Воздухонагреватель доменной печи

 

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий кожух, футеровку , купол, камеру горения и каме-. ру насадки, разделенные стенкой из нескольких слоев 4утеровки г гермическнм швом, заполненным теплонзоляпионными. материалами, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости кладки камеры горения в повьпиення эф фективности нагрева, ду1ъя в термическом шве размешены пояса шлсокотеплопровод- , ной массы и теш1(жзоп$щионных матов . притолщине массы 0,1-0,3 топшнны стенки, высота расположения массы ъ шве равна 0,4-0,6 высоты стенки, а расстояние между матами равно 0,,3 высоты стенки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1008247

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ i.

K AB7OPCKOMY CBPQETEllbCTBY - /

I (56) 1. Рабинович Г. Б. и др. Опыт phботы доменных печей с повышенной температурой дутья. М., Э, И. Черметинформация, 1976, с. 13.

2, Патент СССР l4 374842, кл. С 21 В 9/00, 1972 .

Ю 1

°

° а

Ъю (21) 3346895/22-02 (22) 26.06.81 (45) 30.03.83. Бкщ. l4 12 (72) Л, П. Грес, Ю. М. Флейшман, В. H. Никифоров, Е. А. Пари ын, Ю, 3. Ратнер, М. И, Профатилов, LL В. Гулыга.и В. П. Лозовой (7 1 ) Днепропетровский металлургический институт (53 ) 669. 1 62.23 1,8 (088.8 ) (54) (57) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕУ1Ь QOМЕННОЙ ПЕЧИ, содержаший кожух, футеровку, купол, камеру горения и каме-. ру насадки, разделенные стенкой из нескольких слоев футеровки с термическим швом, заполненным теплоизоаяционными. материалами, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью. увеличения стойкости кладки камеры горения и повышения эф" фективности нагрева, дутья в термическом шве размешены пояса высокотеплопровод-, ной массы и теплоизоляционных матов при толшине массы 0,1-0,3 толщины стенки, высота расположения массы в шве равна 0,4-0,6 высоты стенки, а расстояние между матами равно 0,1-0,3, высоты стенки.

1 1008

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей, и может быть использовано во всех отраслях хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов.

Известны доменные воздухонагревате,пи со встроенной камерой горения, содержащие кожух, огнеупорную кладку, камеры горения и насадки с разделительной 10 стенкой,. выполненной из двух споев кпадки, между которыми в период строительства воздухонагреватепя предусматривают забор до 20 мм, заполняемый опицкамиЦ

Недостаток известных конструкций воз-М духонагреватепей состоит в низкой стойкости раэдепитепьной стенки камеры горения.

Наибопее близким к предлагаемому по .техйической сущности и достигаемому эко- 0 номическому эффекту является воздухонагреватепь доменной печи, содержащий кожух, футеровку, купол, камеру горения и камеру насадки, разделенную стенкой из нескапьких слоев футеровки с термичес- у ким швом и зазором между футеровкой кожуха и разделительной стенкой 2 .

Недостаток известной конструкции до. менного воздухонагреватепя закдючается

: в низкой стойкости огнеупоров камеры горения, испытываклцих значительные крип и температурные напряжения, уровень которых возрастает по мере увеличения . температур под куполом.

Бель изобретения — увеличение стойкости кладки камеры горения и повыше35 ние эффективности нагрева дутья.

Поставпенная цепь достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащей кожух, футеровку, купол, ка40 меру горения и камеру насадки, разделенные стенкой из нескольких споев футеровки с термическим швом, заполненным тепл:оиэоляционными материалами, в термическом шве размещены пояса вы4$ сокотеплопроводной массы и теплоизопяционных матов при толщине массы 0,10,3 тоцшины стенки, высота распопоже-. ния массы в шве равна 0,4-0,6 высоты стенки, а расстояние между матами рав но 0,1-0,3 высоты стенкй.

На фиг. 1 изображен воэдухонагреватедь, вертикапьный разрез; на фиг. 2узел I вертикального разреза воздухонагрева теля. Я

Воздухонагреватець доменной печи состоит из металлического кожуха 1, к внутренней поверхности которого примыка

247 2 ет огнеупорная кладка 2. Воздухонагреватель содержит камеру 3 .насадки и встроенную камеру 4 горения, объединенные общим куполом 5. В камере 4 горения установпены штуцеры 6 горячего дутья и горепки 7, Камеру 3 насадки от камеры 4 горения отделяет многослойная стенка 8, состоящая иэ слоев огнеупорной кладки 9 и 10 термического шва 11 и зазора 14. Термический шов 11 и зазор 14 на толщину 0,1-0,3 топшины перегородки 8 и на высоту 0,4-0,8 высоты стенки 8 заполнены высокотеплопроводной массой- 12. По высоте слой массы

12 снабжен поясами из теплоизопяционных матов 13, расположенных на расстоянии один от другого 0,1-0,3 высоты стенки 8.

Воздухонагреватель доменной печи работает следующим образом.

В период нагрева насадки в горелке 7 производится сжигание топлива, продукI ты горения проходят через камеру 4 горения, омывают купол 5, отдают тепло насадке 3 и уходят через боров и трубу в атмосферу. B период дутья холодное дутье подают снизу насадки 3, где оно нагревается и через штуцер 6 и воздухо провод горячего дутья попадает в печь.

В период разогрева и эксплуатации воэдухонагревателя кладка расширяется, поэтому в верхней части разделительной .стенки 8 (эона динаса) происходит выбор термического шва 11, а ниже, в зоне NKB-72, спои 9 и 10 плотно прижимаются к высокотепцопроводной массе

12, которая в этот период деформируется. Кладка стенки 9 через теплопроводность передает часть своего тепла слою кладки 10, имеющего температуру ниже чем слой 9. Поэтому среднемассовая температура слоя 9 уменьшается и создаются благоприятные условия для службы ог-. неупоров типа МКВ-72.

Пояса иэ теппоизопяционных матов 13 предотвращают вертикальное уплотнение высокотеплопроводноой массы 12.

Технико-экономическое сопоставление известного технического решения и предлагаемого позволило выявить основные преимушества предпагаемой конструкции воздухонагрева теля.

При работе известной конструкции воздухонагревателя со вс. роенной камерой горения наблюдаются случаи разрушения кладки стенки на отметке 8-12 м выше оси штуцера газовой горелки. Разрушения кладки вызвано значительными уровнями

3 1008247 4

Р ° - ра тУР клад- Высота слоя высокотепло оводной ки в Районе ее РазрушениЯ. составлЯют массы составляет 0,4-0,8 высоты пере1400 145 ОС в

12

0- 450. C в период нагрева и 1350 городки (высоты слоя облицовки камеры

56 С в период дутья, а нагрузки на горения из МКВ-72). Нижний и вержий кирпичи 4-6 кг/см . Дпя огне поров g пределы высоты слоя зависят от величитипа МКВ-72 при 1400-1450 C допус- . ны рабочего объема камеры горения (нижтимые нагрузки должны составлять 3 него и верхнего расположения газовой и 0,5 кг/см соответственно (ГОСТ - горелки )

090 -75). Толщина слоя высокотеплопроводной

Расчеты показывают, что температуры to массы состоит из толщины термического ке,. на уровне pappyшений кладки, состав- - увеличении толщины слоя уменьшается ляют 800-850 С. в пе од наг ева и

0 ериод нагрева и мехщческая стойкость, оя ди при400-450 С-в период литья. В проектах мыкающего к н ад мыкающего к насадке. воздУхонагРевателей пРедУсматРивают оди-1 При снижени ри снижении толщины слоя меньше наковый термический шов между слоями нижнего пред фо нижнего предела деформативные свойства перегородки, а рйспредепение температур споя массы недостаточны и в кладке мо-. гут возникнуть опасные напряжения. по ее высоте и периметру различно. Осо- гут возникнуть.<к, бенно эта неравномерность величиваетРа Р ость Увеличивает- С целью устранения уплотнения высо . ся в период дутья. - рй котемпературной массы по высоте (обраРасчеты показывают, что среднемассо- зование зазоров в ее верхней. части), а вая темнература в верхней части слоя у ь еплопроводнссти слоя по высоте, он снабжен поясами из теппоре горения составляет 1400, а в ниж. не и 950 С В . В связи с этим расшире- р кремнеземистые маты ТУ 14-8-159-75 ние кладки перегородки по высоте различ-7 5), расположенных на расстоянии один от друное, поэтому отсутствует плотный контакт гого 0,1-0,3 высоты перегородки. между огнеупорными слоями перегородки. . При уменьшении нижнего ц дела сни.Наличие неравномерного зазора между зится коэффициент теплопроводности слоя слоями кладки перегородки значительно снижает теплопередачу теплопроводностью. высокотеплопроводной массы, что п ивер, пр ве дет к уменьшению передачи тепла тепдоПоэтому отбор тепла от слоя кладки1 при- . проводностью от кладки от кладки, промыкающей мыкающего к камере горения к слою при- к камере горения, к кладке, примыкаюмыкакицему к насадке незначительный а щей к насадке

, среднемассовая темцература первого слоя> При увеличении верхн ри увеличении верхнего предела снипри н груз х 4-6 /с б е доцу - 33 я ме ническая п зится механическая прочность теппоизотимой. Заполнение же термического шва ляционных матов что

ых матов, что приведет к уплоти зазора между термическим швом и сло. нению массы и обра саьа разованию зазоров. ем кладкй,.примыкающего к насадке огне- Бпа -ода я агодаря применению данного техниупорного слоя высокотеплопроводной о| ческого Решени ческого решения повышается стойкость . неупорной массой позволит обеспечить кладки камеры горения и увеличивается плотный контакт между слоями кладки. При э-ктивц эффективность нагрева дутья. кладки,примыкакпцего к камере горения, .решения применительно к доменной печи снизится и улучшатся условия службы с годовой производительностью 1 млн. т огне по ов.

Р ;

45 чугуна, по сравнению с известной констНеобходимость выбора принятых кон- рукцией повышает стойкость кладки каместруктивных параметров воздухонагрева- ры горения на 30-40% и увеличивает

У&ля следующая среднюю температуру литья на 30-50 С.

i008247

Составитель Б. Раковский

Редактор F, Кинив Техред Т.Маточка, Корректор О. Билак

Заказ 2273/35 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1Х3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4