Конструкции регенераторов

Регенераторы состоят из трех конструктивных элементов:

1) основной камеры, ограниченной сводом, стенами и лещадью;

2) насадки, служащей для отбора тепла от продуктов сгорания, аккумуляции этого тепла и передачи его нагреваемому воздуху или газу;

3) наднасадочного и поднасадочного пространств, которые служат для подвода и отвода газов, поступающих в регенераторы.

Наиболее ответственным элементом регенераторов является их насадка. Правильно выбранное соотношение основных размеров насадки и сечения ее ячеек обеспечивает необходимый тепловой режим работы мартеновской печи.

К основным размерам насадок регенераторов относятся высота, ширина и длина. Важное значение для конструкции регенератов имеет правильно выбранное соотношение этих величин.

Высота насадки имеет решающее значение в конструкции и тепловой работе регенератора. При одинаковом объеме насадок и

чем больше ее высота, тем меньше площадь для прохода газов, больше скорость их движения по ячейкам насадки и лучше теплообмен между кирпичом насадки и газами. Поэтому в высоких насадках всегда достигается лучший подогрев воздуха или газа. В то же время у чрезмерно высоких насадок есть и ряд недостатков. С увеличением скорости движения продуктов сгорания в регенераторах стойкость насадки значительно снижается, кирпич быстрее изнашивается (оплавляется). Высокие насадки создают большое сопротивление прохождению дыма и для нормальной тяги требуют строительства более высоких дымовых труб или большего разрежения дымососа. Помимо этого, при высоких насадках приходится сооружать высокие рабочие площадки или заглублять регенераторы в землю, что удорожает строительство печи.

Высота насадки должна быть оптимальной, обеспечивающий необходимый подогрев газа и воздуха при хорошей стойкости кирпичной кладки. Высота насадки определяется «коэффициентом стройности» воздушной насадки:

где - высота насадки, м;

- площадь сечения камеры регенератора, м².

Для мартеновских печей, работающих на высококалорийном топливе (газе, мазуте), с подогревом только воздуха в регенераторах

Для печей, работающих с подогревом газа и воздуха в регенераторах

(меньшие значения относятся к печам максимальной мощности).

При меньшем значении К не обеспечивается достаточно равномерная работа объема насадки, что приводит к снижению подогрева воздуха (газа). Обычно применяемые толщины кирпичей: для насадок доменных воздухоподогревателей

2s = 40 – 60 мм, для насадок мартеновских и нагревательных печей 2s = 65-75 мм.

Для нормального расположения регенераторов в габаритах печного пролета и правильного распределения газов по всему сечению насадки длина насадки обычно принимается в 1,3 – 1,5 раза больше ширины. Получаемая при этом ширина насадки хорошо сопрягается с шириной примыкающего к ней шлаковика. Основные размеры насадки выбирают с учетом размеров кирпича, из которого ее выкладывают, и температурных швов для расширения насадки.

Отступление от оптимальных ширины и длины регенераторов приводит обычно к неравномерному распределению продуктов сгорания по сечению насадки и как следствие – к плохому подогреву в ней газа и воздуха или пониженной стойкости огнеупоров.

Регенераторы мартеновских печей работают в условиях высоких температур и интенсивной шлаковой атаки. Температура дымовых газов на входе в регенератор составляет 1500 – 1600^оС, температура подогрева газа и воздуха 1100 – 1250^оС. Температура продуктов сгорания отходящих из регенераторов составляет 500 – 650^оС. Для улавливания плавильной пыли перед регенераторами предусмотрены как стационарные, так и выдвижные шлаковики. В мартеновских печах устанавливают как однооборотные так и двухоборотные регенераторы. В однооборотных насадках (рис.3, б) верхние 20 рядов обычно выполняют из форстерита, хорошо сопротивляющегося воздействию окислов железа, в нижние – из шамота. Первую по ходу дыма (горячую) камеру двухоборотных насадок изготовляют из форстерита, вторую – из шамота. В однооборотных регенераторах обычно применяют насадку Сименса с ячейками размерами 150х150 и 180х180 мм.

Рис.3. Регенераторы (а – двухоборотный, б – однооборотный)

мартеновских печей.