Воздухонагреватель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 21 В 9 02,(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3491779/22-02 (22 ) 23. 09. 82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) С.Л.Соломенцев, А.П.Усачев, A.Ï.Ïóõîâ, A.В.Марченко, В.С.Тепер и В.Д.Коршиков (71) Государственный ордена Ленина союзный институт по проектированию металлургических заводов и Липецкий политехнический институт (53) 669.162.231.84 (088.8) (56) 1."Сталь", 1976, 9 7, 596. 2.Авторское свидетельство СССР

Р 582289, кл. С 21 В 9/04, 1977. (54 ) (57) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ

ЦЕЧИ, содержащий центральную камеру горения, огнеупорную вставку, установленную в камере горения, насадку, поднасадочное устройство с вмонтированными в него туннелями горелки и горячего дутья, связанными с центральной камерой горения, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что с цеиью повышения стойкости кладки центральной камеры горения и туннелей горелки и горячего дутья, кольцевая огнеупорная вставка свободно устанбвлена внутри центральной камеры горения над туннелями горелки и горячего дутья, а шахта центральной камеры горения установлена на опорах поднасадочного устройства.

1090721

Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву дутья и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и энергетике.

Известен воэдухонагреватель, содержащий центральную камеру горения, охватывающую ее насадку, поднасадочное устройство с вмонтированными в .него туннелями горелки и горячего дутья, жестко связанными с центральной камерой горения, кольцевой коллектор, который соединен с поднасадочным устройством отверстиями, расположенными равномерно по периметру основания кладки стены воэдухонагре- 15 вателя (1)

Недостаток известного воздухонагревателя заключается в низкой стойкости кладки стены воздухонагревателя, а также кладки стены централь- 20 ной камеры горения. Жесткая связь кладки туннелей горелки и горячего дутья. с кладкой камеры горения служит причиной неравномерного распределения внешней нагрузки и соответст- 25 венно напряжений в кладке этих элементов, что также снижает стойкость этих элементов воэдухонагревателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является воздухонагреватель доменной печи, содержащий центральную камеру горения, огнеупорную вставку, установленную в камере горения насадку, поднасадочное устройство с Вмонтированными в него туннелями и горячего дутья, связанными с центральной камерой горения f2J !

Недостатком этого воэдухонагревателя является низкая стойкость тун- 40 нелей горелки и горячего дутья, вызванная тем, что вмонтирование туннелей горелки и горячего дутья в основание кладки стены центральной камеры горения и жесткая связь кладки туннелей с кладкой камеры горения служат причиной неравномерного распределения внешней нагрузки на упомянутые элементы воздухонагревателя в зоне прижкания туннелей и соответственно напряжений в этих кладках. Возникновение разрушающих напряжений в кладке центральной камеры горения и кладке туннелей усугубляется термическими напряжениями, Обусловленными различием температурных условий службы кладки в зоне примыкания туннелей и вне этой зоны, а также различием в термической деформации кладки туннелей и камеры горения. Все это снижает стойкость 60 кладки центральной камеры горения и кладки штуцеров.

Целью изобретения является повышение стойкости кладки центральной камеры горения и туннелей горелки и горячего дутья.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем центральную камеру горения, огнеупорную вставку, установленную в камере горения, насадку, поднасадочное устройство с вмонтированными в него туннелями горелки и горячего дутья, связанными с центральной камерой горения, кольцевая огнеупорная вставка свободно установлена внутри центральной камеры горения над туннелями горелки и горячего дутья, а шахта центральной камеры горения установлена на опорах поднасадочного устройства.

На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Ч-Б на фиг. 2.

Воздухонагреватель содержит туннель 1 горячего дутья, расположенный в нижней части воздухонагревателя и соединенный посредством центральной камеры 2 горения с насадкой

3 и служащий для отвода горячего дутья из воздухонагревателя. Цент- ральная камера 2 горения, расположенная в средней части воздухонагревателя и соединенная внизу с туннелем 1 горячего дутья и туннелем 4 горелки, а вверху с насадкой 3 через подкупольное пространство 5, причем кладка ее стены установлена на опорах поднасадочного устройства.

Насадка 3 охватывает центральную камеру горения и соединена вверху с подкупольным пространством 5, а внизу с кольцевым коллектором б. Она служит промежуточным теплоносителем между продуктами горения и дутьем, которые периодически проходят через нее. Туннель 4 горелки расположен в нижней части воэдухонагревателя и соединен с горелкой (не показана), а внутри связан через кольцевую огнеупорную вставку 7 с центральной камерой горения. Подкупольное пространство 5 расположено в верхней части воздухонагревателя . и соединено с центральной камерой 2 горения и насадкой 3. Оно служит для,, подвода продуктов горения к насадке 3 в период ее нагрева и для отвода из нее горячего дутья в период нагрева дутья. Форма и объем подкупольного пространства влияют на распределение продуктов горения по сечению насадки. Кольцевой коллектор б, установленный в нижней части ноздухонагревателя и примыкающий снаружи к штуцерам 8 дыма и холодного дутья, а вверху через поднасадочную решетку 9 к насадке 3, служит для обеспечения равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению

1090721

ВНИИПИ Заказ 3016/23 Тираж 540 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 насадки 3. Кольцевая огнеупорная вставка 7, смонтированная в нижней части горения и примыкающая к туннелю 1 горячего дутья и туннелю 4 горелки, а вверху к центральной камере 2 горения, установлена над тунне5 лями 1 и 4 и служит для их связи с центральной камерой горения и для защиты кладки нижней части стены центральной камеры горения .от перегрева. Штуцеры 8 дыма и холодного дутья, расположенные в нижней части воздухонагревателя, соединены с кольцевым коллектором 6 и служат для подачи холодного дутья в воздухонагреватель в период нагрева дутья и .15 для отвода продуктов горения из него в период нагрева насадки. Поднасадочная решетка 9 расположена под насад" кой и привыкает к насадке 3 и кольцевому коллектору 6. Она служит для 7О передачи нагрузки от насадки 3 и кладки стены центральной камеры 2 горения через посредство опорных кольцевых балок 10 и опорных стен

11 из огнеупорного материала или бе- 25 тона на фундамент °

Воэдухонагреватель работает следующим образом.

В период нагрева насадки газ и воздух из горелки поступают в туннель 4 горелки, где начинается их перемешивание и горение смеси. Из туннеля 4 горелки смесь продуктов горения, газа. и воздуха поступает в кольцевую огнеупорную вставку 7 и далее в центральную камеру 2 горения,где происходит дожигание газа и откуда продукты полного горения выходят в подкупольное пространзтво 5. Из подкупольного пространстра 5 продукты горения поступают в 4О насадку 3 и, охлаждаясь в ней, выА-А ходят в кольцевой коллектор 6, отку да через штуцеры 8 отводятся в общий дымоход.

В период нагрева дутья холодное дутье через штуцер 8 подается в кольцевой коллектор б,из которого оно поступает в насадку 3 и, нагреваясь за счет тепла насадки и ее стен выЬ

Р ходит в подкупольное пространство 5, а затем, опускаясь по центральной камере 2 горения и кольцевой огне упорной вставке 7, входит в туннель

1 горячего дутья и из него в общий трубопровод горячего дутья.

При этом поднасадочная решетка 9 передает механическую нагрузку от .насадки 3 и кладки стен центральной ,камеры горения 2 "ерез посредство опорных кольцевых балок 10 и опорных стен 11 на фундамент воздухонагревателя.Поднасадочная решетка 9 может быть связана непосредственно с фундаментом металлическими колоннами.

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении стойкости кладки центральной камеры 2 горения, туннеля 1 горячего дутья и туннеля 4 горелки в силу наличия кольцевой огнеупорной вставки, свободно установленной внутри центральной камеры горения над туннелями 4 горелки и 1 горячего дутья.

Внедрение. предлагаемого воэдухонагревателя по сравнению с базовым, в качестве которого принимаются воэдухона.греватели с боковой камерой горения доменной печи объемом

3200 м Новолипецкого металлургичес3 кого завода, позволяет увеличить о температуру нагрева дутья на 40-50 С, что эквивалентно годовой экономии

300-350 тыс.руб ° на одну печь,