Устройство для охлаждения металлурги-ческих печей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-в у (22) Заявлено 140377 (21) 2463157/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Г риоритет

Опубликовано 30Л7.81. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 300781 (51)М. Клз

С 21 В 7/10

Государствеииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 669.214. .2(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. A. Кудинов и Е, Е, Лысенко

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных нод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ

ПЕЧВЙ

Изобретение относится к производству металлов и сплавов в металлургических печах, например в доменных, и может быть использовано в плавильных печах и хранилищах жидкого металла.

Известны устройства для охлаждения металлургических печей в виде металлических плит с нстроенными в них трубами, по которым циркулирует охлаждающая среда.

Охлаждение может осуществляться технической, водой-либо кипящей химически очищенной водой (испарительное охлаждение) (1).

Известно устройство для охлаждения доменных печей, содержащее вертикально и параллельно управляеьвае между воздухом и футеровкой холодильные плиты с встроенными в них охлажда- 0 ющими трубками, соединенными с системой охлаждения f2).

Недостатком этих устройств является низкая охлаждаемая способность холодильников в условиях высоких тепловых нагрузок, а также при прямом контакте с жидким чугуном, который подходит к холодильникам в результате разгара огнеупорной кладки. 30

Взаимодействие жидкого чугуна охлаждающей водой при прогреве холодильника и охлаждающих трубок приводит к взрывам, вызывает тяжелые аварии.и простои доменных печей, потери производства и нередко человеческие жертвы.

В зонах печи без прямого контакта с жидкими продуктами плавки выход из строя охлаждающих трубок приводит к попаданию ноды в печь, Ввиду длительности обнаружения и отключения поврежденных трубок н печи может поступать большое количество воды, при- . водящей к расстройствам хода, а кроме того, возможно забивание шихтовыми материалами труб холодильников, в том числе и целых, Цель изобретения — повышение надежности охлаждения и стойкости стен печи.

Поставленная .цель достигается тем, что устройство, содержащее две вертикальные и параллельно установленные между кожухом и футеровкой холодильные плиты с встроенными в них охлаждающими трубами (змеевики), охлаждающие трубы холодильной плиты, установленные у футеронки, выполнены в виде замкнутого контура, причем одна из г

850662 ветвей era размещена в плите, расположенной у кожуха, На чертеже изображено предлаг аемое устройство.

Вплотную к кожуху 1 установлены два ряда холодильных плит 4,которые скреплены между собой, но разделены прослойкой иэ высокоогнеупорного материала.

Ближе расположенная к кожуху плита 2 содержит два ряда охлаждающих труб 5, выполненных, например, в виде змеевиков, плита 3 расположена дальше от кожуха, т,е, с рабочей стороны печи,содержит один ряд охлаждающих труб (змеевиков) 7, который объединен в замкнутый циркуляционный контур с одним из рядов труб плиты 4, например со змеевиком 5.

Второй ряд охлаждающих труб 6 плиты 2 подсоединен к существующей системе охлаждения с помощью соедини- 20 тельных трубопроводов.

Замкнутый циркуляционный контур, образованный рядами труб (змеевикон)

4, частично заполнен теплоносителем через штуцер 9, на котором устанон- з5 лен датчик 10 давления, предназначенный для контроля за работой устройства.

В качестве теплоносителя может быть использована как химически очищенная вода, так и другие теплоносители — жидкометаллические или органические.

Устройство работает следующим образом.

После установки холодильников на печь и заполнения змеевиков 5 и 7 замкнутого циркуляционного контура устройство готово к работе.

После задувки печи включается существующая система охлаждения, т,е, по змеевику 6 пропускается охлаждающая среда.

Тепловая нагрузка от рабочего пространства печи передается через огнеупорную кладку или прямым путем — излучением, конвекцией и т.д. к холодильной плите 3, которая содержит один иэ рядов труб замкнутого циркуляциоíHoFo контура, Теплоноситель, содержащийся н охлаждающих трубах 7 плиты 3, нагревается вплоть до изменения агрегатов состояния, т.е, вскипания, в результате разности температур теплоносителя, находящегося в плитах 3 и 2, råéåðèðóåòñÿ движущий напор, приводящий в движение весь теплоноситель, заключенный в замкнутом циркуляционном контуре.

Более нагретый теплоноситель змеевиков 7 плиты 3 перетекает в 60 змеевик 5 плиты 2, где под действием охлаждающих труб 6 охлаждается, опускается в нижнюю часть плиты 2 и вновь поступает в обогреваемую плиту

3 в змеевик 7, причем скорость циркуляции в замкнутом циркуляционном контуре тем выше, чем больше тепловая нагрузка, приходящаяся на плиту 7.

Условия циркуляции и работа замкнутого контура контролируется с помощью датчиков 10 давления, При износе плиты 3 и прогаре змеевика 7 происходит разгерметизация циркуляционного контура, о чем сигнализирует датчик, при этом исключается попадание больших количеств воды н печь и необходимость трудоемких работ по поиску и отключению прогоренших трубок .

Прослойка 4 между холодильными плитами выполнена из нысокоогнеупорного материала, обладающего повышенной теплопронодностью, например иэ углеродистой или карбидкремниеной массы, что позволяет передавать тепло плите 2 через оставшуюся часть плиты 3, После полного износа плиты 3 начинает функционировать плита ?, осуществляя отвод тепла, как н существующих известных устройствах.

При установке предлагаемого устройства н зоне жидких -родуктон план— ки, например н горне и лещади доменной печи, устройство работает аналогичным образом.

В случае разгара кладки и подхода к холодильным плитам больших масс жидкого чугуна включается аварийная сигнализация.

При проплавлении плиты 3 и прогаре змеевика 7 также происходит раэ— герметизация циркуляционного контура, однако контакта большого количества воды с жидким чугуном не происходит, т.е, исключаются взрывы и предотвращается авария.

Прямой контакт жидкого чугуна с плитой 2, содержащей трубы с охлаждающей средой, исключается благодаря наличию нысокоогнеупорной прослойки 4, что позволяет нормально эксплуатировать печь и принимать технологические меры пс наведению защитного слоя гарниссажа н месте подхода чугуна.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить надежность охлаждения, продлить срок службы доменной печи, исключить попадание и печь больших количеств воды и трудоемкие работы по поиску и отключению прогоревших холодильников, а также обеспечить взрынобезопасность и исключить прорывы горна и лещади при подходах жидкого чугуна, Формула изобретения

Устройство для охлаждения металлургических печей, содержащее дне вертикально и параллельно установленные между кожухом и футеронкой холо850662

Составитель Б. Раковский

Редактор Е, Лушникова Техред И. Рейвес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6248/32 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 дильные плиты с встроенными в них охлаждающими трубами, соединенными с системой охлаждения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности охлаждения и стойкости стен печи, охлаждающие трубы холодильной плиты, установленной у футеровки, выполнены в виде замкнутого контура, причем одна из ветвей его размещена в плите, располокенной у кожуха, Источники информации, принятые во. внимание при кспертизс

1. Андоньев С.M. Испарительное охлаждение металлургических печей.

М., Металлургиздат, 1962, 2 Леонидов Н К Сооружения и оборудование доменных цехов, М,, Металлургиздат, 1955, с.60-61.