Устройство для вдувания воздуха или пара внутрь рабочего пространства мартеновской печи под ее свод с целью охлаждения и защиты его

 

Клаее 18+И

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТ(НИЕОПИСАНИЕ устройства для вдувания воздуха или пара внутрь рабочего пространства мартеновской печи под ее свод с целью охлаждения и защиты его от износа.

К авторскому свидетельству А. Я. Гатава, заявлеквому

20 июня 1934 года (спр. о перв. № 149644).

0 выдаче авторского свидетельства олубликовано 31 марта 1935 года. (358) Как известно, свод мартеновских печей, особенно часть его, расположенная вдоль задней стенки, является одним из мест кладки, наиболее подверженных износу и разрушению.

На ряду с улучшением качества сводового динаса и применением высокоогнеупорных материалов применяются мероприятия, имеющие целью увеличение срока службы мартеновских сводов.

Так, например, производят охлаждение наружных поверхностей сводов мартеновских печей воздушной обдувкой и обдувкой внутренней поверхности свода сжатым воздухом. Затем устанавливают своды специального типа или ошлаковывают внутреннюю поверхность свода.

Наружная обдувка сводов мартеновских печей при самой энергичной обдувке не произведет требуемого понижения температуры внутренней поверхности свода. Это понижение температуры, хотя и сокращает зоны высоких температур в кирпиче, но не влияет на увеличение срока службы сводов, Износ сводов происходит вследствие постепенного разъедания и „сплыва, ния" внутреннеЙ поверхности свода

: в период „доводки", резкого оплавления и поджогов сводов, получающихся

1 при внезапном изменении тепловоспри имчивости ванны, которое происходит, при вспенивании шлаков.

При вспенивании шлаков, вследствие плохой теплопроводн ости пенистых шлаков, теплоотдача в ванне резко падает, температура наружной поверхности шлаков увеличивается и температура пламени также повышается.

Кроме того, происходят поджоги при неправильном направлении факела пламени, когда последний частично отражается под свод и в направлении газового потока к своду, перед выходом

его из печи, вследствие потери настильности и влияния холодного воздуха, подсасываемого через окна.

Особенное изнашивание происходит в конце периода доводки, когда поддерживается наибольшая температура в печи. !

Как указывают исследователи, свод в сильной степени страдает также и от воздействия химических реагентов основного характера, имеющихся в газах, заполняющих печь.

К этим реагентам относятся окислы железа и известь. Особенно много химических основных реагентов попадает на свод при заброске руды при скрапрудном процессе и чисто-рудном процессе.

В этот период ванна кипит настолько энергично, что брызжет на свод, и на нем обнаруживаются значительные количества окислов железа и кальция в „сосульках".

Такое постоянное ошлакование внутренней поверхности сводов приводит к значительному снижению температуры плавления динаса, обращенного внутрь печи. Поэтому даже при частичном устранении воздействия химических реагентов в значительной степени увеличилась бы стойкость сводов.

Для повышения стойкости сводов мартеновских печей уже предлагалось вдувание воздуха под свод через сопла или каналы в боковых стенках или головках печи. Согласно изобретению, для вдувания воздуха или пара внутрь рабочего пространства под свод печи с целью охлаждения и защиты его от износа применены фурмы, установленные в отверстиях свода печи у задней стенки или также у передней.

На чертеже изображен продольный разрез фурмы.

Предлагаемое устройство состоит из определенного количества водоохлаждаемых фурм, представляющих собой агрегат для ввода защитного компонента под свод печи. Защитный компонент (перегретый пар или сжатый воздух) направляется по фурмам в печь через ряд радиально расположенных отверстий а, представляющих собою сопла Лаваля с диаметром минимального сечения.

Выходные скорости пара при давле. нии 8 — 10 атм. и воздуха 5 — б атм. при наличии сопла Лаваля обеспечивают достаточные скорости и направление струй, которые, непосредственно соприкасаясь со сводом, расплываются по внутренней поверхности его и, отжимая газ вниз, создают защитную завесу, постепенно опускающуюся в газ и уходящую в отводящую головку.

Направление струй и взаимное расположение предохранительных фурм обес-! печивает хорошее заполнение подсводового пространства защитным компонентом.

Фурмы устанавливаются у задней стенки печи, наиболее уязвимой части ! свода. Расстояние между фурмами должно быть обусловлено „дальностью полета струи защитного компонента.

При необходимости, можно ставить фурмы с передней стенки и в любом месте наиболее изнашиваемого участка свода. В случае необходимости устанавливаются водоохлаждаемые фурмы.

Предлагаемое устройство,рурм не требует никаких изменений кладки печи и арматуры и поэтому может быть установлено на любой печи.

В качестве защитного компонента может быть применен перегретый пар с давлением 8 — 10 атм. и перегревом 300 — 400 или сжатый воздух ! с давлением 5 — б атм.

В отношении и рименения того или иного компонента можно указать, что слой перегретого па ра располагается под сводом и, отжимая горячие печные газы, поглощает часть лучей факела.

Этим свойством воздух не обладает. Перегретый пар не реагирует с npol дуктами неполного горения и тем са) мым не производит местных повышений температур под сводом. При пользо вании обоими компонентами происходит некоторая перегрузка теплового баланса, печей .и некоторое понижение температуры отходящих газов в регенераторах, с той только разницей, что пони жение температур отходящих продуктов горения будет при использовании пара меньшим за счет физической теплоты, вносимой перегретым паром, и кроме того обогащенные паром продукты го. рения будут обладать большей луче испускательной способностью, следова тельно большей теплоотдачей насадке, что может, если не полностью, то ча, стично, компенсировать понижение темI ператур отходящих газов.

Таким образом защитная за веса из

, пара или воздуха предохранит свод от химических реагентов и непосредствен ного воздействия пламени на свод.

Разбирая тепловую работу ванны 1 с теоретической стороны, можно пола-, гать, что защитный слой из пара или воздуха под сводом печи не будет ока- зывать влияния на теплоотдачу ванне от пламени, основная масса которого с наиболее высокими температурами, распространяется по ванне. Теплоотдача, от свода ванне совершенно не изме-; нится при воздушной защите и в очень небольшой степени уменьшится при паровой завесе.

1

Так как теплоотдача ванне от свода очень незначительна в общей теплоотдаче (от газа и свода) в наиболее опасный период — доводки (температуры свода и поверхности ванны очень незначительно отличаются между собою ;, то паровая завеса под сводом не может оказать сильного влияния на тепло- отда ч у ва н не. !

Общий температурный режим свода I и пламени точно так же не изменится до отводящей головки печи, в которой будет происходить перемешивание за-

I щитного компонента с продуктами горения из печи. Стойкость свода увеличится на за счет заметного уменьшения температуры внутренней поверхности, хотя это уменьшение теоретически предполагается в незначительных размерах, а главным образом за счет увеличения температуры оплавления и предохранения от струек газа.

Предмет изобретения.

1. Устройство для вдувания воздуха или пара внутрь рабочего пространства мартеновской печи, под ее свод, с целью охлаждения и защиты его от износа, отличающееся тем, что фурмы установлены в отверстиях свода печи у задней ее стенки или также у передней.

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличаницаяся тем, что фурмы снабжены мелкими радиальными выходными каналами а в виде сопел

Лаваля.

Эксперт Д. К. Недригайлов

Редактор М. И. Корчагин

Корректор Н. В. йеменко

Тии..Проыколаграф». Такбовекаа, 12. Зак. 270С