ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 7 страница
Однако сухое шлакоудаление – это единственный метод удаления окалины в таких конструкциях, где невозможно обеспечить жидкотекучесть окалины на поду ячейки. Этим обстоятельством и определяется область применения метода сухого шлакоудаления.
Жидкое шлакоудаление позволяет устранить недостатки, свойственные сухому шлакоудалению, но оно также имеет недостаток, заключающийся в том, что при жидком шлакоудалении неравномерно изнашивается подина колодца и слитки теряют устойчивость. При этом постоянное отекание шлака через летку возможно только тогда, когда на поду колодца поддерживается достаточно высокая температура, обеспечивающая жидкотекучесть шлака.
Футеровка и ее служба. В нагревательных колодцах огнеупорную футеровку рабочего пространства колодцев обычно выполняют из двух (не считая тепловой изоляции) не перевязанных между собой слоев. Это позволяет при ремонтах менять лишь первый, внутренний слой.
Подину колодцев выкладывают обычно в три слоя: внутренний слой из хромомагнезитового кирпича, затем шамотный кирпич и затем третий, внешний теплоизоляционный слой из диатомитового кирпича. При сухом шлакоудалении уровень подины по всей площади колодцев одинаков, при жидком шлакоудалении подину выкладывают с уклоном в сторону шлаковой летки.
Стены колодцев также выполняют трехслойными. Внешний слой теплоизоляционный, затем слой шамотного кирпича. Внуренний слой в нижней части стен (приблизительно на высоте 1 м) выполняется из хромомагнезита, остальное из динаса. Интенсивнее всего стены изнашиваются в месте опоры на них слитков. В связи с этим в этих местах предусматривают выступ кладки внутрь колодца. Эти выступы выполняют из динаса, хромомагнезита, каолинового кирпича. Стойкость выступов из динаса наименьшая.
В настоящее время применяют крышки с арочной футеровкой и подвесным сводом. В обоих случаях можно применять шамотный кирпич. В последнее время для футеровки крышек все более широко применяют каолиновый кирпич. Каолиновый кирпич в футеровке крышек значительно более стоек, поскольку обладает большей огнеупорностью и меньшей дополнительной усадкой.
Регенеративные колодцы.На некоторых заводах нашей, страны работают регенеративные нагревательные колодцы (рис. 126), вмещающие 6 – 8 слитков массой по 6 – 7 т каждый. Колодец снабжен двумя парами регенераторов, причем ближайшие к рабочему пространству регенераторы обязательно газовые. Газ и воздух подогревают примерно до 1073 К.
Рис. 126. Регенеративные нагревательные колодцы: 1 – крышка; 2 – механизм для перемещения крышки; 3 – рабочее пространство; 4 – воздушный регенератор; 5 – газовый регенератор; 6 – лючки для удаления коксика; 7 – шлаковик
Колодец работает реверсивно. Сначала топливо и воздух поступают с одной стороны и, нагреваясь в регенераторах, попадают в рабочее пространство. Образовавшиеся дымовые газы проходят через другую пару регенераторов и отдают свое тепло огнеупорной насадке. Затем происходит перекидка клапанов, и весь цикл повторяется. Металл нагревается до 1473 – 1523 К, температура в рабочем объеме колодца составляет 1623 – 1673 К.
Общая тепловая мощность подобных колодцев составляет 21 – 23 ГДж/ч, причем на долю горения топлива приходится ~ 65%, на долю тепла подогрева воздуха и газа ~ 35%. Нагревательные колодцы подобного типа могут работать на чистом доменном газе и на смеси коксового и доменного газов.
В регенеративных колодцах в каждой группе по четыре ячейки. Большинство нагревательных колодцев работает в основном на слитках горячего посада, причем температура горячего посада обычно составляет около 1023 К, но иногда достигает и. 1123 – 1143 К. Удельная доля слитков горячего посада по отношению к массе всех слитков достигает 95%. Увеличение температуры и массы горячего посада – один из важнейших резервов повышения производительности нагревательных колодцев и экономии топлива.
Производительность группы регенеративных колодцев рассматриваемой конструкции при 95% горячего посада с температурой примерно 1053 К составляет ~ 300 тыс. т/год, а удельный расход тепла 1130 кДж/кг.
При строительстве новых обжимных станов регенеративные колодцы обычно не строят, так как они не обеспечивают должного качества нагрева металла и не могут быть надежно автоматизированы.
Рекуперативные колодцы. Колодцы с отоплением из центра пода (рис. 127). Нагревательные колодцы подобной конструкции широко применяют для нагрева слитков перед прокаткой на блюминге. Они достаточно надежны в эксплуатации, отапливают их смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 5870 – 8370 кДж/м3 при помощи горелок, расположенных в центре пода. Группа колодца состоит из двух ячеек. В каждую ячейку помещают по 12 – 16 слитков.
Колодцы оборудованы керамическими рекуператорами из восьмигранных карбошамотных трубок для подогрева воздуха до 1073 – 1123 К. Воздух, пройдя через рекуператоры, поступает к горелке с двух сторон по сборным каналам. Газ подается в горелку по специальной трубе снизу вверх, поэтому факел направлен снизу вверх. Продукты сгорания удаляются из рабочего пространства через специальные окна и, пройдя через рекуператор, уходят в дымовую трубу.
Рис. 127. Рекуперативные колодцы с отоплением из центра подины: 1 – горелка; 2 – подвод холодного воздуха; 3 – сборные каналы для горячего воздуха; 4 – подподовые каналы для подвода горячего воздуха к горелке; 5 – окна для удаления дымовых газов в рекуператоры; 6 – рекуператоры; 7 – лючки для удаления коксика и окалины при сухом шлакоудалении
Рекуперативные колодцы с отоплением из центра пода в настоящее время работают на горячем посаде (90 – 95%), обеспечивая при этом производительность одной группы около 300 тыс. т/год. Удельный расход тепла на нагрев металла составляет 1047 – 1131 кДж/кг. Процесс нагрева металла в этих колодцах можно автоматизировать. Импульсную точку для измерения температуры выбирают на одной из боковых стен в зоне наиболее высоких температур, т. е. несколько выше верхней кромки слитка. Тепловая мощность колодцев с отоплением из центра пода составляет обычно 21 – 29 ГДж/ч.
Качество нагрева металла в рекуперативных колодцах с отоплением из центра пода выше, чем в регенеративных колодцах, но все-таки недостаточно. Вследствие вертикального расположения факела зона наибольших температур создается в верхней части рабочего пространства, что приводит к перегреву верхней части слитка при недостаточном нагреве его основания.
Воздух в рекуператор поступает обычно под давлением, в результате чего между воздушной и дымовой сторонами рекуператора возникает значительный перепад давлений (до 196 Н/м2) и создается возможность утечки воздуха в дымовые каналы. Утечка иногда достигает 40 – 50% всего воздуха, поданного в рекуператор.
Низкая герметичность рекуператоров влияет на работу колодцев, так как в результате утечек количество воздуха, достигшего горелки, становится недостаточным и неопределенным. При недостатке воздуха топливо не сгорает полностью в пределах рабочего пространства и дожигается в рекуператоре, что способствует его разрушению и дальнейшему увеличению утечки воздуха.
При уменьшении количества воздуха, попадающего в ячейку, приходится уменьшить количество подаваемого топлива, т. е. снижать тепловую нагрузку, а это в свою очередь приводит к снижению производительности колодца.
Ненадежная (по герметичности) работа рекуператоров наряду с высокой стоимостью сооружения является большим недостатком этих нагревательных колодцев. Поэтому предпринимают различные попытки уменьшить и стабилизировать во времени утечку воздуха, что необходимо для автоматизации теплового режима.
Колодцы с верхним отоплением. В последние годы строят колодцы с одной верхней горелкой, что объясняется увеличением производительности блюмингов до 6 млн. т/год и более. Увеличение производительности блюмингов предъявляет к нагревательным молодцам новые требования, которые в определенной мере реализуются применением колодцев с одной верхней горелкой.
Конструкция колодцев представлена на рис. 128. Колодец вытянутой формы с шириной до 3 м. В ячейке помещаются 14 слитков массой до 12 т каждый. Группа колодцев включает две или четыре ячейки. Тепловую нагрузку в этих колодцах поддерживают около 38 – 42 ГВт; удельный расход тепла составляет 1050 – 1130 кДж/кг. Поскольку на поду подобных колодцев температура относительно низкая, применяют сухое шлакоудале-ние.
Производительность колодцев подобного типа на группу из двух ячеек несколько меньше (до 250 тыс. т/год), чем колодцев с отоплением из центра пода. Это объясняется особенностями их тепловой работы. При компоновке четырех ячеек в группу эти колодцы обеспечивают производительность до 500 тыс. т/год.
Колодец отапливают газообразным топливом при различной степени подогрева воздуха. Выходные скорости в горелке должны быть выбраны так, чтобы кинетической энергии струй было достаточно для прохождения газов от горелки до дымоотборного окна по петлеобразной траектории. Плохое смешение топлива и воздуха приводит к тому, что наибольшая температура развивается около противоположной от горелки стены, на которой и выбирают импульсную точку для автоматизации теплового режима. При этом раньше других нагреваются слитки, находящиеся у этой стены.
Рис. 128. Нагревательные колодцы с одной верхней горелкой: 1 – керамический рекуператор; 2 – каналы для холодного воздуха; 3 – металлический рекуператор; 4 – подвод компрессорного воздуха; 5 – каналы для удаления дымовых газов из рабочего пространства колодца
Когда температура в выбранной импульсной точке достигает заданного значения, тогда для поддержания ее на этом уровне расход топлива начнет снижаться, кинетическая энергия струй топлива и воздуха будет уменьшаться. Это приведет к тому, что газы не будут достигать противоположной стенки и будут двигаться по прогрессивно укорачивающейся петле.
Таким образом, процесс нагревания садки протекает неравномерно, затягивается, поэтому производительность группы колодцев, состоящей из двух ячеек, меньше производительности колодцев с отоплением из центра пода. Однако колодцы с одной верхней горелкой более компактны и при одной и той же общей длине отделения нагревательных колодцев их можно установить несколько больше, чем колодцев с отоплением из центра пода.
Нагревательные колодцы с одной верхней горелкой обеспечивают наивысшую производительность на 1 м длины отделения. При использовании колодцев с одной верхней горелкой возникают значительные трудности с подогревом воздуха, для чего обычно применяют карбошамотные рекуператоры из восьмигранных трубок. Трудности эти заключаются в том, что вследствие узкой, удлиненной формы рабочего пространства приходится и рекуператор выполнять такой же формы. Однако при такой форме рекуператора создается высокое сопротивление на пути движения воздуха, для преодоления которого требуется весьма высокое давление. Кроме того, как указано выше, горелка должна создавать достаточно длинный факел, для чего также необходим определенный (500 – 600 Н/м2) резерв давления.
Необходимость значительного давления воздуха перед рекуператором приводит к возникновению большой утечки воздуха. Высокой герметичности можно достичь, если применять металлические рекуператоры. Существующие металлические рекуператоры не обеспечивают высокой температуры подогрева воздуха.
При использовании керамического рекуператора возможны два способа подачи воздуха. При первом способе для подвода воздуха от рекуператора к горелке применяют эксгаустер из жа-роупорного материала. Воздух просасывается через рекуператор и возможность утечки практически устраняется. Однако в этом случае температура подогрева воздуха ограничивается 673 – 723 К, так как при более высокой температуре существующие эксгаустеры работать не могут.
Второй способ предусматривает подачу воздуха из рекуператора к горелке при помощи инжектора (см. рис. 128), Инжектирующей средой служит воздух высокого давления (20 – 40 кН/м2), количество которого составляет 25 – 30% общего расхода и который подогревается в металлическом трубчатом рекуператоре до 523 – 623 К. В этом случае температура воздуха перед горелкой составляет 923 – 973 К. Если для инжектирования применять компрессорный воздух (5 – 7% общего расхода), то температура воздуха перед горелкой составит 973 – 1073 К.
3.1.3.3. ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА БЛЮМОВ И СЛЯБОВ
Толкательные методические печи. Методические толкательные печи до последнего времени удовлетворяли требованиям по производительности и удельному расходу тепла. В последнее время наметилась прогрессивная тенденция к увеличению длины заготовки и как следствие к увеличению ширины нагревательных печей. Уширение толкательных методических печей значительно усложняет их эксплуатацию, особенно удаление окалины с пода печи. Поэтому, несмотря на то, что толкательные методические печи в настоящее время в прокатных цехах являются основным типом нагревательных печей, перспективы их дальнейшего распространения являются весьма ограниченными. На смену им приходят более совершенные печи с шагающими балками, которые могут работать так же, как и толкательные печи, в режиме методического нагрева.
Тепловой и температурный режимы методических печей неизменны во времени. Вместе с тем температура в методических печах значительно изменяется по длине печи. Характер изменения температуры по длине печи определяет количество и назначение зон печи. Металл поступает в зону наиболее низких температур и, продвигаясь навстречу дымовым газам, температура которых повышается, постепенно (методически) нагревается. Методические печи по числу зон нагрева металла могут быть двух-, трех- и многозонными (рис. 129); с одно- и двусторонним нагревом металла.
Первая (по ходу металла) зона с изменяющейся по длине температурой называется методической зоной. В ней металл во избежание возникновения чрезмерных термических напряжений постепенно подогревается до поступления в зону высоких температур (сварочную зону).
Вторая (по ходу металла) зона называется зоной высоких температур или сварочной зоной. Назначение ее – быстрый нагрев поверхности заготовки до конечной температуры. Температура нагрева металла в методических печах обычно составляет 1423 – 1523 К. Для интенсивного нагрева поверхности металла до этих температур в сварочной зоне необходимо обеспечить температуру 1573 – 1673 К.
Третья (по ходу металла) томильная зона (зона выдержки) служит для выравнивания температуры по сечению металла.
Подобный трехступенчатый режим нагрева необходим в тех случаях, когда нагревают заготовки, в которых может возникнуть значительный перепад температур по толщине (более 200 К на 1 мм толщины металла). Такие печи (с тремя зонами) называются трехзоннььми методическими печами, профиль которых представлен на рис. 129, б, в.
Рис 129. Температурный режим и профиль методических толкательных печей: а – двухзонная печь с монолитным подом; б – трехзонная печь с монолитным подом; в – трехзонная печь с нижним обогоревом; г – многозонная печь с нижним обогревом
В ряде случаев при нагреве тонких заготовок нет необходимости проводить выдержку для выравнивания температур по сечению, так как возникший в сварочной зоне перепад температур небольшой. Томильную зону при этом не предусматривают и применяют двухзонные печи (рис. 129, а).
При нагреве металла перед прокаткой на листовых и сортовых станах применяют четырех- и пятизонные методические печи для повышения общего температурного уровня печи и получения большей производительности. В этом случае выполняют две или три сварочные зоны, в каждой из которых устанавливают горелки. Это позволяет повысить температуру в конце (по ходу газов) методической зоны, уменьшить ее длину и увеличить общую длину зоны высоких температур, в результате чего достигается более форсированный нагрев металла.
В зависимости от толщины заготовки в методических печах можно применять одно- или двусторонний нагрев заготовок. При толщине заготовок до 100 мм двусторонний нагрев не рационален, так как для таких заготовок интенсивный (ускоренный) нагрев поверхности заготовки в сварочной зоне приведет к удлинению выдержки в томильной камере. При этом увеличение длительности выдержки будет больше, чем выигрыш во времени нагрева в сварочной зоне, достигнутый за счет применения нижнего обогрева. При одностороннем нагреве заготовки двигаются по монолитному поду (рис. 129, а). Для обеспечения двустороннего обогрева на всю длину сварочной и методической зон предусматривают специальную камеру с собственным отоплением.
При нижнем обогреве вдоль печи прокладывают специальные глиссажные (водоохлаждаемые) трубы, по которым двигается металл. При охлаждающем действии глиссажных труб в нижнюю часть сварочной зоны печи необходимо подавать больше тепла, чем в верхнюю.
Глиссажные трубы выполняют только в методической и сварочной зонах. В томильной зоне глиссажных труб нет, так как в местах соприкосновения заготовки с водоохлаждаемыми трубами металл прогревается хуже и на его поверхности образуются темные пятна. Поэтому в трехзонных печах с нижним обогревом томильная зона предназначена не только для выравнивания температуры по толщине металла, но и для ликвидации на нижней поверхности заготовки темных пятен, что было бы невозможно при наличии глиссажных труб в томильной зоне.
В двухзонных печах с нижним обогревам часть сварочной зоны выполняют без нижнего обогрева для ликвидации темных пятен от охлаждающего действия глиссажных труб.
Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торцовую и боковую выдачу металла. При торцовой выдаче необходим один толкатель, который выполняет также и роль выталкивателя. Для печей с боковой выдачей устанавливают не только толкатель, но и выталкиватель, поэтому такие печи при размещении в цехе требуют больших площадей. Однако печи с боковой выдачей по тепловой работе имеют преимущества. При торцовой выдаче через окно выдачи, расположенное ниже уровня пода печи, происходит интенсивный подсос холодного воздуха. Явление подсоса усиливается инжектирующим действием горелок, расположенных в торце томильной зоны. Подсосанный в печь холодный воздух вызывает излишний расход топлива и способствует интенсивному зарастанию подины печи образующейся окалиной.
Методические нагревательные печи по сравнению с камерными нагревательными печами обеспечивают более высокий к.п.д. и более высокий коэффициент использования тепла в рабочем пространстве, что объясняется наличием методической зоны. Если в камерной печи при температуре в рабочем пространстве около 1673 К и нагреве металла до 1473 К температура уходящих продуктов сгорания составляет 1350 – 1673 К, то в методической печи при тех же условиях эта температура составит 1123 – 1173 К. Поэтому к.п.д. методических печей может достигать 40 – 45%.
Конструкции печей. Конструкцию методических печей выбирают в зависимости от типа стана и вида топлива. Тип стана определяет производительность печей, толщину применяемой заготовки, температуру нагрева металла и его сортамент. От вида используемого топлива зависят конструкция горелочных устройств и применение рекуператоров.
Как указывалось выше, при горизонтальном поде квадратные заготовки без взгорбливания проталкиваются через печь, если их общее число не превышает 200. Для увеличения числа заготовок и как следствие для увеличения производительности печи под печи делают наклонным на 6 – 8°. При этом угле наклона число заготовок, находящихся в печи, можно увеличить до 240 – 250. Увеличение угла наклона недопустимо вследствие возможности самопроизвольного сползания заготовок. Для достижения рабочей температуры в печи необходимо, как отмечалось выше, чтобы калориметрическая температура горения составляла 2073 К и более.
Основные конструктивные особенности толкательных методических печей следующие: наклонный или прямой под, торцевая или боковая выдача, число зон отопления, конструкция горелок, установка или отсутствие рекуператоров.
При использовании трехзонных методических толкательных печей на средне- и крупносортных станах под печи выполняется прямым, с торцовой загрузкой и выдачей металла. При этом, так же как в печи, изображенный на рис. 130, сохраняются три зоны отопления при общей тепловой мощности печи в соответствии с ее производительностью.
Все методические трехзонные печи имеют примерно одинаковые показатели по напряженности активного пода и по удельному расходу тепла; исключение составляют печи с монолитным подом и нижним обогревом. Так, печи с монолитным подом (заготовки толщиной до 100 мм) обеспечивают напряжение активного пода, равное 600 кг/(м2ּч), при удельном расходе тепла ~ 1540 кДж/кг. Для трехзонных печей с нижним обогревом при толщине заготовок до 200 мм эти показатели составляют 550 кг/(м2ּч) и 2300 кДж/кг соответственно. Печи с толщиной заготовки более 200 мм дают напряжение пода около 500 кг/(м2ּч) при том же удельном расходе топлива.
Существенное увеличение производительности крупносортных и особенно листовых станов требует, естественно, увеличения производительности пролета нагревательных печей. Решать эту задачу можно двумя путями: 1) увеличить число печей при прежней интенсивности нагрева и 2) поднять интенсивность нагрева и значительно увеличить производительность отдельного печного агрегата и применить меньшее число агрегатов при общем увеличении производительности всего пролета. Второй путь является более предпочтительным, так как снижает затраты на строительство печей. Однако, чтобы поднять интенсивность нагрева, необходимо увеличить температуру в низкотемпературной зоне печи. Подобное увеличение температуры возможно для тех заготовок, допустимая скорость нагрева которых практически неограниченна. Именно в таких случаях и применяются многозонные печи (рис. 129 и 131), где методическая зона по существу отсутствует, а температурный режим печи приближается к камерному. Повышение интенсивности нагрева, достигаемое в многозонных печах, позволяет увеличить напряжение пода печей до 600 – 650 кг/(м2ּч), а производительность отдельных печей листовых станов (слябы длиной до 14 м) довести до 200 – 250 т/ч.
Определив из теплового баланса печи общий расход топлива и распределив его по зонам, выбирают число горелок на каждую зону, производительность и размеры каждой горелки.
Рис. 130. Трехзонная методическая печь
Рис. 131. Многозонная печь для нагрева слябов
В методических печах с нижним обогревом на каждый ряд двигающихся в печи заготовок устанавливают по три продольные глиссажные трубы. Для предохранения труб от истирающего воздействия двигающегося металла к ним приваривают металлические прутки. Продольные глиссажные трубы на значительной части методической зоны опираются на продольные огнеупорные столбики. В высокотемпературной зоне продольные глиссажные трубы опираются на поперечные водоохлаждаемые трубы, расположенные на расстоянии 1 – 1,5 м одна от другой.
Концы поперечных труб выведены за пределы печи и прикреплены к вертикальным стойкам каркаса. В середине поперечные глиссажные трубы опираются на вертикальную опору, выполненную из пары водоохлаждаемых труб, футерованных снаружи огнеупорным кирпичом. Чтобы снизить охлаждающее действие глиссажных труб, предусматривают тепловую изоляцию, в качестве которой применяют специальные огнеупорные блоки.
В нагревательных печах, работающих с открытым пламенем, неизбежно происходит угар металла, который составляет 1,5 – 2%. В большинстве современных методических печей имеются участки с монолитным подом, с материалом которого взаимодействует окалина, образуя бугры и препятствуя нормальному проталкиванию заготовок. Поэтому необходимо уменьшать угар металла и обеспечивать надежную работу печи при неизбежном угаре металла.
Удаление окалины и шлака с пода толкательных методических печей – трудоемкая и тяжелая операция, часто выполняемая вручную через боковые окна. Подину чистят по ходу печи и в период ремонтов.
B печах с нижним обогревом окалину из нижних зон "периодически удаляют через боковые окна.
Печи с шагающим подом. Несмотря на то что строительство печей с шагающим подом обходится дороже, чем строительство пятизонных толкательных печей аналогичной производительности, эти печи находят большое распространение для нагрева металла для станов сортовых, толстолистовых и др.
Преимущества этих печей перед печами толкательного типа проявляются в эксплуатации и в возможности обеспечения значительно более высокой интенсивности нагрева металла. Эксплуатационные преимущества: ликвидация проблемы уборки окалины из печи, возможность легкого удаления металла из печи при остановках стана и ремонтах, возможность гибкого регулирования скорости перемещения металла через печь, что очень важно при частом изменении сортамента металла, уменьшение повреждений поверхности нагреваемых заготовок, значительное (до 0,3 – 0,5%) снижение угара металла за счет повышения скорости нагрева и отсутствия осыпания окалины.
Наряду с этими преимуществами применение шагающего пода позволяет обеспечить практически всесторонний нагрев металла. Это обстоятельство, которое особенно сказывается при нагреве квадратных заготовок для сортовых станов, позволяет значительно увеличить интенсивность нагрева металла.
Рис. 132. Расположение горелок в печах с шагающим подом: а – торцовое и боковое; б – только боковое; в – боковое и сводовое
Тепловой и температурный режимы печей с шагающим подом неизменны во времени, так как эти печи являются проходными печами постоянного действия. Следует отметить, что эти печи могут работать по камерному режиму и с переменной температурой по длине печи.
Как отмечалось выше, температурный режим печей зависит от характера отопления печей, распределения горелок и дымоотводов. В печах с шагающим подом применяют различное расположение горелок: торцовое, боковое и сводовое (рис. 132). Наиболее часто применяют комбинированное расположение горелок: торцовое и боковое или боковое и сводовое. При боковом отоплении ширина печи составляет 11 – 12 м. При большей ширине печи возможно возникновение неравномерности нагрева по длине заготовки (сляба). При оводовом отоплении заготовки нагреваются достаточно равномерно, поэтому целесообразным является такой метод отопления, когда нижний обогрев оборудован боковыми горелками, а в зонах верхнего обогрева используются сводовые горелки.
Продукты сгорания топлива отводят на стороне загрузки металла и печи с шагающим подом работают обычно с переменной температурой по длине. В отличие от методических толкательных печей в печах с шагающим подом во всех зонах происходит нагрев металла, но интенсивность нагрева в разных зонах может быть различной.
Печи с шагающим подом выполняют без нижнего обогрева и с нижним обогревом. При нижнем обогреве конструкции шагающего пода выполняют водоохлаждаемыми, в результате чего на нагреваемых заготовках образуются темные пятна. Для того чтобы исключить возникновение темных пятен, на трубы шагающих балок приваривают специальные стояки или подставки, промежутки между которыми заполняют теплоизоляцией. Кроме того, горизонтальные трубы шагающих балок расположены в плане не параллельно оси печи и место контакта их со слябом при продвижении металла в печи постоянно меняется.
Конструкция печей. Можно представить следующие варианты конструктивного оформления идеи «шагания» пода:
1) под печи может состоять из трех частей в 2-х вариантах: неподвижного пода (у стен), шагающих и стационарных балок; неподвижного пода (у стен), и 2-х групп шагающих балок;
2) под может не иметь элементов неподвижного пода и состоять из двух групп шагающих балок.
При двух группах шагающих балок обеспечивается более высокий темп выдачи заготовок, но стоимость строительства печи возрастает. Щели между шагающими (или шагающими и стационарными) балками (рис. 133) полностью перекрыты при помощи кожуха, погруженного в неподвижный водяной затвор. Водяные затворы смещены относительно щели между балками, а напротив щели предусмотрен короб для гидравлического удаления окалины. Устройство водяных затворов исключает попадание в печь воздуха из атмосферы.
В печах без нижнего обогрева стационарные и подвижные балки футеруют (сверху вниз) так: хромитовая пластичная масса, огнеупорный материал, содержащий 35 – 44 % Сr2О3, и внизу легковесный изоляционный бетон. Части футеровки балок, примыкающие непосредственно к щели, выполняют из огнеупорного бетона, легко восполнимого при ремонтах. В некоторых случаях для футеровки балок применяют магнезитохромитовые кирпичи, что не дает пока вполне удовлетворительного результата. Напряжение активного пода в печах с шагающим подом достигает 1300 – 1400 кг/(м2ּч), пребывание заготовок 80 х 80 мм в печи составляет 23 – 30 мин, удельный расход тепла ~ 1800 кДж/кг.