Рубрики


Наиболее читаемое:

Лак для печей из кирпича термостойкий

Советы по выбору лака для камина Камины и далее...

Чем отмыть копоть с кирпича печи

Чем очистить кирпич от сажи? Как рассказывают знающие далее...

Печь коптильня мангал все в одном

Руководство по созданию коптильни-мангала Очень трудно представить себе далее...

Популярное:


Еще по теме:

Отделка печи своими руками фото

Отделка печей в доме На сегодняшний день у очень далее...

Печь отопительная веста 300 отзывы

Теплодар Топ Модель 300 Доброго времени суток! Хочу оставить далее...

Печь для бани на газу своими руками

Газовые печи для бани: как выбрать и установить далее...

В каком году была изобретена мартеновская печь


Как устроена мартеновская печь? Инфографика

4 (16) марта 1870 года на нижегородском Сормовском заводе была пущена первая в России мартеновская печь. Она была названа по имени изобретателя, французского инженера и металлурга Пьера Мартена, создавшего первую печь такого образца в 1864 году.

Мартеновская печь была предназначенная для выплавки стали из доменного чугуна. Кроме того, мартеновская печь позволяла контролировать качество металла, вносить в него необходимые добавки и получать сталь различных марок с определёнными свойствами.

Когда в России заработала первая мартеновская печь?

В России опытные плавки стали по способу Мартена начались в конце 1860-х годов на Ивано-Сергиевском и Златоустовском заводах. В 1870 году вступила в действие мартеновская печь Сормовского завода ёмкостью в 2,5 тонны. Вслед за этим производство мартеновской стали было организовано на Боткинском, Путиловском, Обуховском, Пермском и других заводах.

Как выглядела первая мартеновская печь?

Первая сталеплавильная печь, построенная Мартеном, имела небольшие размеры. Она вмещала всего 1,5 тонны металла. Внутренняя часть печи была выложена огнеупорным материалом, а её подина (низ плавильной ванны) была заполнена кварцевым песком. В печь загружали 700 кг чугуна, а когда чугун расплавлялся, вводили другие добавки. Весь процесс плавки совершался в течение 14 часов. Расход угля на одну тонну стали составлял около 1,5 т.

Для повышения температуры горючего газа и воздуха Мартен использовал огнеупорные регенераторы, которые позволяли поднять температуру почти до 1000 С.

Первая сталь, полученная в мартеновской печи, отличалась хорошим качеством и была удостоена премии Всемирной парижской выставки 1867 года.

Как устроена мартеновская печь?

Мартеновская печь состоит из верхнего и нижнего строений и работает по принципу отражения. Ванна, где идет плавка, выложена огнеупорным кирпичом. Над ванной — сферический свод. Продукты горения топлива, а вместе с ними и тепло отражаются от свода и направляются в ванну, где и расплавляют металл.

Топливом в мартене служит газ. В последние годы всё шире используется природный горючий газ. Но прежде чем попасть в печь, газ и воздух нагревают на первом уровне в регенераторах, выложенных огнеупорным кирпичом, а затем подают в верхнюю часть мартена. Здесь они смешиваются и сгорают, создавая температуру 1800-2000 С.

Для загрузки сырья в передней стене мартеновской печи имеются завалочные окна, закрываемые толстыми стальными задвижками. В задней стенке — выпускное отверстие. Через него готовую сталь сливают в ковш. Когда идёт плавка, выпускное отверстие закрывают пробкой из огнеупорной глины.

Плавление стали длится около шести часов с момента загрузки материалов (шихты). Загружают печь поэтапно: вначале железную руду, затем слоями известняк, сверху — стальной лом. Чугун заливают в печь, когда твёрдая шихта прогрета и начинает оплавляться.

В мартеновской печи направление движения газов периодически меняется. Когда регенераторы не в состоянии нагревать газы и воздух до нужной температуры, а регенераторы, через которые из печи уходит дым, перегреваются, происходит изменение направления движения газов в печи, для чего предусмотрены перекидные клапаны.

Новость по теме

Готовность стали определяют в период кипения (1450—1520 C). Качество стали проверяют в ходе замеров уровня углерода. В сплаве уровень углерода не должен превышать 2,14%. Когда сталь готова, открывают выпускное отверстие, и она вытекает в разливочный ковш. Полученную сталь сливают в чугунные формы для затвердевания, а затем перерабатывают или направляют на отливку изделий.

В России больше не будет мартеновских печей

Мартеновских печей в мире становится всё меньше и меньше. Они становятся менее популярными из-за загрязнения окружающей среды. В последнее время металлурги стали использовать конверторный и электропечной способы получения стали. В России мартеновские печи на российских металлургических заводах хотят полностью убрать к году. Об этом заявил замглавы Минпромторга Глеб Никитин. Замена устаревших мартеновских печей на современные электросталеплавильные печи запланирована в рамках улучшения экологической безопасности в России.

МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ

Мартеновская печь, предназначенная для выплавки стали из доменного чугуна (см. Доменная пень), была создана французским металлургом П. Мартеном в 1864 г. Ее преимуществом перед существовавшими ранее печами, выплавлявшими металл, например бессемеровским конвертером (см. Конвертер), было в том, что в ней можно переплавлять металлический лом в сталь. Кроме того, мартеновская печь позволяла контролировать качество металла, вносить в него необходимые добавки и, таким образом, получать сталь различных марок с заданными свойствами. Мартеновская печь (см. рис.) относится к типу отражательных печей. Ванна, где идет плавка, выложена огнеупорным кирпичом. Над ванной — сферический свод. Продукты горения топлива, а вместе с ними и теплота отражаются от свода и направляются в ванну, где и расплавляют металл. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение теплоты по всей площади ванны. Топливом в мартене служит газ. Раньше применяли смесь доменного и коксового газов. Затем начали широко использовать природный горючий газ. Но прежде чем попасть в печь, газ и воздух нагревают в 4 регенераторах — камерах, выложенных огнеупорным кирпичом, а затем подают в верхнюю часть мартена. Здесь они смешиваются и сгорают, давая температуру до 1500—1600°С. Такая температура обеспечивает полное расплавление металла. Для загрузки сырья в передней стене мартеновской печи имеются завалочные - окна, закрываемые толстыми стальными задвижками. В задней стене — выпускное отверстие. Через него готовую сталь сливают в ковш. Когда идет плавка, выпускное отверстие забито «пробкой» из огнеупорной глины. Работа в мартеновской печи происходит в несколько этапов. Сначала в печь загружают шихту — железный лом, руду, известь. Их насыпают в стальные ящики — мульды. Завалочная машина своим длинным хоботом захватывает мульду, вносит через завалочное окно в печь, переворачивает, высыпая содержимое. Когда загрузка заканчивается, опускают заслонки над окнами и в печь вводят максимальное количество газа и воздуха, чтобы лом и другие материалы быстро прогрелись и расплавились. После этого к печам подвозят ковши с доменным чугуном. Его доставляют из миксера — огромного хранилища, куда сливают чугун из домен для хранения его в жидком виде. Мостовой кран поочередно поднимает ковши, наклоняет их, и по специальному желобу чугун льется в печь. Выплавка стали продолжается много часов. За это время сталевар несколько раз длинной металлической «ложкой» зачерпывает из печи немного металла и отправляет его в цеховую экспресс-лабораторию, откуда сталевару сообщают, сколько в металле углерода, марганца, кремния, серы, фосфора и других элементов. Сталевар тут же вводит в печь недостающие вещества, чтобы добиться нужного химического состава стали. На последнем этапе происходит рафинирование стали (очищение ее от вредных примесей) и раскисление — удаление из металла кислорода. Для этого в ванну добавляют рас- кислители — ферросилиций, ферромарганец, алюминий. Мартеновская печь — отживающий агрегат: слишком долго идет в нем процесс. Новых мартенов уже не строят. А старые, отработавшие свое, заменяют на кислородные конвертеры или электропечи (см. Электрометаллургия).

Юнциклопедия

Знаменитая мартеновская печь: ликбез

Мартеновская печь является плавильной установкой, в которой передельный чугун и лом превращаются в сталь, обладающую требуемым химическим составом и качеством. Процесс был разработан в самом начале второй половины XIX столетия французскими инженерами-металлургами, отцом и сыном Мартенами — Эмилем и Пьером. Сама печь появилась на свет в 1864 году.

Сегодня мартеновские печи «трудятся» во всех уголках мира. В сравнении с «прародителями» современные конструкции стали намного сложнее. Одновременно с этим возросла их производительность и экономичность, улучшилась экология. Вместо старых технологий применяются прогрессивные металлургические методы.

О принципе работы и устройстве

Действие мартеновской печи основано на следующем процессе. Внутрь объема вдувается подогретая топливовоздушная смесь. Емкость имеет низкий свод, отражающий тепловые потоки в плавильную ванну, где происходит плавка материала.

Схема ее работы такова: в объеме плавильной камеры температура, в которой плавится чугун, поддерживается получаемыми печными газами. В плавильне начинаются окислительные процессы. Благодаря им чугунное сырье превращается в сталь. Реакция начинается, когда в шихту добавляется известь и дополнители, которые придают материалу определенные характеристики (речь идет о жаропрочности, коррозийной стойкости).

По сути дела, мартеновские печи являются симметричными конструкциями. Плавильная камера заполняется рабочими компонентами горения, которые поступают в нее через определенные промежутки времени. Системы газовоздушных трактов функционируют поочередно, подавая рабочую смесь либо отводя продукты сгорания.

Устройство мартеновской печи следующее:

  1. Ванна, где образуется сталь, расположена в верхней зоне печи под самым сводом. На ее бортах имеются откосы.
  2. Газовоздушные тракты проходят по левой и правой сторонам от передней части.
  3. Через окна, находящиеся на фронтоне печи, закладывается исходная шихта. Таким же образом туда попадают добавки, необходимые для плавления, отбирается металл и шлак для анализа. Каждое окно снабжено смотровыми заслонками с «глазком».
  4. Кормовая зона оснащена сливным отверстием.
  5. По каналам, находящимся в головках, поступают воздушные массы, а также горючее.

Кроме того, головки оснащены:

  1. Шлаковиками. Они бывают воздушными и газовыми. В них оседают отработанные частицы шлака.
  2. Регенераторами #8212; сетью каналов, при изготовлении которых используется огнеупорный кирпич. С их помощью поступающее топливо заранее подогревается очищенными газами.
  3. Боровами (газоотводными каналами). Они расположены в нижнем секторе головок.

Газы удаляются через дымоход, находящийся ниже пода. Имеющиеся в печи перекидные клапаны (дроссели) способствуют циркуляции рабочих потоков (песчаных газов, воздушных масс, топлива). В процессе работы теплота от них передается регенераторам. Когда стороны горения меняются местами, прохладное горючее и воздух протекают сквозь блоки горячих регенераторов. Здесь они разогреваются, приобретая эффективные температурные значения.

О материалах, идущих на строительство «мартена»

Наибольшие тепловые нагрузки присутствуют в рабочем пространстве плавильной установки. Априори мартеновская печь сооружается таким образом, что огнеупорные материалы испытывают постоянные тепловые и механические нагрузки. Они разрушаются под воздействием химических процессов. Характеристики конструкционной прочности и жаропрочности плавильной емкости имеют определяющее значение в процессе выбора материалов.

Для получения шлака с необходимыми характеристиками создается футеровка для пода (специальный отделочный слой, защищающий поверхности от повреждений) с определенными качествами.

  1. Если требуется наладить кислый метод выплавки, то для постройки пода применяются кислые огнеупоры, поверх которых насыпается пласт кварцитового песка. Соответственно, при изготовлении тыльной и фронтальной стены кислых плавильных камер используется динас (огнестойкий кремнезем).
  2. Если нужны основные шлаки, то для сооружения пода берутся базовые огнеупоры. Сверху на конструкцию засыпается магнезитовый песок. Иногда применяется мелкозернистое доломитовое сырье. Носовые и кормовые откосы подины выкладываются из магнезитовых кирпичей.

Там, где соприкасаются ванна и раскаленный шлак, по завершении плавки образуется множество небольших спеканий. Их необходимо удалить. Для устранения поломок участки заполняются песком (магнезитовым порошком), поступающим с заправочных машин.

Чтобы изготовить свод, требуются жаропрочные и огнестойкие материалы. Футеровка создается из динасового либо магнитохромного кирпича, обладающего хорошими термостойкими качествами.

Технологически свод представляет собой распорно-подвесную конструкцию. Между кирпичами располагаются крепления и прокладки. Горизонтальную компоновку свода применяют в том случае, когда требуется минимизировать объем емкости горения. Так можно сэкономить тепло, нужное для прогрева всего пространства.

В наше время «мартены» постепенно уходят в прошлое. Мартеновская печь имеет множество негативных экологических факторов. Дело в том, что такие печи выделяют большое количество дыма, отравляют окружающую природу вредными веществами. Установка современных методов защиты дает мало толку. На их место приходят электросталеплавильные тех. процессы и конвертерные технологии получения стали.

Похожие записи

Источники: http://www.aif.ru/dontknows/infographics/kak_ustroena_martenovskaya_pech_infografika, http://yunc.org/%D0%9C%D0%90%D0%A0%D0%A2%D0%95%D0%9D%D0%9E%D0%92%D0%A1%D0%9A%D0%90%D0%AF_%D0%9F%D0%95%D0%A7%D0%AC, http://sdelaypechi.ru/vidy/promyshlennye/martenovskaya-ustrojstvo.html


Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Vip-Ochag.ru © 2018 Все права защищены