Практична робота № 6 Розрахунок основних параметрів мартенівської печі.

Мета: Навчитися розраховувати основні розміри конструкції мартенівської печі.

Розрахунок виконаний для мартенівських печей зі стаціонарним робочим простором, оснащеними однокональними голівками, отапливаємих природним газом. Шлаковики стаціонарні.

Регенератори вертикальні. Всі необхідні табличні данні взяті із книги „Проектированння мартенівських печей” (Личагін А.С., металургіздат, 1966г.)і приведені в вигляді додатка в кінці розрахунку. Початковими даними для розрахунку окремих частин печі являються данні, отримані в попередніх розрахунках: розрахунок шихти, теплового балансу, секундного газооберта.

Робочий простір

Умовні позначення:

Т – садка печі, тони;

S – площина пода, м²;

L – довжина пода, м;

E – ширина пода, м;

Vм – об’єм металу, м³;

Vш – об’єм робочого шару шлаку, м³;

Vв – об’єм ванни, м³;

К – коефіцієнт ємності ванни;

h – глибина ванни, м;

W – об’єм робочого простору, м³;

C – відношення V:T

H – висота с вода, м.

По додатку 1 для печи садкою Т приймаємо площину пода S та ширину пода Е.

Тоді довжина пода на рівні порогів завалочних вікон дорівнює:

Глибинна ванни розраховується із розрахунку ємності її для Т тон металу та відповідної кількості шлаку. Приймаємо робочу товщину шару шлаку 50мм. Останній шлак першого періоду буде утриматися ложними порогами, а потім оказуватися в процесі плавки. Об’єм металу:

Vм = 0,144 × Т, м²

Об’єм робочого шару шлаку:

Vм = 0,05×S, м³

Загальна ємність ванни: Vв = Vм + Vш, м³

Глибина ванни

де – К коефіцієнт ємності ванни (додаток 6).

Товщину кладки пода приймаємо по практичним даним ( додаток 6 )

Теплоізоляція (азбест) а₁

Пористий шамот а₂

Звичайний шамот а₃

Магнезитова цеглина а₄

Магнезитова наварка а₅

Відношення вільного робочого простору к садки печи дорівнює С (додаток 6).

Тоді вільний об’єм робочого простору буде дорівнювати:

W = C×T, м³.

Висота своду по осі печі:

Останні розміри елементів робочого простору приймаємо (додаток 6)

Довжина плавильного простору L₁,м

Товщина передньої стінки на рівні порогів B₁, мм

Товщина задньої стінки на рівні порогів B₂, мм

Товщина передньої стінки під сводом B₃, мм

Товщина задньої стінки під сводом B₄, мм

Виліт арматури передньої стіни n₁, мм

Виліт арматури задньої стіни n₂, мм

Товщина кладки с вода q, мм.

Робочий простір

2. Головки та вертикалі умовні позначення:

Vc - секундна кількість диму, що входить в голівку, м³/с;

S - площина перетину пламінного вікна головки, м²;

W₁ - швидкість диму в пламінном вікні, м/с;

H - висота пламінного вікна, м;

И - ширина пламінного вікна, м;

S₁ - площина перетину вертикала, м²;

W₂ - швидкість диму в вертикалі, м/с;

И₁ - ширина вертикалу, м;

М - довжина вертикалу, м.

Розрахунком розмірів головки являються перетини пламінного вікна, яке знаходиться виходячи з секундної кількості диму, що входить в голівку Vc, (із розрахунку секундного газо обігу), та швидкості диму в пламінном вікні W₁ (додаток 6).

Приймаємо висоту пламінного вікна Н (додаток 6 ). Тоді ширина вікна буде

И = S/H, м

Останні розміри приймаємо виходячи із досвіду праці одно канальних голівок (додаток 6).

Висота лещаді пламінного вікна від рівня порогів завалочних вікон d₁, мм;

Висота до осі горілки від рівню порогів С, мм;

Кут нахилу горілки α, градус;

Кут нахилу своду горілки γ, градус

S = Vc/W₂, м²

Приймаємо ширину вертикалу И₁ (додаток 6). Тоді довжина вертикалу буде

М = S/И₁, м.

Товщина кладки стін вертикала а, мм.

3. Шлаковик

Умовні позначення:

T – садка печи, т;

q – кількість шлаку, який осаджається в шлаковиках, кг/т сталі;

n – стійкість своду (кількість плавок);

Vшл – об’єм шлаковика, м³;

L – довжина шлаковика, м;

A – ширина шлаковика, м;

h – корисна висота шлаковика, м;

h₁ – висота вікна із шлаковика в регенератор, м;

H – повна висота шлаковика, м.

У проектованої печі передбачається одна пара повітряних шлаковиків стаціонарного типу. Ємність двох шлаковиків повинна забезпечити місткість плавильної пилі на протязі усієї компанії по своду при умові заповнення шлаковиків на 80% їх об’єму.

Кількість шлаку, який садиться в шлаковиках за плавку:

Q = q × T, т

Маса шлаку за компанію печи по своду:

G = Q × n, т.

Маса шлаку в одному шлаковіку:

М = G/2, т

Додаток6

Робочий простір

варіант	1/11	2/12	3/13	4/14	5/15	6/16	7/17	8/18	9/19	10/20
показники	Ємкість печі, т
	50	70	85	130	200	300	400	600	800	900
Площа пода на рівні порогів робочих вікон S, м^2	30	37	44	54	70	85	100	125	150	160
Ширина пода Е, м^3	3,3	3,65	3,93	4,3	4,8	5,2	5,55	6,0	6,3	6,4
Коефіцієнт ємкості ванни, К	0,48	0,49	0,495	0,5	0,51	0,535	0,56	0,62	0,65	0,665
Відношення об’єму вільного робочого простру к садки печі W/T=с, м^3/т	1,23	1,16	1,14	1,04	0,98	0,85	0,78	0,67	0,62	0,61
Довжина плавильного простору L1, м	9,95	11,0	12,15	13,55	15,65	17,45	19,2	22,1	25,2	26,5
Товщини своду р.п.д., мм Основні кільця Реброві кільця	380 460	380 460	380 460	380 460	460 520	460 520	460 520	460 520	520 -	520 -
Кількість завал. вікон	3	3	5	5	5	5	5	5	7	7
Висота завалювальних вікон, мм	1100	1200	1300	1300	1450	1500	1500	1600	1700	1700
Ширина вікна, мм Верху внизу	1150 1150	1200 1200	1250 1250	1250 1250	1350 1100	1450 1200	1450 1200	1800 1600	1800 1600	1800 1600
Товщ. передн. стінки на рівні порогів робоч. вікон (с наварк.) В1, мм	800	800	800	825	900	900	900	900	900	900
Верху кладка з цегли В3, мм	450	450	575	575	700	700	700	700	700	700
варіант	1/11	2/12	3/13	4/14	5/15	6/16	7/17	8/18	9/19	10/20
показники	Ємкість печі, т
	50	70	85	130	200	300	400	600	800	900
Виліт арматури (ізгиб стійок передньої стінки) П1, мм	250	250	250	250	300	300	350	400	400	400
Загальна товщ. задньої стінки на рівні порог. робочих вікон, з наварк.В2 мм У тому числі магнезит цеглина, мм Простий шамот	950 700 115	950 700 115	1000 810 115	1050 810 115	1150 880 115	1200 930 115	1200 930 115	1300 1150 115	1400 1150 115	1400 1150 115
Товщина задньої стінки у верху, під зводом В4, мм	575	575	575	700	700	775	775	775	775	775
Виліт арматури (згиб задньої стійки) П2, мм	675	675	700	700	700	700	700	700	700	750
Загальна товщина подини (в середині печі) а, мм В тому числі Магнезитова наварка а5 Магнезитова цеглина а; Шамот звичайний а3 Шамот пористий а2 Азбест а1	900 215 530 70 65 20	900 215 530 70 65 20	930 245 530 70 65 20	1050 230 690 120 - 20	1080 250 690 120 - 20	1170 225 805 128 - 20	1200 255 85 120 - 20	1250 260 805 185 - 20	1270 280 805 185 - 20	1270 280 805 185 - 20