БЛОК ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1994 года по МПК C21B9/14 

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

Известны устройства, с помощью которых часть горячего дутья используется в качестве воздуха горения, что позволяет повысить температуру горения низкокалорийного газа в воздухонагревателе.

Недостатком этих устройств является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является блок воздухонагревателей доменной печи, в котором воздухонагреватели попарно соединены футерованными трубопроводами, содержащими шибера. При этом футерованные трубопроводы встроены в штуцере газовых горелок и выполнены с фурмами, расположенными коаксиально штуцеру горелки.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки.

Потери тепла с охлаждающей водой в фурмах снижают эффективность нагрева дутья. Высокая скорость истечения из фурмы ухудшает условия службы стенки камеры горения. Наличие шибера и фурм на соединительном трубопроводе усложняют конструкцию устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева дутья при использовании низкокалорийного топлива, улучшение условий службы стенки камеры горения и значительное упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что соединительные футерованные трубопроводы встроены в камеры горения и выполнены с огнеупорными тоннелями, расположенными ниже уровня горелок. При этом выходное сечение огнеупорных тоннелей расположено коаксиально камере горения, что исключает аэродинамическое воздействие струи на стенку камеры горения. Кроме того, футерованный трубопровод не содержит шибера и фурм, что уменьшает потери тепла с охлаждающей водой, а также упрощает конструкцию устройства. Введение дополнительного тепла в камеру горения повышает температуру под куполом.

На фиг.1 изображен горизонтальный разрез блока воздухонагревателей; на фиг.2 - вертикальный разрез.

Блок воздухонагревателей состоит из четырех аппаратов, содержащих камеры горения 1, насадки 2, штуцеры 3, отсекающие шибера 4, горелки 5. Два рядом стоящих аппарата (ВН-1 и ВН-2) соединены футерованным трубопроводом. Футерованный трубопровод состоит из двух симметричных участков 6 и расположенного между ними участка 7 с уменьшенным внутренним сечением. Для снятия напряжений, вызванных термическим линейным расширением, футерованный трубопровод имеет фланцы 8 с шаровидными заточками, соединенные со штуцерами 9 посредством клинового соединения 10 и болтового соединения с пружиной 11 с участком 7. Футерованный трубопровод выполнен с огнеупорными тоннелями 12, расположенными ниже уровня горелок. Пропускная способность участка 7, определяется исходя из резерва мощности воздуходувки, требуемого количества горячего дутья для достижения проектной температуры над куполом, а также возможности постановки воздухонагревателей в режим дутья. При переводе воздухонагревателей в режим дутья открывается перепускной клапан шибера холодного дутья. Так как воздухонагреватель соединен с воздухонагревателем, находящимся на нагреве, то выравнивание давлений по обеим сторонам диска шибера холодного дутья не произойдет. Диск возможно открыть при разности давлений не более 0,3 ат (техническая характеристика шибера холодного дутья). Поэтому пропускная способность участка 7 не должна превышать величины, при которой после открытия перепускного клапана шибера холодного дутья устанавливается разность давлений 0,3 ат, по обеим сторонам диска.

Блок воздухонагревателей работает следующим образом.

Часть горячего дутья из ВК-1, находящегося на дутье, через футерованный трубопровод поступает ВН-2, находящийся на нагреве. Остальная часть воздуха, необходимая для полного сгорания газа, подается от вентилятора горелки. Ведение дополнительного тепла ведет к увеличению теоретической температуры горения, а следовательно, и к повышению температуры под куполом.

После окончания периода дутья ВН-1 ставится в режим отделения. После того, как давление в ВН-1 станет равным атмосферному, ВН-2 переводится в режим отделения, ВН-1 переводится в режим нагрева, а ВН-2 в режим дутья. Периоды работы второй пары воздухонагревателей блока ВН-3 и ВН-1 смещены относительно первой пары по времени, например на 1 ч.

Применение изобретения позволит повысить температуру под куполом до проектной без обогащения доменного газа природным.

Сущность изобретения: часть горячего дутья из воздухонагревателя, находящегося на дутье, через футерованный трубопровод 6 поступает в воздухонагреватель, находящийся на нагреве. Трубопровод 6 врезан в камеры горения и выполнен с огнеупорными тоннелями 10, расположенными в камере горения ниже уровня горелок. 2 ил.

БЛОК ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий попарно соединенные футерованными трубопроводами аппараты с камерами горения, штуцерами горячего дутья, газовыми горелками и отсечными шиберами, отличающийся тем, что футерованные трубопроводы встроены в камеры горения и выполнены с огнеупорными тоннелями, расположенными в камере горения ниже уровня горелок.