И УСЛОВИЯ ЕГО СЖИГАНИЯ

Для характеристики условий сжигания топлива применяют величину, назы­ваемую коэффициентом использования топлива (к. и. т.):

= (Q - Qyx)/Q_T,

где Q_T — теплота сгорания топлива; Q_ух — тепло уходящих газов.

Для мартеновских печей к. и. т. со­ставляет 0,50—0,55. С учетом тепла, полезно используемого для получения пара в котлах-утилизаторах, величина к. и. т. выше.

Удельный расход тепла (расход теп­ла топлива на 1 т стали) зависит от многих факторов и прежде всего от емкости печи. По мере увеличения садки печи уменьшаются относитель­ные потери тепла на нагрев футеров­ки, на уход тепла с охлаждающей во­дой и другие потери; в результате удельный расход тепла снижается с 8400 МДж/т для 50-т печей до 2100 МДж/т для 900-т печей.

Топливо, применяемое для ото­пления мартеновских печей, различа­ют: а) по физическому состоянию: жидкое (мазут, смола), газообразное (доменный, генераторный, коксо­вый, природный газы), твердое (ка­менноугольная пыль); б) по теплоте сгорания: низкокалорийное (теплота сгорания доменного газа 3,78— 4,2 МДж/м³, генераторного газа 4,83-6,30 МДж/м³) и высококало­рийное (теплота сгорания мазута 39,9-42 МДж/кг, коксового газа 16,8—18,0 МДж/м³, «сухого» природ­ного газа 33,6—35,2 МДж/м³, «жирно­го» природного газа 63 МДж/м³).

Температура поверхности шлака в конце плавки составляет пример­но 1650°С. Чтобы тепло пламени достаточно интенсивно передава­лось металлу, температура факела должна быть, по крайней мере, 1750°С.

Практическая температура факела 'п_Р ⁼ Цсал, гае ^ — калориметричес­кая температура сгорания топлива; k — пирометрический коэффициент, зависящий от условий отдачи тепла нагреваемым предметам, от потерь тепла в окружающую среду и от степе­ни диссоциации продуктов сгорания. Величина коэффициента k близка к 0,7. Следовательно, калориметричес­кая температура горения топлива в мартеновской печи должна быть не ниже 2400 "С (1700 : 0,7 = 2430 °С). При этом следует иметь в виду, что для обеспечения полноты сгорания воздух для сжигания топлива надо подавать с некоторым избытком — обычно 10— 20%, т. е. сс=1,1н-1.,2.

В качестве топлива для мартенов-Ьких печей обычно используют мазут и (или) природный газ. Мазут — пер­воклассное топливо для мартеновских печей: он дает яркосветящийся на-стиль'ный факел. Обычно мазут содер­жит 83-85 % С и 10-11 % Н₂, осталь­ное — влага, зола и сера. Содержание серы в мартеновских мазутах около 0,5-0,7%.

Перед подачей к форсункам мазут нагревают до 70—80 °С. Распыление мазута производят сжатым воздухом под давлением 0,5—0,7 МН/м² или пе­регретым паром с давлением 1,1 — 1,2 МН/м² (300-350 °С).

Природные газы основных место­рождений примерно на 95 % состоят из метана СН₄. Факел природного газа — малосветящийся, и для повы­шения его светимости одновременно с газом в печь вводят некоторое ко­личество (10—20 %, иногда до 30— 40 %) мазута. Добавка мазута не только повышает светимость факела, но и утяжеляет его, делая факел бо­лее настильным. Повышать свети­мость факела пламени природного газа можно также путем нагрева час­ти его при недостатке воздуха. Метан при нагревании разлагается («рефор­мируется») с выделением большого количества сажистых частиц (СН₄ = = С + 2Н₂), что обеспечивает получе­ние светящего факела. Природный газ является «удобным» топливом: он не содержит ядовитых веществ и вредных примесей, дешев, легко транспортируется.

Ряд мартеновских печей оборудо­ван газокислородными горелками, которые вводят в печь через свод. С помощью этих горелок высокотемпе­ратурный факел природного газа, го­рящего в кислороде, направляют не­посредственно на шихту. Скорость плавления шихты при этом значитель­но возрастает.

Калориметрическая температура горения холодных мазута и природно­го газа в нагретом воздухе составляет 2600—2650 °С. Таким образом, такие высококалорийные виды топлива, как мазут и природный газ, дают весьма высокотемпературный факел.