Forno a focolare aperto: schema di temperatura. Forno a focolaio aperto durante la guerra

Il forno a focolaio aperto è un'unità di fusione, progettata per la lavorazione di rottami e ghisa in acciaio di qualità e composizione chimica richieste. Il dispositivo prende il nome dai metallurgisti e dagli ingegneri francesi. Emile e Pierre Martin hanno creato la stufa nel 1864. Prendiamo in considerazione il suo dispositivo.

Lo schema generale del forno open-hearth

L'unità è divisa in parti inferiori e superiori. Quest'ultimo si trova sotto il sito dell'officina, costruito per servire il dispositivo ad un'altezza di 5-7 metri dal pavimento. Nella parte superiore, il forno open-hearth comprende lo spazio di lavoro effettivo e le teste, dotate di canali verticali che si estendono verso il basso. La parte inferiore si trova sotto la piattaforma di lavoro. Contiene camere di rigenerazione con ugelli, scorie e maiali con dispositivi di trasferimento.

Spazio di lavoro

Il disegno del forno open-hearth presentato nell'articolo illustra il design di questa parte dell'unità. Nello spazio di lavoro sopra c'è un arco limitante, sotto - sotto (in basso). Nella parete frontale sono visualizzate le aperture. Si chiamano finestre di ricarica. Attraverso di essi, una carica solida viene caricata nel forno a focolaio aperto e viene versato il ferro liquido. Il riempimento viene effettuato mediante uno scivolo speciale aggiunto. Le finestre di ricarica sono solitamente chiuse con speciali coperchi a fodera con appositi fori. Permettono al produttore di acciaio di osservare il processo di fusione e lo stato dell'unità. Lo spazio di lavoro si trova nelle condizioni più difficili di tutti gli elementi, che include la fornace aperta. La temperatura in questa parte dell'unità è molto alta. Oltre al forte calore, lo spazio di lavoro è esposto a shock meccanici. I materiali da cui è composta questa parte del dispositivo sono sotto l'azione di composti chimici derivanti dalla fusione di scorie e metalli. La stabilità degli elementi dello spazio di lavoro è in genere determinata dalla stabilità e dall'intero forno, nonché da periodi di riparazioni di capitale e intermedie.

focolare

Sopra è metallo fuso. Questa parte del forno deve sopportare il peso del materiale, gli urti durante il caricamento della carica, l'azione delle sollecitazioni che si formano durante improvvisi e frequenti cambiamenti di temperatura, l'influenza dei processi erosivi durante l'interazione con la materia prima fusa. Le pareti anteriore e posteriore dell'unità funzionano quasi nelle stesse condizioni del focolare, in quanto vengono anche a contatto con scorie fuse e metallo. Questi elementi sono disposti da un mattone speciale. Nella parte magnesite sono forniti cuciture termiche. Sono riempiti con pastiglie di legno, compensato, cartone. Nel processo di riscaldamento, si attenuano, e quando si espande il mattone comprime gli spazi vuoti.

Il caveau

Questo elemento non è quasi in contatto con le scorie. A questo proposito, è permesso di produrre da base e acido materiali refrattari indipendentemente dalla natura del processo. Per la costruzione del tetto viene utilizzato il Dinas o il mattone di magnesite-cromite resistente al calore.

testa

Limitano lo spazio di lavoro dalle estremità. Dal design delle teste dipenderà dalla qualità dell'unità. Combustibile e flusso d'aria attraverso questi elementi. A seconda della velocità della loro introduzione nello spazio di lavoro e del livello della loro interazione, dipenderà la forma e alcune altre caratteristiche della torcia. Lui, a sua volta, determina la qualità con cui funziona l'intero forno a focolaio. Le teste dovrebbero fornire:

1. La planarità ottimale della torcia per tutta la lunghezza dell'intero bagno. Questo è necessario per trasferire quanto più calore possibile ad esso, e alle pareti e agli archi il meno possibile.
2. Minima resistenza nel processo di rimozione dei prodotti di combustione dallo spazio di lavoro.
3. Miscelazione ottimale di aria e carburante per la combustione completa di quest'ultimo.

Per soddisfare la prima e la terza condizione, la sezione trasversale delle aperture di uscita dovrebbe essere piccola. Questo garantisce il massimo del carburante e della velocità dell'aria. Per soddisfare la seconda condizione, è necessario che la sezione trasversale, al contrario, sia massima. Un tale duplice ruolo di teste - introdurre aria e carburante e deviare i rifiuti - pone un compito piuttosto difficile per i progettisti.

camere di scorie

I gas di scarico che fuoriescono dallo spazio di lavoro scorrono attraverso la testa. Sui canali verticali, cadono nelle scorie. Circa il 50-75% della polvere si accumula al loro interno. In questo caso, le frazioni grossolane si accumulano, mentre quelle più piccole nel loro volume maggiore vengono trasportate nel tubo. Sul percorso del movimento dei gas, la polvere in essi contenuta interagisce con i materiali della muratura. Questa circostanza deve essere presa in considerazione quando si sceglie il secondo quando si costruiscono canali verticali, così come le pietre di scorie.

rigeneratori

Questi articoli forniscono costantemente alta temperatura riscaldamento di aria e gas. In condizioni più difficili, gli ugelli delle file superiori sono inclusi nel lavoro, poiché in questa parte la deposizione e il riscaldamento della polvere sono massimi. Questi elementi sono fatti di mattoni di fortesterite o magnesite-cromite. Il lavoro degli ugelli inferiori viene effettuato ad una temperatura di 1000-2000 gradi. Sono disposti da durevoli e più economici mattoni refrattari.

Funzioni della valvola di inversione

Il forno open-hearth è un dispositivo ad azione inversa. In esso, la direzione del flusso di gas attraverso il sistema cambia periodicamente. Nei suini vengono installati condotti per aria e gas, cancelli, saracinesche, strozzature e altri elementi, che vengono combinati sotto il nome di "valvole di ritegno". Nella moderna costruzione dell'unità, l'operazione "perekidki" è automatizzata. Dai gas dei maiali si affloscia nel tubo. La sua altezza è calcolata in modo che la spinta che è formata da esso sia sufficiente per il normale movimento dei flussi durante il viaggio. Il tubo è una costruzione piuttosto complicata e relativamente costosa. L'altezza di questo elemento in unità grandi supera i cento metri. Il tubo, di regola, è fatto di mattoni rossi, il cui rivestimento interno è formato da mattoni refrattari.

Forni a focolai aperti durante la guerra

La prima unità russa fu lanciata nello stabilimento di Sormovsky nel 1870. A quel tempo, il dispositivo è stato progettato da A. Iznoskov, un giovane ingegnere. Di particolare importanza erano le fornaci a cielo aperto durante la guerra. Parti di carri armati, proiettili e fucili furono gettati dall'acciaio prodotto al loro interno. In quegli anni era molto necessaria una produzione pericolosa per la salute e molto laboriosa. Da quel momento, anche l'espressione "forni a cielo aperto stanno bruciando" è sparita. Ha testimoniato il potere e la fermezza dell'era sovietica. Negli anni '70, la produzione di aggregati fu sospesa perché furono sostituiti da progetti migliorati. Tuttavia, l'invenzione ha acquisito uno speciale valore simbolico per lo stato sovietico. La fornace open-hearth è immortalata in film e canzoni di quel periodo.