Регенеративный воздухонагреватель

 

01, SI0829

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советский

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.75 (21) 2150329/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.

С 21В 9/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669.162.231. .82 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Г. П. Кандаков, В. Я. Миллер, Л. А. Сорокин и А. Е. Су

Ордена Трудового Красного Знамени центральный на исследовательский и проектный институт строитель ь1х металлоконструкций и Государственный союзный ордена(ЛенййКР,:. . ry,-„f Д институт по проектированию металлургических заводов

«Гипромез» " -" « 0 Г.-ЬА

1 (54) РЕГЕН ЕРАТИ ВН ЫИ ВОЗДУХО НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к воздухонагревателям доменных печей и может быть использовано в черной металлургии.

Известен регенеративный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную 5 кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон, выложенных из различного типа огнеупорных кирпичей (1).

Наиболее близким к изобретению является регенеративный воздухонагреватель 10 доменной печи, содержащий кожух, огнеупорную кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон различных огнеупоров (2). В высокотемпературной зоне воздухонагревателя несущие стены и на- 15 садка выкладываются из высокообожженного малоразрыхляющегося динаса, а в нижерасположенных зонах применяются соответственно каолиновые, высокоглиноземистые и шамотные огнеупоры. 20

Недостатком известных конструкций является то, что в местах сопряжения зон происходят радиальные относительные сдвиги кладки из-за различия величин коэффициентов линейного расширения сопря- 25 гающихся огнеупорных материалов. Так, например, для динаса коэффициент линейного расширения в среднем составляет

12-10 — 1/град., а для каолиновых огнеупо. ров 6 10 — 1/град. При температуре 1000 С 30 и радиусе 500 см это приводит к относительному сдвигу сопрягающихся зон по радиусу на 20 — 30 мм.

В результате такого сдвига периферийные ячейки диаметром 40 мм в насадочных блоках, которые образуют вертикальные каналы на всю высоту насадки, в плоскости сопряжения зон перекроются на 50—

75%, а в среднем по сечению нагревателя на 25 — 35%, что повлечет за собой соответствующую потерю производительности нагревателя и доменной печи.

Относительный сдвиг стен приводит к появлению трещин в кладке, вследствие чего кожух нагревателя подвергается местным перегревам, что, в свою очередь, вызывает значительное увеличение напряжений в кожухе и появление в нем опасных трещин, которые могут привести к аварийным остановкам воздухонагревателя.

На современном этапе для домностроения характерно значительное увеличение единичного объема доменных печей (до

5000 м ) и увеличение температуры дутья свыше 1400 С. Соответственно возрастают геометрические размеры нагревателей: диаметр до 14 м, высота свыше 50 м; повышается нагрев куполов до 1600 С. Все это влечет за собой увеличение количества зон, необходимость применения для них новых

810829

45 ,-0 огнеупорных материалов, физико-механические свойства которых, включая коэффициенты линейного расширения, значительно отличаются от обычных, широко используемых огнеупоров.

Таким образом, опасность снижения производительности, а также прочности и надежности для современных больших нагревателей из-за указанного недостатка значительно возрастает.

Целью данного изобретения является повышение надежности и производительности воздухонагревателя.

Поставленная цель достигается тем, что кладка стен и насадки по высоте в местах сопряжения зон выполнена с переходными поясами, состоящими из равномерно распределенных по площади в каждом горизонтальном ряду огнеупоров сопрягаемых зон, причем высота каждого из поясов составляет от 0,15 до 5 /о от общей высоты воздухонагревателя, а процентное содержание количества каждого вида огнеупора в каждом ряду изменяется от 99 до 1 /о, считая от примыкающего к зоне ряда.

На фиг. 1 схематически изображен регенеративный нагреватель, разрез; на фиг.

2 — узел 1 фиг. 1; на фиг. 3 — узел II фиг. 1; на фиг. 4 и 5 — разрезы А — А и

Б — Б фиг. 3 (детали после искривления каналов в процессе эксплуатации кладки стен и насадки в двух симметричных относительно горизонтали, проходящей через середину переходного пояса.

Регенеративный нагреватель включает кожух 1 и кладку стен 2 и насадки 3 из огнеупоров в виде кирпичей или блоков, образующих по высоте несколько температурных зон из различных огнеупорных материалов; в местах сопряжения зон кладка стен 2 и насадки 3 выполнена с переходными поясами 4, 5, каждый из которых выложен из нескольких горизонтальных рядов огнеупорных кирпичей 6, 7 или блоков 8, 9 двух сопрягающихся зон, В каждом ряду кладки переходных поясов 4, 5 огнеупорные кирпичи 6, 7 или блоки 8, 9 распределены по площади равномерно.

В блоках 8, 9 сделаны сквозные ячейки, которые образуют вертикальные каналы 10 на всю высоту насадки 3.

Кладка переходных поясов выполняется таким образом, что от ряда к ряду процентное содержание и кирпичей 7 и блоков 9 огнеупорного материала одной зоны постепенно снижается от 99 /о до 1 /о, а процентное содержание m кирпичей 6 и блоков 8 из огнеупорного материала сопрягающейся зоны соответственно увеличивается от 1 до

990/о.

При количестве К рядов кирпича или блоков в переходных поясах относительный сдвиг каждого ряда уменьшается в К раз по сравнению с существующей конструкцией нагревателей, а следовательно, ячейки, образующие каналы 10, не могут перекрыться. В процессе эксплуатации произойдет лишь некоторое искривление каналов

10 в пределах переходных поясов 5 (фиг.

3), что не вызовет потери производительности нагревателя. Одновременное плавное искривление стен в пределах переходных поясов 4 улучшает напряженное состояние кожуха 1 в местах сопряжений зон, исключает возможность появления крупных трещин в кладке, что повышает эксплуатационную надежность нагревателя.

Формула изобретения

Регенеративный воздухонагреватель, содержащии кожух, огнеупорную кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон различных огнеупоров, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности воздухонагревателя, кладка стен и насадки по высоте в местах сопряжения зон выполнена с переходными поясами, состоящими из равномерно распределенных по площади в каждом горизонтальном ряду огнеу пор ов сопрягаемых зон, причем высота каждого из поясов составляет от 0,15 до 5% от оо щей высоты воздухонагревателя, а процентное содержание каждого вида огнеупора в каждом ряду составляет от 99 до 1 /о, считая от примыкающего к зоне ряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. В. В. Полтавец. Доменное производство, М., Металлургия, 1972, стр. 339 — 340.

2. В. Я. Миллер и др. Стальные конструкции комплекса доменной печи и газоочистки, М., Стройиздат, 1965, стр. 64, рис. 30 (прототип).

810829

Уцг4

Корректоры: T. Трушкина и Е. Осипова

Техред И. Пенчко

Редактор В. Смирягина

Заказ 916!1 Изд. № 337 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2