Высокотемпературный доменный воздухонагреватель

 

ВЫСОКОТНЯПЕРАТУРЩ-Ш ДОМЕННЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ, содеЕжащий кожух. огнеупорную кладку стен и днища камеры -горения, в котором выполнен кольцевой паэ, соединенный вертикальными каналами с .расположенным внутри днища коллекторном, подклвзченным к двум наружным штуцерам, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости коллектора и увеличения эффективности нагрева дутья, коллектор выполнен в виде двух изогнутых труб, один-конец которых соединен с наружными штуцерами, а другой затушен, причем между заглушенными концами труб и соседними трубами выполнен зазор, равный 0,5-1,0 диаметра коллектора. 4 S . Фие.

- ONO3 ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(ЖИХ .- 1%СПУЬЛИК (19) (И) НЛР С 21 В 9 02 ()

j ) -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоесномъ свиДЯтидьСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3372549/22-02 (22) 23.12.81 (46) 23.05.83. Бюл. -9 19 (72) Л.П. Грес, Ю.И. Флейшман, В.Н. Никифоров, И.И. Профатилов, Е,А.ÖàðèöûH, П.И. Кутовой, В.Н. Маслова и Л.O. Николаева (7 1) Днепропетровский ордена Трудово. го Красного Знамени металлургический институт (53) 669 . 162. 23 (088 ..8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2884484 кл; С 21 B 9/02, 1979. (54) (57) ВЫСОКОТЕИПЕРАТУРННЙ ДОИЕННЦЯ

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий кожух, огнеупорную кладку стен и днища камеры горения, в котором выполнен кольцевой паз, соединенный вертикальными каналами с .расположенным внутри днища коллектором, подключенным к двум наружным штуцерам, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стойкости коллектора и увеличения эффективности нагрева дутья, коллектор выполнен в виде двух изогнутых труб, один-конец которых соединен с наружными штуцерами, а другой заглушен, причем между заглушенными концами труб и соседними трубами выполнен зазор, равный 0,5-1,0 диаметра коллектора.

10l8974l

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воэдухонагревателей доменных печей, и может быть использовано в других областях техники, где требуется высакотемнвратурный нагрев

5 газов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- мому результату является высокотемпературный доменный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную кладку стен и днища камеры горения, в котором выполнен кольцевой паз, соединенный вертикальными каналами с расположенным внутри кладки днища 15 коллектором, подключенным к двум на ружным штуцерам подвода охладитеЕ1)

Недостатком известного воздухонагрввателя является невысокая зф- 2() фективность нагрева дутья эа счет низкой стойкости коллектора, расположеннога внутри кладки днища камеры горения.

В извеСтном воздухонагревателе . коллектор представляет собой единую, цельную конструкцйю. при этом в пери-. оды разогрева, а также эксплуатации. воздуханагревателя (режимы нагрева, дутья и паузы) температурные условия "30 службы коллектора различны,что приводит к изменению линейного расши- рения материала коллектора и снижению его стойкости и надежности .

Кроме того, если доменная печь не оборудована устройством для. пос-тановки на. тягу и .зту операцию осуществляют через воздухонагреватель, то подача в камеру. горения. холодного дутья, обогащенного кисло- родом, приводит к сжиганию в камере 4О горения высококалорийного горного газа, образованию высоких температур (1400-1600 C) и,плавлению агнеупоров.

Целью изобретения является повышение стойкости коллектора и увели- .4$ чение эффективности нагрева дутья.

Поставленная цель достигается тем, что в высокотемнвратурнсм ваздухонагревателе, содержащем кожух, огнеупорную кладку стен и днище камеры 50 горения;.в котором выцолнен кольцевой паз,соединенный вертикальными каналами с расположенным внутри днища коллектором, подключенным к двум наружным штуцерам, коллектор выполнен в виде двух изогнутых .труб, один конец которых соединен с наружными штуцерами, а другой заглушен причем между заглушенными .концаМи труб и соседними трубами. выполнен зазор, равный 0,5-1,0 диаметра каллвктара.

На штуцерах.подвода ахладктвля устанавлвиа запорная арматура, сблакированная с системой для взятия доменной печи на тягу через .ваз" духонагреватель. 65

На фиг. 1 изображен доменный. воздухонагреватель, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный разрез.

Доменный воздухонагреватель сос таит из кожуха 1, на знутрвнней поверхности которого расположена огнеупорная футеравка 2, камеры насадки

3 и камеры горения 4, объединенные куполом 5.. В днище камеры горения

4 выполнен кольцевой паэ б. Нижняя часть кольцевого паза 6 соединена вертикальными патрубками 7 с коллектором 8 подвода охладителя, состоящим нз двух несоединяющихся между собой частей 9 и 10.

Противоположные от подвода охладителя концы частей 9 и 10 коллектора заканчиваются заглушками 11.

Расстояние между одной из частей коллектора 9 и 10 и заглушкой составляет 0,5-1,0 диаметра коллектора. Каждая из частей коллектора подключена к двум наружным штуцерам 12 и.13 подвода охладитвля (холадное дутье). Внешний, коллектор подвода охладителя 14 снабжен отсечным шибером 15. На наружных штуцерах 12 и.13 установлены задвижки 16 и 17> которые.сблокированы с системой для взятия доменной печи на тягу через ваздуханагреватель. Нижняя часть амеры горения 4 оборудована шт1щером 18 гаэогорелочнаго устройства, на котором установлен отсечной шибвр 19, а средняя часть - штуцером

20 горячего. дутья с отсечным шибв- рам 21.

Воэдуханагрвватель работает.следующим. образом.

В нвриоды работы воздухонагрввателя -ахладитель|.например колодное дутье, подают кз внешнего коллектора в наружные штуцера 12 и 13, а .затем s коллектор 8, состоящий из двух частей.9 и 10.. Охладитель, вы,ходя из вертикальных патрубков 7 коллектора 8, создает оболочку из сжатога воздуха {азота), которая предок" ракяет огнеупорную кладку:и кожух от агрессивного воздействия газов с высокими температурами s факеле горения. При .этом штуцер 15 к задвижкй 16 и 17 открыты. В связи с тем, что внутренний коллектор 8 позади охладителя состоит иэ,двух частей

9 и 10, та при иэмвиении температур- . ных условий коллектора происходит

его расширеикв -или сужение, что обеспечивает вго надежную работу. В периеды. взятия доменной печи на тягу ..чвраэ эаздуханагреватвль (волк отсуачювует специальное устройство). ае кемандв ат системы управления,арматурой взятия печк на тягу - закриюавтся задвижки 16 и

17, и охладкталь (холаднав дутье) в воздухонагрвватвль на поступает. При10189 б аажму /fan)m

Фиа2

Составитель В. Раковский

Редактор Р. Цицика техреду.костик . еорректор О. Вилак

Заказ 3637/20 . Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35,.Раушская иаб. д. 4/5 * филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом воздух иэ окружакщей атмосферы попадает через штуцер 18 горелки и, оживая нижнюю часть камеры горения

4, охлаждает вертикальные патрубки

7 и коллектор 8. .Горновой гаэ попадает в камеру горения 4 через штудер 20 горячего дутья и сгорает за счет, воздуха, по- падающего через штуцер горелки, Прн этом шиберы 19 и 21 открыты.

В известной.конструкции воздухо= 1О нагревателя коллектор подачи охладителя представляет собой единую .жесткую:конструкцию, поэтому при изменении температурных условий воз можно его разрушение. .: 15

В предлагаемой конструкции коллек..тор. состоят. из двух несоединякщихся частей, что:позволяет при изменении

:температурных. условий компенсиро- 2р вать температурное расширение и повы-: сить его .стойкость и надежность.

В известной конструкции охлади,.тель:(холодное дутье) поступает во . все периоды работы воздухонагревателя и. в момент взятия доменной печи.

- иа тягу., Так -как холодное дутье: обогащают кислородом (23-35%); то

"при ожыгайии .высококалорийного гор« . нового-хaэа образуются значительные температуры (1406-1600 С), что при- водит к оцлавленнш кладки камеры горения, купала: и верха насадки. . В предлагаемой. конструкции при взятии доменной.печи на: тягу через .воэдухоиагреватель прекращаетсяЗэ подача холодного дутья при номощи

74

У запорной.арматуры, установленной на штуцерах подвода охладителя и сблокированной с. системой управления арматурой взятия печи на тягу . При этом горновые газы сгорают.в верхней части камеры горения, используя кислород воздуха, постуйающего самотягой через всас вентилятора горелки. Этот . воздух, попадая в нижнюю часть камеры горения:, способствует снижению температур кладки днища и обеспечивает стойкость устройства для полечи бхладителя.

Предлагаемые конструктивные параметры коллектора для подачи охладителя выбраны, исходя из следующего..

Если зазор между заглушенными концами.труб и соседними трубами будет меньше 0,5 диаметра коллектора, то .при увеличении температур возможно смыкание обеих частей коллектора, что приводит к снижению его стойкости.

При увеличении этого зазора до величины более 1,0 диаметра коллектора.и повышения температуры его службы зазор между заглушенными концами труб и соседними трубами не будет выбираться. При этом будет нарушена:целостйостьь оболочки из joxладителя,-что приводит к снижению стойкости кладки камеры горения.

Внедрение йзобретения на одной доменной печи с годовой производи" тельностью 1 млн т чугуна позволит увеличить стойкость .йамеры горения на 10-20% и, увеличить среднюю температуру.дутья на 10-15"С.