УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ И ОХЛАЖДЕНИЯ ШАХТЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1995 года по МПК C21B7/10 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для охлаждения шахты доменной печи.

Известны способ и устройство для предохранения от перегрева внутренней поверхности рабочего пространства металлургических печей, в котором охлаждающая среда вдувается через фурмы, имеющие только боковые выходы, и двигаясь вдоль стен огнеупорной футеровки служит защитным экраном от горячих газов, а смешиваясь с горячими газами снижает температуру газа у стен огнеупорной футеровки.

Недостатком известного устройства является необходимость установки специальных фурм с боковыми выходами для подачи охлаждающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для повышения стойкости охлаждающих плит доменных печей, содержащее коллектор (кольцевой трубопровод) соединенный с равномерно распределенными вокруг печи трубопроводами, проходящими через стенку печи, по которым в печь вдувается газ, создающий на уровне охлаждающих плит защитный кольцевой поток с пониженной температурой.

Недостатками известного устройства являются:
недостаточно эффективное использование охлаждающего газа для охлаждения элементов шахты печи,
невозможность регулирования интенсивности охлаждения шахты печи при появлении локальных зон с повышенной тепловой нагрузкой при нарушении хода печи.

Наличие большого количества трубопроводов, проходящих через стенку печи, осложняет ее футерование.

Целью изобретения является увеличение срока службы шахты печи за счет создания дополнительного охлаждения огнеупорной футеровки и кожуха печи, возможность регулирования интенсивности охлаждения локальных зон с повышенной тепловой нагрузкой и упрощения конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты и охлаждения шахты доменной печи, содержащем кольцевой коллектор с трубопроводами, они введены в зазор, образованный кожухом шахты и плитовыми холодильниками в нижней части шахты в зоне наибольших тепловых нагрузок, зазор соединен газопроницаемыми ходами с рабочим пространством печи, а по всей высоте зазора установлены вертикальные перегородки, разделяющие его на кольцевые секторы.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия"
На фиг. 1 представлено устройство для защиты и охлаждения шахты доменной печи, вертикальный разрез, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для защиты и охлаждения шахты доменной печи содержит кольцевой коллектор 1 с трубопроводами 2, которые введены в зазор 3, образованный кожухом шахты 4 и плитовыми холодильниками 5 в нижней части шахты в зоне наибольших тепловых нагрузок на плитовые холодильники. А зазор выше и ниже этой зоны при монтаже доменной печи заполнен огнеупорной мастикой 6 (или засыпкой) по обычной технологии. Зазор (не заполненный огнеупорной мастикой) соединен с рабочим пространством печи газопроницаемыми ходами 7, выполненными наклонными в огнеупорной футеровке 8. Для создания равномерного распределения охлаждающего газа по контуру футеровки шахты плитовые холодильники могут выполняться с газопрони- цаемыми ходами 7.

По всей высоте зазора установлены вертикальные перегородки 9, разделяющие его на кольцевые секторы. Дуга каждого сектора охватывает 3-4 холодильника. Трубопроводы 2, подающие охлаждающий газ к кольцевым секторам зазора, снабжены регулирующим устройством 10.

Устройство для защиты и охлаждения шахты доменной мечи работает следующим образом.

Охлаждающий газ, например, доменный, под давлением большим чем давление газа в доменной печи подается по коллектору 1, трубопроводам 2 в кольцевые сектора зазора 3, проходя по которым он охлаждает кожух печи 4. Из зазора охлаждающий газ по газопроницаемым ходам 7 поступает в рабочее пространство печи, образуя кольцевой поток с пониженной температурой, который поднимаясь вдоль огнеупорной футеровки 8 понижает температуру печного газа на ее контактной поверхности и тем самым снижает химическую активность взаимодействия жидких компонентов шихты с материалом огнеупора.

Автоматически по показаниям термодатчиков (на черт. не показаны) регулирующие устройства 10 позволяют подать по трубопроводам 2 больше охлаждающего газа в тот кольцевой сектой зазора 3, на локальную зону шахты которого при нарушении хода печи воздействует наиболее высокая тепловая нагрузка.

Использование предлагаемого устройства позволит увеличить срок работы доменной печи между капитальными ремонтами за счет увеличения срока службы шахты печи, стойкость которой увеличится за счет дополнительного охлаждения кожуха печи, а также снижения химической активности взаимодействия жидких компонентов шихты с материалом огнеупора футеровки.

Использование предлагаемого устройства позволит автоматизировать регулирование интенсивности охлаждения конкретных локальных зон, на которые при нарушении хода печи воздействует наиболее высокая температура, что позволит уменьшить общий расход охлаждающего газа и повысит эффективность дополнительного охлаждающего контура.

Сущность изобретения: устройство содержит коллектор 1 с трубопроводами 2, которые введены в зазор 3, образованный кожухом шахты печи и плитовыми холодильниками 5 в нижней части шахты в зоне наибольших тепловых нагрузок на плитовые холодильники. А зазор выше и ниже этой зоны при монтаже доменной печи заполнен огнеупорной мастикой 6 /или засыпкой/ по обычной технологии. Зазор соединен с рабочим пространством печи газопроницаемыми ходами 7, выполненными наклонно в огнеупорной футеровке 8. По всей высоте зазора установлены вертикальные перегородки 9, разделяющие его на кольцевые сектора. Дуга каждого сектора охватывает 3 - 4 холодильника. Трубопроводы, подающие охлаждающий газ к кольцевым секторам зазора, снабжены регулирующим устройством 10. Устройство подает охлаждающий газ в рабочее пространство печи, где образуется кольцевой поток с пониженной температурой, который поднимаясь вдоль огнеупорной футеровки понижает температуру печного газа на ее контактной поверхности и тем самым снижает химическую активность взаимодействия жидких компонентов шихты с материалом огнеупора. Проходя через зазор охлаждающий газ дополнительно охлаждает кожух шахты печи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ И ОХЛАЖДЕНИЯ ШАХТЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее кожух с плитовыми холодильниками и кольцевой коллектор с трубопроводами, отличающееся тем, что кожух и плитовые холодильники в нижней части шахты образуют зазор, в который введены трубопроводы, при этом зазор соединен газопроницаемыми ходами с рабочим пространством печи. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено вертикальными перегородками, установленными по всей высоте зазора и разделяющие его на кольцевые сектора.