yandex.metrica
Мартеновское производство

Головка мартеновской печи

Головки печи расположены по торцам рабочего пространства и предназначены для топлива, воздуха для горения и отвода продуктов сгорания. В связи с реверсивным характером работы печи головки работают попеременно: то на подводе топлива и воздуха, то на отводе продуктов сгорания. Конструкция головок должна обеспечивать интенсивное перемешивание топлива с воздухом с целью сжигания всего топлива в пределах рабочего пространства с получением высокотемпературного жесткого и настильного факела определенной формы и иметь минимальное сопротивление при отводе продуктов сгорания из рабочего пространства.

Для достижения интенсивного перемешивания топлива с воздухом конструкция головки должна обеспечивать высокие выходные скорости топливного и воздушного потоков и оптимальный угол их пересечения.

Скорость топливного потока, поступающего в рабочее пространство, определяется конструкцией горелки или форсунки, а также давлением и расходом топлива. Скорость же воздушного потока определяется главным образом конструкцией самой головки.

В основе конструирования головок использован принцип трубы Вентури, в которой статический напор движущегося потока воздуха переходит в скоростной.
По конструкции в зависимости от числа каналов, по которым подводятся топливо и воздух, головки в настоящее время можно разделить на двух-1 и одноканальные.
Двухканальные головки сооружают с двумя вертикальными каналами, по которым подается воздух. На разделительной стенке между ними устанавливается горелка или форсунка в специальной водоохлаждаемой амбразуре (рис. 1).

18

Рис.1. Схема устройства двухканальной головки:

1 — подфурменный массив; 2 — амбразура для горелки; 2 — форкамера; 4 —пламенное окно; 5 — воздушный канал

К двухканальным относятся головки, имеющие как разделительные стенки, так и подфурменный массив, делящий вертикальный канал пополам.  Угол наклона свода воздушного пролета составляет 18… … 26°, а угол наклона топливного потока 9… 15°. С увеличением вместимости печи эти углы уменьшаются.
При конструировании головок данного типа основные размеры выбирают из расчета получения скорости воздуха в пламенном окне в пределах 0,65… 1,7 м/с (при нормальных условиях) и скорости дыма в вертикальных каналах 0,75… 2,0 м/с.
Подфурменный массив кладки опирается на специальные стальные балки или арки из огнеупорного кирпича. С целью большей шлакоустойчивости кладку боковых и торцевых стен выполняют из хромопериклазового кирпича на растворе. Конструкция свода головки выполняется аналогично конструкции главного свода с уменьшением центрального угла до 60 … 700 в зависимости от его пролета. Такая головка обеспечивает развитие сравнительно короткого, жесткого и настильного факела, но> применяется обычно на печах сравнительно небольшой вместимости. На больших печах при таких головках наблюдается разрушение опорных конструкций подфурменного массива.
Одноканальная головка имеет один вертикальный канал для подвода воздуха и отвода продуктов сгорания (рис. 2). Водоохлаждаемая нефутерованная амбразура с горелкой крепится в торцевой части головки. Кладка по выполнению аналогична кладке двухканальной головки.
Для получения высокой скорости воздуха площадь сечения вертикального канала должна обеспечивать скорость дыма ≥2… 2,5 м/с при нормальных условиях. Угол наклона воздушного пролета составляет 27. ..31°. Горелки устанавливают консольно с углом наклона 14… 16°. В этом случае воздух подводится непосредственно к корню факела не только сверху и с боков, но и снизу, обеспечивая более раннее развитие факела. Головка характеризуется простотой конструкции, небольшим расходом огнеупоров, минимальным сопротивлением и хорошей организацией факела. Все это послужило ее широкому распространению, особенно на крупных печах.

19

Рис. 2- Схема устройства одноканальной головки;

1 –  воздушный канал; 2—горелка; 3— форкамера; 4 — пламенное окно