SU988873A1 - Доменный воздухонагреватель - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к воздухонагревателям доменных печей, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов. 5

Известны доменные воздухонагреватели, содержащие кожух, огнеупорную футеровку, камеры горения и насадки, купол, закладную трубу с фланцем, термопару с чехлом, огнеупорную пробку с перепуск- ^,с ным отверстием, соосным с термопарой £1} Недостатками этого воздухонагревателя являются значительные перегревы кожуха купола й низкая стойкость термопары вследствие интенсивных потоков газа в перепускном отверстии при переключениях воздухонагревателя, что приводит к снижению эффективности нагрева дутья и стойкости купола. _2|

Наиболее близким к предлагаемому является доменный воздухонагреватель, содержащий камеры горения и насадки, купол с нижними и верхними слоями кладки, люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускнььми отверстиями £ 2 J .

Недостатками данного доменного воздухонагревателя являются высокая трудоемкость, низкая технологичность изготовления установки защитного экрана, что связано с тем, что в настоящее время на заводах эти экраны изготовляют кустарным способом, а также недостаточная эффективность нагрева дутья из-за относительно высоких потерь тепла через купол воздухонагревателя.

Цель изобретения - повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления защитного экрана, увеличение эффективности нагрева дутья.

Поставленная цель достигается тем, что в доменном воздухонагревателе, содержащем камеры горения и насадки, купол с нижними и верхними слоями кладки, люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускными отверстиями, защитный экран выполнен в виде двухз 988875 4 ступенчатой цилиндрической втулки с от- ' горизонтальнее отверстия 17 под экран верстиями, соединенными с перепускными отверстиями пробки, при этом защитный экран установлен нижней частью с зазором в углублении, выполненном в пробке ₅ и расположенном соосно в верхнем ее основании, с диаметром и глубиной соответственно 0,70-0,85 и 0,25-0,35 диаметра пробки.

Кроме того, во втулке выполнены от- ю верстия перпендикулярно вертикальной оси воздухонагревателя, с диаметром и высотой от нижнего основания втулки соответственно 0,25-0,35 и 1,55-1,65 диаметра пробки. 15

На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг* 1.

Доменный воздухонагреватель состоит' из кожуха 1, на внутренней поверхности _м . которого расположена огнеупорная футеров· ка 2, камеры 3 горения и камеры 4 насадки, объединенных общим куполом 5, в котором находится люк 6. В отверстиях люка 6 закреплена закладная труба 7, ₂$ входящая в вертикальное отверстие 8 огнеупорной пробки 9, выполненной из того же материала, что и несущий слой футеровки купола 5, и закрепленная в последнем. 30

Пробка выполняется из двух половиной, разделенных вертикальным разъемом. Такое выполнение пробки взамен сбора ее из четырех половин улучшает технологичность ее изготовления и сбора, снижает трудовые затраты при установке проб— ^3S ки.

Пробка 9, кроме того, имеет вертикальное углубление 10 для установки нижнего основания 11 защитного экрана 12.

Между огнеупорной футеровкой 2 кожуха 1 и изоляцией 13 купола 5 имеется воздушный зазор 14, необходимый для расширения стен воздухонагревателя и купола 5. Коаксиально люку 6 устанавливается защитный экран 12 с двумя ⁴⁵ вертикальными отверстиями 15, расположенными соосно с вертикальными отверстиями 8 огнеупорной пробки 9. При этом закладная труба 16 под термопару может быть установлена в любом из отверстий ⁵⁰ 8 пробки 9. В нижнем основании 11 экрана 12 выполнены 2 горизонтальных отверстия 17, . соединяющихся с вертикальными отверстиями 15. В период наполнения воздухонагревателя горячее ⁵⁵ дутье черед свободное отверстие 8 в пробке 9 и отверстия 15 в нижнем основании 11 экрана. 12 направляется через вдоль теплоизоляции 13 купола в зазор 14, что снижает давление дутья на купол.

Вертикальный участок отверстия 15, в который не вставлена закладная труба 7 выше горизонтального отверстия 17, перед разогревом заполняется глиной.

Высота зазора выбирается таким образом, чтобы не происходило касания экрана 12 футеровки 2 кожуха 1 при разогреве и эксплуатации воздухонагревателя.

Технико—экономическое сопоставление известного доменного воздухонагревателя и предлагаемого выявляет преимущества .последнего.

Большая технологичность изготовления узла купольного экрана достигается за счет возможности изготовления его вместе с пробкой на огнеупорных заводах в качестве ординарных огнеупорных изделий.

Например, для современных высокотемпературных воздухонагревателей пробка 9 может быть выполнена динасовой, а экран 12 - из пористых огнеупоров (КЛ1,3; ШЛБ-1,0 и т.д.).

Повышение эффективности нагрева дутья вытекает из того, что выполнение купольного экрана из пористых огнеупоров снижает температуру на его наружной поверхности, что уменьшает лучистый поток на футеровку, примыкающую к кожуху, повышает стойкость кожуха 1 купола и его футеровки 2.

Необходимость выбора принятых конструктивных параметров следующая.

Диаметр углубления в пробке составляет 0,70-0,85 ее диаметра. При диаметре углубления, меньшем 0,7 диаметра пробки, установка экрана неустойчива, а простенки у отверстий для установки термопары тонкие и недостаточно прочные, а при диаметре углубления, большем 0,85 диаметра пробки, завышен расход материала на изготовление купольного экрана и недостаточно прочным оказывается поясок на верхнем основании пробки, образующий углубление для установки купольного экрана.

Высота углубления в верхнем основании пробки составляет 0,25-0,35 ее (пробки) диаметра. При высоте углубления, меньшем 0,25 диаметра пробки, установка купольного экрана неустойчива, а при высоте углубления, большем 0,35 диаметра пробки, завышен расход материала на изготовление экрана, а прочность пробки

Claims (2)

1. (54) ДОМЕННЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к воздухонагревател м доменных печей, и может бьпъ использовано во всех отрасл х народного хоз йства, где требуетс  вьюокотемпературш й нагрев газов. Известны доменные воздухонагреватели , содержащие кожух, огнеупорную футеровку , камеры горени  и насадки, купол, закладную трубу с фланцем, термопару с чехлом, огнеупорную1 пробку с перепускным отверстием соосным с термопарой l Недостатками этого воздухонагревател   вл ютс  значительные перехревы кожуха купола и низка  стойкость термопары вследствие интенсивных потоков газа в перепускном отверстии при переключени х воздухонагревател , что приводит к снижению эффекттаности нагрева дуть  к стойкости купола. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  домонный воздухонагреввте ь, содержавши камеры горени  и насадв , 1Супол с нижними и верхними сло ми кладки, люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускнь ми отверсти ми j . Недостатками данного доменного воздухонагревател   вл ютс  высока  трудоемкость , низка  технологичность изготовлени  установки защитного экрана, что св зано с тем, что в насто щее врем  на заводах эти экраны изготовл ют кустарным способом, а также недостаточна  эффектшаность нагрева дуть  из-за относительно въюоких потерь тепла через купол всхздухонагревател . Цель изобретени  - повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовлени  защитного экрана, увеличение эффективности нагрева дуть . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в доменном воздухонагревателе, содержащем камеры горени  и насадки, купол с нижними и верхними сло ми кладки, люк, закладную с фланцем, защитный экран и пробку с перепускными чэтверсти ми , зааштный экран выполнен в виде дву ступенчатой шшшздртгческой втулки с отверсти ми , соединенными с перепускными отверсти ми пробки, при этом защитный экран установлен нижней частью с зазором в углублении, вьшолненном в пробке и расположенном соосно в верхнем ее основшши, с диаметром и глубиной соответственно 0,70-0,85 и 0,25-0,35 диаметра пробки. Кроме того, во втулке вьшолнены o верстк  перпендикул рно вертикальной оси воздухонагревател , с диаметром и высотой от нижнего основани  втушш соответственно 0,25-Ю,35 и 1,55-1,65 диаметра пробки. На фиг. 1 изображен воздухонагреватель , продольный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг 1. Доменный воздухонагреватель состоит из кожуха 1, на внутренней поверхности . которого расположена огнеупорна  футеро ка 2, камеры 3 горени  и камеры 4 насадки , объединенных общим куполом 5, в котором находитс  люк 6. В отверсти  люка 6 закреплена закладна  .труба 7, вход ща  в вертикальное отверстие 8 огнеупорной пробки 9, вьшолненной из того же материала, что и несущий слой футеровки купола 5, и закреплешш  в последнем. Пробка вьшо н етс  из двух половино| разделенных вертикальным разъемом. Такое вьшолнение пробки взамен сбора ее из четырех половин улучщает техноло гичность ее изготовлени  и сбора, снижа ет трудовые затраты при установке проб ки. Пробка 9, кроме того, имеет вертика ное углубление 10 дл  установки нижнег основани  11 защитного экрана 12. Между огнеупорной футеровкой 2 кож ха 1 и изол цией 13 купола 5 имеетс  воздушный зазор 14, необходимый дл  расщирени  стен воздухонагревател  и купола 5. Коаксиально люку 6 устанавливаетс  защитный экран 12 с двум  вертикальньхми отверсти ми 15, расположенными соосно с вертикальными отверс ти ми 8 огнеупорной пробки 9. При этом закладна  труба 16 под термопару може быть установлена в любом из отверстий 8 пробки 9. В нижнем основании 11 экрана 12 выполнены 2 горизонтальных отверсти  17,. соедин5эйощихс  с верти- 1сальными отверсти ми 15. В лериод наполнени  воэдухонагреватеда гор чее дутье черед свободное отверстие 8 в пробке 9 и отверсти  15 в нижнем осно вании 11 экрана. 12 нащавл етс  через горизонтальные отверсти  17 под экран 12 вдоль теплоизол ции 13 купола в зазор 14, что снижает давление дуть  на купол. Вертикальный участок отверсти  15, который не вставлена закладна  труба 7 вьщ1е горизонтального отверсти  17, перед разогревом заполн етс  глиной. Вьюота зазора выбираетс  таким образом , чтобы не происходило касани  экрана 12 футеровки 2 кожуха 1 при разогреве и эксплуатации воздухонагревател . Технико-экономическое сопоставление известного доменного воздухонагревател  и предлагаемого вы вл ет преимущества последнего. Больша  технологичность изготовлени  узла купольного экрана достигаетс  за счет возможности изготовлени  его вместе с пробкой на огнеупорных заводах в качестве ординарных огнеупорных изделий . Например, дл  современных высокотемпературных воздухонагревателей пробка 9 может быть вьшолнена динасовой, а экран 12 - из пористых огнеупоров (КЛ- 1,3;ШЛБ-1,0 и т.д.). Повыщение эффективности нагрева дуть  вытекает из того, что вьшолнение купольногчэ экрана из пористых огнеупоров снижает температуру на его наружной поверхности, что уменьщает лучистый поток на футеровку, примьжающую к кожуху , повьииает стойкость кожуха 1 купола и его футеровки
2. 2. Необходимость выбора прин тых конструктивных параметров следующа . Диаметр углублени  в пробке составл ет 0,70-0,85 ее диаметра. При диаметре углублени , меньшем 0,7 диаметра пробки, установка экрана неустойчива, а простенки у отверстий дл  установки термопары тонкие и недостаточно прочные, а при диаметре углублени , большем 0,85 диаметра пробки, завышен расход материала на изготовление купольного экрана и недостаточно прочным оказьшаетс  по сок на верхнем основании пробки, об- :разующий углубление дл  установки ку- польного экрана. Вьюота углублени  в верхнем основании пробки составл ет О,25-О,35 ее ; (пробки) диаметра. При высоте углублени , меньшем 0,25 диаметра пробки, установка купольного экрана неустойчива, а при высоте углублени , большем 0,35диаме1 ра пробки, завышен расход материала на изготоБЛею1е экрана, а прочность пробки недостаточна. Перепускные отверсти  в основании экрана имеют диаметры О,25-О,35 дз а- метра пробки. При диаметре отверстий, меньших 0,25 диаметра пробки, замедлено наполнение воздушного зазора между футеровкой кожуха купола и теплоизол ционным слое1 1 купола, что привод т к ббразовашпо третий на куполе из-за недостаточной кймпенсалии давлени  дуть  на гор чую поверхность купола, давлением на его холодную сторону. При диаметре отверсти , больщем 0,35 диаметра пробки , нижнее основание экрана ослаблено, и экран недостаточно прочный. Перепускные отверсти  в основании экрана располагаютс  на рассто нии 1,55-1,65 диаметра пробки. При их расположении на рассто нии, меньщем 1,55 диаметра пробки, струи выход щего из перепускных отверстий производ т эрозию теплоизол ционкого сло  купола, а при их распож жении на рассто нии, бопьщем 1,65 диаметра пробки - эрозию верхнего основани экрана, причем расход материала На из- хчуговленив пробки завышен по сравнению с необходимым. За счет применени  изобретени  повы щдетс  технологичность изготовлешга, снижаетс  трудоемкость изготовлени , повьшаетс  эффективность нагрева гор че го дуть  (рост температуры дуть  на 10-15 С) увеличиваетс  стойкость купо ла воздухонагревател  на 25-35 %, Формула изобре.тени  1, Доменный воадухонагреватепь, содержащий камеры ropeifflH и насадки, купол с нижними и верхними кладки , люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускными отверсти ми, отличающийс  тем, что, с целью повышени  технологии ности и снижени  трудоемкости изготовлени  защитного экрана, увеличени  эффективности нагрева дуть , защитный экран вьшолнен в виде двухс1упенчатой цилиндрической втулки с отверсти ми, соединенными с перепускными отверсти ми пробки, при этом защитавдй экран уста новлен нижней частью с зазором в углублении , выполненном в пробке и расположенноа соосно в верхнем ее основа;- , НИИ с диаметрс л и глубиной соответственно 0,70-0,85 и 0,25-0,35 диаметра пробки, 2, Воздухонагреватель по п, 1, о т личающийс  тем, что во втулке вьшолнены отверсти  перпендйкул 1рно вертикальной оси воэдуховагревател , с диаметре и вьюотой от нижнего основа шш втулки соответственно 0,25-0,35 и 1,55-1,65 диаметра пробки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Яковенко А, П, и др. Сталь, 1973, № 1, с, 885, рис, 2, 2,Авторское свидетельство СССР № 697566, кл, С 21 В 9/ОО, 1978.