкая, для ее осуществления используют специальное оборудование.
В шлаковиках должна вмещаться вся плавильная пыль, вылетающая из печи. В газах, выходящих из рабочего пространства мартеновской печи, содержится пыли 2 – 4,5 г/м3, в моменты продувки ванны кислородом количество пыли возрастает почти в десять раз. При расчетах размеров шлаковиков принимают, что на 1 т выплавляемой стали в них осаждается 7 – 12 кг шлака (пыли). Это значит, например, что за одну плавку в шлаковиках 600 т мартеновской печи осаждается ~ 4 т шлака. Для облегчения условий труда и проведения операции очистки шлаковиков их выполняют выкатными, а стены – из блоков, скрепленных металлическими кассетами. При ремонте шлаковик выкатывают из-под печи при помощи полиспаста, краном убирают блоки-кассеты и шлак увозят из цеха на железнодорожных платформах (рис. 124).
3.1.2.6. Регенераторы
Из шлаковиков отходящие газы с температурой 1500 – 1600 °С попадают в насадки регенераторов (рис. 125). Объем насадки регенераторов и площадь поверхности ее нагрева, т.е. поверхности кирпича насадки, омываемой движущимися газами, взаимосвязаны. Эти величины определяют специальным теплотехническим расчетом, от них зависят основные показатели работы печи – производительность и расход топлива. Регенераторы должны обеспечивать постоянную высокую температуру подогрева газа и воздуха. В более тяжелых условиях работают верхние ряды насадок, поскольку в этой части регенератора температура и осаждение пыли наиболее высокие, поэтому верхние ряды насадок выкладывают из термостойкого магнезитохромитового или форстеритового кирпича. Нижние ряды насадок работают при температурах 1000 – 1200 °С (и менее), их выкладывают из более дешевого и прочного шамотного кирпича.
Рис. 124. Вытягивание кассетных блоков из шлаковика |
Рис. 125. Насадка регенераторов: а – из обычного кирпича; б – из фасонного |