Способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей

 

СПОСОБ СУШКИ И РАЗОГРЕВА ДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕРАТЕЛЕЙ, включающий последовательную подачу хо- - лодного дутья, горячего дутья и топлива , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целыо увеличения стойкости воздухонагревателей и повышения эффективности нагрева дутья, холодное дутье пропускают через воздухонагреватель в течение времени, обеспечивающего достижение температуры под куполом«0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрердаво . ас момента достижения температуры под куполом 400-500 С - циклично, с догительностью цикла, соответствующей времени подъема температуры под куполом на 70- 100 Сие отключением S воздухонагревателя от дутья в конце каждого цикла на время, обеспечивающее достижение давления в воздухонагревателе 0,05-0,075 ати.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сн с с

РЕСПУБЛИК (19) 01) рд) С 21 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н сстстснснт сеидстснсств\

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522133/22-02 (22) 17.12.82 (46) 30.04.84. Бюл. Ф 16 (72) Л. .Грес, Э.И.Гольдфарб, Ю.И.Флейшман, В.Н.Маслова, П.И.Кутовой, В.Н.Никифоров, О.И.Демин иФА.Я.Губаренко (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им.Л.И.Брежнева (53) 669.162.23(088..8) (56) Инструкция по футеровке и сушке

-доменных печей и их вспомогательных устройств. М., 1978, с.35-37.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 431219, кл. С 21 В 9100, 197,1 ° (54) (57) СПОСОБ СУШКИ И РАЗОГРЕВА

ДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ, включающий последовательную подачу холодного дутья, горячего дутья и топлива, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости воздухонагревателей и -повышения эффек тивности нагрева дутья, холодное дутье пропускают череэ воздухонагреватель в течение времени, обеспечивающего достижение температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрерывно . а с момента достижения температур под куполом 400-500 С вЂ” циклично, с

О длительностью цикла, соответствующей времени подъема температуры под куполом на:70-100 С и с отключением о воэдухонагревателя от дутья s конце кшдого цикла на время, обеспечивающее достижение давления в воэдухо- . нагревателе 0,05-0,075 ати.

1089135

Изобретение относится к. черноМ метаплургии, в частности к способам сушки и разогрева доменных воздухонагревателей после их строительства и ремонта, и может быть использовано в энергетике.

Известен способ сушки футеровки и насадки доменных воздухонагрева.телей вначале дровами, а затем газообразным топливом (природным, домен-. иым ипи коксовым газами) jl) . Недостатком данного способа является трудность регулирования параметров сушки при использовании дров, следовательно, недостаточная точность поддержания заданного графика разогрева, наличие влаги и золы в дровах, применение дефицитных природного и коксового газов.

° Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей, включающий последовательную подачу холодного дутья, горячего дутья и топяива(2) . ,Недостатками известного способа 25 являются применение для сушки дутья, s большинстве случаев обогащенного кислородом, которое после прохождения через воэдухонагреватель не используется и выбрасывается в атмосферу, не- 3Q прерывное прохождение дутья через воздухонагреватель. Пар, образовавший. ся в процессе сушки, иэ-за высокого давления (2,5-3,5 ати) внутри воздуха нагревателя устремляется к периферийным слоям кладки и кожуху, конденсируется, а образовавшаяся вода стекает по кожуху и футеровке, ухудшая их физико-механические свойства, в начальный период сушки воздуханагре-:40 вателя использованное холодное дутье подают в печь, но вместе с ним попадает значительное количество влаги, образующееся вследствие сушки кладки, что ухудшает процесс доменной плавки и ведет к перерасходу кокса. . В этот период может также возникнуть; несоответствие в требуемых расходах дутья, во-первых, печь требует определенное количество воздуха для сме о

50 шения, во-вторых, необходимо подавать такое количество дутья, которое бы обеспечивало соблюпение тоебчемого гоа@ика сушки. Эти васхопы могут . быть численно не оавны.

Бель изобретения — увеличение стойкости вазпухонагоеватепей и повышение эфшективности нагвева путья.

° Поставленная цель постигается . тем что согласно способу сушки и DR

1 зогвева паменных возп хонагаевателей> включающему последовательную подачу холодного дутья, горячего дутья и топлива, холодное дутье пропускают через воздухонагреватель . и течение времени, обеспечивающе го достижение температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрерывно, а с момента достижения температуры под. куполом 400-500 С вЂ” циклично, с длио тельностью цикла; соответствующей времени под ема температуры под ку-, полом на; 70-100 С и с отключением

О

Ф воэдухонагревателя от дутья в конце каждого .цикла иа время, обеспечивающее достижение давления в воздухонагревателе 0,05-0,075 ати.

Разбивка периода сушки и разогре» ва на три этапа необходима для обеспечения плавности и равномерности ве-. дения процесса.

В нервом периоде сушка производится холодным дутьем с целью постепенного и равномерного прогрева кладки и насадки. При достижении температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья воэдухонагреватель переводится на сушку горячим дутьем.

Температура холодного дутья .зависит от его давления и в большинстве слу чаев составляет 80-200 С. При темО о пературе дутья 120 С средняя температура под куполом при использовании холодного дутья составляет о .96 С (см. таблицу). Когда темпе.ратура пад куполом составляет меньше 0,7 температуры холодного дутья (84 С), та переводить воздухонагреватель на сушку горячим дутьем нецеле-. сообразно, так как у холодного дутья есть еще энергетический потенциал для сушки и его эффективность еще не полностью использована. При достижении температуры под куполом 0 9 температуры холодного дутья (108 С) нецелесообразно далее держать воздухонагреватель на холодном дутье, так как для дальнейшего подъема температуры под куполом до температуры холодного дутья необходим значительный интервал времени, который не соот. ветствует графику сушки и разогрева.

В таблице даны параметры сушки и разогрева воэдухонагревателей.

1089135

Интервалы изменения температур под

40 куполом воздухонагревателя, С

Этапы сушки и разогрева воэдухонагревателя

При минималь ной температуре

При максимальной температуре

При средней температуре

Непрерывная по дача холодного дутья

20-108

20-96

20-84

Непрерывная подача горячего дутья

84-400

108-500

96-450

Циклическая подача горячего дутья

500

450

400

535

470

600

700

620

540

800

705

610

680

900

790

750

1000

875

Сжигание топлива в основной горелке е

750-.

8751000

До,введения воздухонагревателя в эксплуатацию

После перевода воэдухонагревателя на сушку горячим дутьем, процесс 40 идет непрерывно до достижения темпе.ратуры под куполом 400-500 С,а затем б начинается его циклическая часть.периодическое отделение воэдухонагревателя от дутья и его удаление до достижения давления в воздухо. нагревателе 0,05-0,075 ати. Такую операцию проводят через каждые

70-100 С подъема температуры под «у0 полом. Периодическое отделение воз- 5б духонагревателя через каждые 70-100 С:

Ф, подъема температуры под куполом от горячего дутья и его удаление из рабочего пространства связанс преж де всего с наличием повышенного . 55 давления в воэдухонагревателе, равного давлению горячего дутья - 2,5- .

3,5 ати, которое обуславливает перемещение влаги из центральных районов кладки к периферийным слоям и скапливание ее в наружной, периферийной зоне. Горячее дутье, проходящее через воэдухонагреватель, уносит влагу из наружных слоев кладки, которая> находясь во внешних слоях кладки, примыкающих к кожуху, не удаляет-. ся с дутьем. При отделенйи воэдухонагревателя от горячего дутья, пони- . жении его давления и удаления его as воздухонагревателя периферийная влага получает воэможность перемещения во внутренние слои кладки и с уходящим дутьем покинуть рабочее пространство. Наполнение и удаление дутья иэ воздухонагревателя. производится через каждые 70-100 С подъема температуры под куполом потому, что этот интервал обеспечивает накаплива1089

5 иие оптимального количества влаги, которое горячее дутье способно удалить из рабочего пространства. Если, границу интервала понизить ниже 70 С,, о то количество образовавшейся влаги будет неболыпим и ее нецелесообразно удалять из воздухонагревателя. Если границу интервала повысить выше 100 С, о то образовавшееся количество влаги будет конденсироваться„ что приведет 10 к ухудшению свойств огнеупорных материалов. Удаление дутья из воздухонагревателя до достижения давления в нем 0,05-0,075 ати связано с тем, что при снижении давления мень. !5 ше 0,05 ати удлиняется график сушки и разогрева, а при увеличении давления больше 0,075 ати иэ воздухонагревателя не удалится вся влага.

На чертеже изображен доменный 20 воздухонагреватель, вертикальный разрез.

Доменный воздухонагреватель состоит из камеры 1 горения, насадки 2, поднасадочного устройства 3, дымовых 25 патрубков 4, на которых установлены клапаны 5, штуцера 6 горячего дутья с отсечным шибером 7, штуцера 8 газовой горелки с шибером 9, штуцера 10 холодного дутья с шибером 11. Шту- . з0 церы 8 и 10 горелки и холодного дутья соответственно до шиберов 9 и 11 сое динены воздухопроводами 12 и 13 с осушителем 14, который в свою очередь соединяется воздухопроводом 15 с об/ щим трубопроводом воздуха горений блока воздухонагревателей и байпасным трубопроводом 16. На соединительных трубопроводах 12 и 13 и байпасном трубопроводе 16 установлены 40 клапаны 17-19. В куполе воздухонагре вателя 20 установлен датчик 21 для измерения температур. Штуцер 10 хо лодного дутья до шибера 11 оборудован датчиком 22 для измерения давления. 45

Воздухонагреватель оборудован воздухопроводами 12 и 13, которые соединяют штуцеры f0 и 8 холодного дутья и газовой горелки соответственно до шиберов 9 и 11 с осушителем 14 дутья и общим трубопроводом воздуха горения блока воэдухонагревателей. На соединительных трубопроводах 12 и 13 установлены клапаны 17 и 18.

Воздухонагреватели сушат и ра55 зогревают следующим образом.

В первый период :холодное! дутье поступает через штуцер 10 холодного

135 дутья, поднасадочное устройство 3, насадку 2, подкупольное пространство 20, камеру 1 горения, штуцер 8 основной горелки, соединительный воздухопровод и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей. При этом шибера 7 горячего дутья, газовой горелки 9 и клапаны 18, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 13, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 11 холодного дутья и клапан 17 на соединительном трубопроводе 12 открыты.

Во второй период при средних тем" пературах под куполом 96-450 С возо духонагреватель разогревают горячим дутьем, которое из прямого воздухопровода пост<упает в штуцер горячего дутья 6, камеру I горения подкупольное пространство 20, насадку 2, поднасадочное устройство 3, штуцер 10 холодного дутья, соединительный трубопровод 13 и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, попадает в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей, При этом шиберы 9 и 11 горелки и холодного дутья соответственно, а так,же клапаны 17, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 12, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 7 горячего дутья и клапан на соединительном трубопроводе 18 открыты. Скорость подъема температуры под куполом регулирует-ш ся путем постепенного открытия дроссельного клапана 18.

При достижении средней температуры под куполом 450 С необходимо осуо ществлять циклическую подачу горяче-. го дутья через каждые 70-100 С. С поа мощью датчика 21 температуры, установленного в куполе 20, измеряют температуру под куполом и при достижении 450 С закрывают шибер 7 горя0 чего дутья. При снижении давления в рабочем пространстве воздухонагре-. вателя пар, находящийся в периферийных слоях кладки, уходит с дутьем.

С помощью датчика 22 измеряют давление в рабочем пространстве воздухонагревателя и при снижении давления до 0,05-0,075 ати закрывают клапан на соединительном трубопроводе 18.

После выпуска дутья, содержащего влагу, из воэдухонагревателя снова подают горячее дутье.. 1089135 иЛффлщевем юле(,аЮ

Для открытия шибера 7 горячего дутья необходимо, чтобы давление в рабочем пространстве воздухонагревателя выравнялось до давления в прямом воздухопроводе, для чего воздухонагреватель сначала наполняют хо" лодным дутьем, а затем открывают шибер 7 горячего дутья и разогрев снова осуществляют горячим дутьем.

to

При увеличении температуры под куполом на каждые 70-100 С повторяют о цикличность подачи горячего дутья до,температуры под куполом 7501000 С.

В третий период, когда температу15 ра кладки. камеры горения обеспечит загорание Газа, закрывают шиберы

7 и 11 горячего дУтья и холодного дутья соответственно, клапаны 17 н.18 на соединительных воэдухопроводах

12 и 13, а открывают дымовые клапаны 5 и шибер 9 газовой горелки. Продукты горения, образовавшиеся в ре- . зультате сгорания топлива, проходят через камеру 1 горения, подкупольное пространство 20, насадку 2, поднасадочное устройство 3 и через дымовые патрубки 4 уходят s общий боров и дымовую трубу.

Применение предлагаемого способа повышает стойкость кладки воздухонагревателей на 10-20Х и увеличивает эффективность нагрева дутья путем повышения его температуры на 5-103 и экономии высококалорийных добавок к доменному газу (природный.или коксовый газ).

Заказ 2873/23

Тираж 540 3ЬФакзОе

Еипкал gtgI,"Ивтеит", г. ° Уз,й Ореад» 742е ОроюктВ4н э