Доменная печь

 

СС Р

Класс 18 а,, 1.,:; м 46267

Выпущено в евет

3) марта 1941 гоюа

j ! ! ... .;, (0 П И С А Н И F И 3 О -ЕгР-Е Т-Е-O Èß-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана нри СНК СССР

В. А. Сорокин.

Доменная печь.

Заявлено 25 июля 1934 года за Arв 151537.

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано

31 марта 1936 года.

Изобретатель дает следующее теоретическое обоснование своего изобретения.

Образование газа от горения горючего в горне доменной печи идет по двум реакциям: одна из них — реакция экзотермическая:

С + О, + 3,762 N = СОг+ 3,762 Nг+

+ 97650 кал. + А к ал. (тепло, приносимое к фурмам одной молекулой углерода горючего, а также одной молекулой кислорода и азотом, представляющими нагретый воздух, вдуваемый в доменную печь); другая реакция — эндотермическая:

COn + С = 2CO — 38790 кал.

По исследованиям многочисленных авторов (Kinney, Мс Kenzie, Royster

„Proposed hearts and bosh construction"

Iron Age, Febr. 12, 1925; „Iron blast

furnace reactions" — Technical Paper

Bureau of Mines, USA, ¹ 39, 1927;

Eickenberg und Eilender, «Влияние количества дутья и его температуры на, окисленную зону горна доменной пе- j чи» вЂ” «Домез» №№ 11 — 12, 1933 г. 1 и др.) экзотермическая реакция горе- ! ния углерода полностью проходит на расстоянии 0,7 1,0 м от стенки печи, а эндотермическая реакция газификации углерода углекислотой оканчивается на расстоянии, примерно, 1,5 — 2 м от стенки печи.

Благодаря такому ходу реакций горения углерода горючего и образования горнового газа, а также преимущественному прохождению на периферической кольцевой части горна той же ширины — порядка 2 и — реакций восстановления и расплавления чугуна и шлака, температура, доходящая у сопла фурмы до 1600 — 1900, резко падает по направлению к центру горна и равняется на расстоянии 2 — 2,5 м от стенки горна 1000 †11, что установлено указанными выше исследованиями, а также и другими (см. доклад нроф. И. А. Соколова «Задачи металлургических исследований в связи с возникновением в Сибири крупной промышленности по черной металлургии», а также статью «О рационализации профилей доменных печей».

Уральская металлургия, №№ 7 и 8, 1933 г.).

Наличие такой низкой температуры на расстоянии 2 — 2,5 м от стены горна вызывает в центральной части горна и заплечиков доменной печи с диаметром горна выше 4 м образование столба полусплавленных и полувосстановленных материалов (по терминологии немецких исследователей

«Toter Mann»), который, растворяясь в шлаке, понижает температуру горна, что черезвычайно неблагоприятно сказывается на термической мощности и коэфициенте полезного действия последнего, которые, как известно, зависят от разности температур между температурой, получаемой в горне от горения кокса в нагретом дутье, и температурой, необходимой для получения того или другого сорта чугуна.

В виду того, что горение кокса происходит на периферическом кольце шириной, примерно, до 2 м, то периферическая часть столба материалов получает усиленный сход, тогда как центральная часть сходит весьма медленно в виду того, что кокс в центральной части горна не горит, а столб полувосстановленных и полусплавленmtx материалов расплавляется весьма медленно.

Весьма замедленный сход материала в центральной части доменной печи определяет неудовлетворительное использование полезного объема доменной печи в этой части. .Статистические данные по работе доменных печей (см. обработанный материал E varts à. Bailey в статье проф.

И. A. Соколова «О рационализации профилей. доменных печей» вЂ” Уральская металлургия №№ 7 и 8, 1933 г.) выявляют совершенно определенно, что. доменные печи с диаметром горна свыше 5,0 — 5,5 м работают менее интенсивно, чем печи с диаметром горна меньше 5,0 — 5,5 м, что находится в прямой связи с уменьшением термической мощности и коэфициента полезного действия горна большого диаметра и замедлением схода материалов в центральной части доменной печи.

Для устранения указанных выше недостатков в работе горна большого диаметра для повышения его термической мощности и коэфициента полезного действия, для ускорения схода шихты в центральной части доменной печи и улучшения использования ttoлезного объема печи предлагается устройство горна доменной печи с

«ольцевым сечением, как изображено па прилагаемом чертеже.

Получение кольцевого сечения горна доменной печи достигается выкладкой па лещади (поде) столба 1, имеющего в части горна форму цилиндра, в части заплечиков — форму усеченного конуса с наклоном образующей, равным наклону стенок заплечиков, а в части выше заплечиков — — конической формы с надетым на него массивным толстостенным KQHyсом 2 из жароупорной стали.

Столб 1 выкладывается или набивается из любого высокоогнеупорного материала, хорошо сопротивляющегося разъеданию жидким шлаком. Охлажде ние столба, вполне достаточное для целей его устойчивости при имеющих место температурах 1000 †12-", происходит через лещадь печи естественным путем теплопередачи.

Ширина кольцевого пространства горна может оыть рекомендована для плавки на коксе в 2,0 — 3,0 м, для ! плавки на каменном угле 1,5 — 2,0 и, а для плавки на древесном угле и торфяном коксе 1,75 — 2,0 м.

Благодаря расположению столба в центральной части печи он не отнимает много места по площади и объему.

Высоту горна необходимо увеличить всего навсего на 300 †5 мм в зависимости от размеров печи. Так, например, для горна диаметром в 7,6 м (магнитогорские печи) и при ширине кольцевого пространства в 2,5 м для сохранения объема горна без изменения потребуется повысить горн с 3180 до 3600 мм; при этом выкладывается столб диаметром в 2,6 м. Вообще размеры столба как по ширине, так и по высоте выбираются в зависимости от размеров печи и проплавляемых печью материалов. По указанию изобретателя оценить увеличение производительности доменной печи легко из сопоставления производительности на 1 м - в час при круглом горне и при кольцевом горне, причем производитель.ность при кольцевом горне принимается равной производительности при круглом горне с диаметром двой46267. ГОтв. Редактор П. В. Никитин

Тип. «Сов. печ.», М 49553. Зак. № 2540 †7

Цена 35 коп.

Госпланиздат ной ширины кольца кольцевого горна (например, при ширине кольца кольце- вого горна в 2 м производительность на единицу площади принимается рав- ной, как для круглого горна, диаметром 4 м).

По мнению заявителя, можно твердо рассчитывать при кольцевом сечении горна на производительность, на 30 6 большую, чем для круглого горна равного диаметра.

Предмет изобретения.

Доменная печь, от л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена в центре горна огнеупорным столбом 1, опирающимся на лещадь печи и покрытым сверху конусом 2 из жароупорной стали.