Воздухонагреватель доменной печи
Союз Севетсимя
Сецмапистмчесим а
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<»908820 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855442/22-02 с присоединением заявки РЙ— (51) М. Кл.
С 21 В 9/00
9вудерсткввЯ кемитет
CCC9 аю дмам ямбретеняй и аткрытвЯ (23) П риоритет
Опубликовано 28.02,82. Бюллетень JA 8
Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 669Л62, .231.3 (088.8) А. Е. Любин, С. M. Родов, Б. Я. Шаломов, А. П. Кравченко, Ю. 3, Ратнер и Е, А. 1Ьрицын (72) Авторы нзобретения
Государственный проектный институт "Днепрпроектстальконструкция"
1 (71) Заявитель (54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Изобретение относится к черной металл: ргии, в частности к устройству воздухонагревателя доменной печи, и может быть использовано в конструкциях сосудов, работающих под давлением.
Наиболее близким к предлагаемому по
3 технической сущности и достигаемому результату является воздухонагреватель доменной печи, содержащий огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной поверхности которого уложена металлическая кольцевая оп1О летка (1) .
Основное назначение оплеток и бандажей— предохранение воздухонагревателя от вертикальных разрывов кожуха на значительную высоту с выбросом кирпичей футеровки.
В случаях, когда принимают специальные меры для более эффективного включения бандажей в работу кожуха, они могут уменьшить кольцевые напряжения в кожухе, вызванные термическим расширением футеровки и внут20 ренним избыточным давлением.
Однако элементы усиления никак не улучшают работу кожуха в меридиональном направлении, не снижают мернднональных напряжений н не препятствуют образованию горизонтальных трещин и разрывов кожуха.
Между тем, как показывают экспериментальные исследования действительной работы футерованных конструкций, в кожухах воэдухонагревателей уровень мерндиональных напряжений от термического расширения футеровки часто превышает уровень кольцевых йапряжений. Известно немало случаев образования горизонтальных трещин и разрывов кожухов на воздухонагревателях Донецкого метзавода, ДМЗ им. Дзержинского, метзавода "Запорожсталь" н других. Имели место и аварии, при которых купол воэдухонагревателя полностью отрывался и улетал на значительное расстояние.
Подобные разрушения связаны, прежде всего, с недостаточной прочностью кожуха в меридиональном направлении. Расчеты воэдухонагревателей, выполненные в ГПИ ДнепрПСК при экспертизе проектов реконструкции по
МЧМ УССР за последние годы, также показывают, что в большинстве случаев меридиональные напряжения в кожухе выше кольцевых.
Цель изобретения — увеличение стойкости кожуха воздухонагревателя и повышение вследствие этого температуры горячего Tüÿ.
Поставленная цель достигается тем что в воэдухонагревателе доменной печи, содержащем огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной стенке которого уложены в кольцевом направлении металлические элементы усиления, иа наружной стороне кожуха по его образующим установлены продольные 1 1 элементы усиления, верхние концы которых
В соединены между собой на куполе, а нижние концы прикреплены к кожуху в нижней его части, при этом продольные элементы усиления выполнены предварительно напряженными. 1$
Влагодаря тому. что продольные элементы усиления предотвращают разрывы кожуха в вертикальном направлении стойкость кожуха повышается.
Выполнение продольных элементов предва- 20 рительно напряженными обеспечивает более эффективное их включение в совместную работу с кожухом в меридиональном напрвлении, что приводит к снижению в нем уровня меридиональных напряжений. 25
На фиг, 1 изображен воздухонагреватель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-Анафиг.1; на фиг. 3 — внд Б на фиг. 1, Воздухонагреватель содержит кожух 1 и футеровку 2, На кожухе купола воздухона- З0 гревателя ус"ановлено металлическое соединительное кольцо 3, к которому приварены верхние концы шести элементов 4 усиления, выполненных в виде металлических полос и расположенных вдоль образующей кожуха рав33 номерно по его периметру. Нижние концы полос 4 снабжены устройствами 5 в виде например, винтовых стяжек.
Для предотвращения разрывов кожуха в направлении вдоль его образующей в пределах
40 высокотемпературной части воздухонагревателя он может быть усилен металлическими кольцевыми бандажами 6. В этом случае полосы 4 установлены с наружной стороны бандажей б.
Нижние концы полос 4 приварены к ко45 жуху на цилиндрической части воздухонагревателя во время их вытяжки с использованием устройства 5. Усилие вытяжки составляет 8-10% от расчетного усилйя для полосы 4.
Работы по монтажу продольных элементов усиления осуществляют в следующей последо50 вательности.
Устанавливают на куполе соединительное кольцо 3, приваривают к соединительному кольцу 3 верхние концы продольных элементов усиления, выполненных в вице полос 4, соединяют нижние концы полос 4 с кожухом воэдухонагревателя через винтовые стяжки 5
Использование изобретения позволяет производить реконструкцию воэдухонагревателей с заменой футеровки и сохранением существующих тонколистовых кожухов. Такая реконструкция выполняется с целью повышения температуры и давления дутья, что, в свою очередь, приводит к снижению удельного расхода кокса и повышению производительности доменных печей, Определим экономическую эффектность решения от сохранения кожуха и повышения температуры дутья только на 10 С для одного воздухонагревателя доменной печи обьемом
1719 м с годовой производительностью
1 млн. т. чугуна (применительно к условиям доменного цеха металлургического завода
"Азовсталь" ) .
В соответствии с нормапшнымн документами МЧМ СССР повышение температуры подаваемого в доменную печь дутья на 10 С повышает производительность на 2%, при этом расход кокса снижается на 3%.
Годовая экономическая эффективность определяется цо формуле э„= А,о,о2с +о,озв (с,-о,9бфс) J - гсА 1ОО P
+ rC ксгж, где А годовая производительность доменной печи; повышение температуры дутья; условно постоянные расходы на производство 1 т чугуна; расход кокса на 1 т чугуна; стоимость 1 т кокса; выход доменного газа с 1 т кокса; стоимость 1 м домег ного газа; з
5t
Ср
В с
Ч.
Сг и после разогрева воздухонагревателя осуществляют натяжение полос 4 при помощи винтовых стяжек 5 до достижещп усилия вытяхпси в пределах 8 — 10% от расчетного. Далее приваривают нижние концы полос 4 к кожуху воэдухонагревателя, после чего демонтируют винтовые стяжки 5.
Следует отметить, что при разогреве воздухонагревателя происходит температурный рост футеровки, а также благодаря наличию сил трения н кожуха. В зависимости от выбора момента приварки нижних концов полос
4 к кожуху воздухонагревателя (до начала разогрева, в период разогрева или после окончания разогрева) также можно обеспечить заданную степень включения полос 4 в совместную работу с кожухом.
5 908820 6 — нормативный коэффициент эко- в кольцевом направлении метачлические эленомической эффективности капи- менты усиления, о . л и ч а ю шийся тальных вложений; тем, что, с целью увеличения стойкости кожуС <,® — стоимость в деле" нового кожу- ха и повышения вследствие этого температуры ха воздухонагревателя. 5 горячего воздуха на наружной сТороНе кожу ха по его образующим установлены продольГ, = 1000000 (0,02 3 76 + 003 HMe 3 cM
° 110000 = 67600 + 16500 = 84100 (руб,). О его части, при этом продольные элементы усиТаким образом, годовой экономический эф- ления выполнены предварительно иапряженныфект от использования предлагаемого решения на одном воздухонагревателе превышает
80 тыс.рублей. Источники информации, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 15 принятые во внимание при экспертизе
Воэдухонагреватель доменной печи, содержащий огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной стенке которого уложены
1. Авторское свидетельство СССР 11 388026 кл. С 21 В 9 00, 1971. ю,3
ВНИИПИ Заказ 752/28 Тираж 587 Подписное
Фи жал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
