Устройство для охлаждения элементов металлургических печей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ к двторСНомч СаидкткльСтв е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421984/22«02 (22) 14..04.82 (46) 07.08.83. Бюл. Р 29 (72) Е.N.Новохацкий, В.П.Гладкоскок„

В.Т.Ильченко, Г.Г.Ляшенко, З.П.Рад.винская и П.Й.Голофаев (71) Харьковский инженерно-строительный институт (53) 669.162.214.4(088 ° 8) (56) 1. Андоньев С.M. Испарительное охлаждение металлургических печей. "Металлургия", 1970, с.20.

2. Авторское свидетельство СССР

N 681312, кл. F 27 2 9/00, 1975. ,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ МБТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ, „„SU„„1033546 А

JUDAS 21 В 7 10 Р 27 g 9 00 включающее замкнутый контур циркуляции жидкометаллического теплоносителя с подъемной и опускной трубами и трубопровод ввода деаэрйрованной воды в подъемную трубу замкнутого контура, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью интенсификации охлаждения путем повышения скорос-! ти движения теплоносителя, уст-ройство снабжено коллектором, : входной патрубок которого соединен с трубопроводом ввода деаэри . рованной воды, а выходные патрубки коллектора соединены с подъемной трубой и рассредоточены по всей ее высоте.

1033546

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для охлах<дения элементов металлурги- . ческих печей, например фурм.

Известно Устройство для охлаждения элементов металлургических печей включающее замкнутый контур циркуляции теплоносителя с подъемной и опускной трубами. В качестве теплоносителя применяется вода. Вода по опускной трубе подается к охлах<- 10 .даемай детали, где, нагреваясь, превращается в пар, который отводится. по подъемной трубе(1 J.

Однако при этом в случае прогара охлаждаемой детали возможно попадание воды в расплавленный металл печи, что может привести к аварии последней.

Известны устройства для охлаждения. элементов металлургических печей, у которых в качестве теплоносителя используется >хидкий металл. В таких устройствах авария печи при попадании в расплавленный металл теплоносителя исключается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является .Устройство для охлаждения элементов металлургических печей, включающее замкнутый контур циркуляции жидкометаллического теплоноси- 30 теля с подъемной и опускной трубами и трубопровод ввода деаэрированной. воды в подъемную трубу замкнутого .контура. В результате смешения деаэрированной воды с жидкометаллическим теплоносителем деаэрированная вода частично, испаряется, возникает трехфаэная смесь (вода-пар-жидкий металл). . создающая движущий напор. Этот напор возникает за счет разности плотностей.. ,жидкометаллического теплоносителя в опускной трубе контура и трехфазной смеси в подъемной трубе. Под воздействием напора жидкометаллический теп- лоноситель движется через охлаждаемый элемент и отбирает оТ него тепло. 45

При вводе деаэрированной воды в одной точке контура, вода частично ис. паряется и появляются паровые пузырьки отнооительно больших размеров, которые поднимаясь вверх, вырастают еще 50 больше. Чем больше диаметр этих пузырьков, тем больше гидравлическое сопротивление перемещению смеси и, тем самым, меньше скорость ее движе,ния (2 ).

Недостатком данного устройства яв;. ляется. недостаточная интенсивность охлаждения, обусловленная сравнитель но невысокой скоростью движения теп-. лоносителя в замкнутом контуре.

Целью изобретения является интенсификация охлаждения путем повышения скорости движения теплоносителя.

Поставлейная цель достигается тем, что Устройство для охлаждения элемен- 65 тов металлургических печей, включающее замкнутый контур циркуляции жидкометаллического теплоносителя с подъемной иопускной трубами и трубопровод ввода деаэрированной воды в подъемную трубу замкнутого контура, снабжено коллектором, входной патрубок которого соединен с трубопроводом ввода деаэрированной воды, а выходные патруб ки коллектора соединены с подъемной трубой и рассредоточены по всей ее высоте.

При рассредоточенном вводе деаэри рованной воды по всей высоте подъемнЬй трубы в последней образуется множеетво мелких пузырьков пара, что уменьшает гидравлическое сопротивление перемещению трехфазной двухкомпо нентной смеси. Это влечет увеличение скорости движения теплоносителя в контуре и, как следствие, интенсифицирует охлаждение теплонагруженных элементов металлургической печи.

На чертеже представлена схема устройства для охлаждения элементов металлургических печей.

Устройство включает замкнутый контур циркуляции:хидкометаллического теплоносителя с подъемной 1 и опускной 2 трубами, циклон-сепаратор 3, трубопровод 4 ввода деаэрированной воды в подъемную трубу 1 замкнутого

1<онтура. Устройство снабжено коллектором 5, входной патрубоы 16 которо го соединен, в частности, через насос 6, 7 с трубопроводом 4 ввода деаэрированной воды, а выходные патруб ки 8 соединены с подъемной трубой 1 и рассредоточены по всей ее высоте.

Трубопровод 4 соединен с сепарато" ром 9. Циклон-сепаратор 3 соединен с сепаратором 9 перепускными трубами

10 и 11.

Таким образом, подъемная труба 1, циклон-сепаратор 3 и оцускная труба 2 образуют контур циркуляции жидкометаллического теплоносителя. Трубопровод 4, насос.7, коллектор 5, подъемная труба 1, циклон-сепаратор,3, перепускные трубы 10 и 11, сепаратор 9 образуют контур циркуляции деаэрированной воды.

Устройство работает следующим образом.

Жидкометаллический теплоноситель подают к охлаждаемому элементу. 12 по опускной трубе 2, где он нагревает-, ся, отбирая тепло от элемента 12, и поднимается по подъемной трубе 1 в циклон-сепаратор 3. В подъемную трубу 1 через выходные патрубки 8 коллектора 5. подают насосом 7 по трубопроводу 4 к входному, патрубку 6

Н3 сепаратора 9 деаэрированную воду.

При этом в трубе 1 образуется трехфазная двухкомпонентная смесь (водапар-жндкий металл J, создающая движу1033546

Составитель В.Коробов

Техред Т.фанта Корректор Г.Решетник

Редактор Н.Джуган

Тираж,568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Заказ 55б2/27

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 щий напор. Под действием этого напора, обусловленного разностью плотностей жидкометаллического теплоносителя в опускной трубе 2 и трехфаэной смеси в подъемной трубе 1, теплоноситель.поднимается в циклонсепаратор 3. Здесь происходит разделение смеси: жидкометаллический теплоноситель поступает в опускнут тру-. бу:2, а вода и пар по трубам 10 и 11 поступают в сепаратор 9.

За базовый объект принято устрой ство для охлаждения фурм, используе мое в доменном цехе завода "Запорожсталь" Министерства Черной металлургии УССР.

Использование устройства для охлаж. дения элементов металлургических печей позволяет за счет интенсификации охлаждения увеличить срок службы фурм примерно на 15-18%.