ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ КОЛОННА ДЛЯ ОПОРЫ НАСАДОЧНЫХ КИРПИЧЕЙ, ОПОРА НАСАДОЧНЫХ КИРПИЧЕЙ И СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ КОЛОННЫ Российский патент 2019 года по МПК C21B9/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к дополнительной колонне для принимающей нагрузку насадочных кирпичей металлической конструкции, поддерживающей насадочные кирпичи в регенеративной камере воздухонагревателя, к поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, и к способу дополнительного монтажа колонны.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Воздухонагреватель обычно использовался в качестве оборудования для подачи горячего дутья в доменную печь для получения передельного чугуна.

При отдельной доменной печи сооружаются многочисленные (от трех до пяти) воздухонагреватели. По меньшей мере один из воздухонагревателей накапливает тепло, и остальные воздухонагреватели подают горячее дутье в доменную печь, сообразно чему горячее дутье может непрерывно подаваться в доменную печь.

Воздухонагреватели в каждом случае включают камеру горения и регенеративную камеру. В регенеративной камере штабелированы насадочные кирпичи для аккумулирования тепла. В подовой секции каждого из воздухонагревателей предусматривается поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция для удерживания насадочных кирпичей. Воздуховод соединен с нижней боковой поверхностью каждого из воздухонагревателей так, что воздуховод сообщается с пространством, образованным под поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкцией.

[0003] Приведенная в качестве примера известная поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция имеет конфигурацию, в которой поддерживающая стойка установлена вертикально на поду воздухонагревателя и поддерживает горизонтальную ферму, и над верхней поверхностью горизонтальной фермы проложена металлическая решетка (смотри Патентный Документ 1). На верхней поверхности металлической решетки размещаются насадочные кирпичи. Металлическая решетка имеет отверстия, соответствующие сквозным отверстиям насадочных кирпичей. Между нижней поверхностью металлической решетки и подом воздухонагревателя сформировано вентилируемое пространство. Вентилируемое пространство сообщается с вышеуказанным воздуховодом. Эта конфигурация позволяет продувать насадочные кирпичи, металлическую решетку, вентилируемое пространство и воздуховод.

[0004] При аккумулировании тепла в воздухонагревателе горячее дутье, нагретое насадочными кирпичами, нагнетается вниз из сквозных отверстий в самом нижнем слое насадочных кирпичей, переходя в вентилируемое пространство, и затем выпускается наружу из воздуховода.

Когда горячее дутье подается в доменную печь, воздух снаружи вводится в вентилируемое пространство через воздуховод. Из вентилируемого пространства воздух распределяется через сквозные отверстия в насадочных кирпичах. Воздух нагревается во время протекания через насадочные кирпичи и подается в доменную печь в виде горячего дутья.

[0005] Для доменной печи, снабжаемой горячим дутьем из воздухонагревателя, требуется кокс в качестве материала для восстановления железной руды и источника тепла для расплавления железной руды. Поскольку повышение температуры горячего дутья из воздухонагревателя до высокой температуры позволяет сократить количество расходуемого кокса и тем самым снизить эксплуатационные расходы, желательно повышать температуру горячего дутья, подаваемого из воздухонагревателя в доменную печь, до высокого уровня.

СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0006] Патентный Документ 1: JP 51-20004 А

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕММЫ), РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0007] Как описано выше, чтобы повысить температуру горячего дутья, подводимого из воздухонагревателя в доменную печь, так, что горячее дутье обеспечивает достаточное количество тепла, должно быть увеличено количество тепла (количество аккумулированного тепла), накопленное в насадочных кирпичах воздухонагревателя, и должна быть повышена температура насадочных кирпичей, в частности, температура у дна насадочных кирпичей.

Однако, когда температура поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции является равной или более высокой, чем температура ее жаростойкости, поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция может быть повреждена, и насадочные кирпичи могут обрушиться, прекращая работу воздухонагревателя. По этой причине верхний предел температуры отходящего газа в воздухонагревателе, который определяет температуру атмосферы подовой секции воздухонагревателя, определяется в зависимости от температуры жаростойкости металла поддерживающей насадочные кирпичи конструкции.

[0008] Соответственно этому, поскольку нагрев во время накопления тепла, при котором горячее дутье должно подаваться в доменную печь, ограничивается температурой, равной или более высокой, чем температура жаростойкости поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, ограничен верхний предел аккумулированной тепловой энергии насадочных кирпичей. Таким образом, температура горячего дутья, подаваемого в доменную печь, больше не может быть повышена.

Здесь подразумевается, что верхний предел аккумулированной насадочными кирпичами тепловой энергии может быть повышен заменой существующей поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции воздухонагревателя поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкцией, имеющей более высокую температуру жаростойкости.

Однако замена поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции требует крупномасштабных работ по замене и реконструкции, включающих замену насадочных кирпичей. Такие работы требуют длительного (например, в течение одного года или дольше) периода простоя, так что снижается производительность доменной печи.

[0009] В альтернативном варианте, температура горячего дутья может быть повышена дополнительным сооружением колонны, поддерживающей металлическую решетку. Дополнительное сооружение колонны позволяет повысить прочность поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции и улучшить температуру жаростойкости.

Однако более позднее размещение дополнительной поддерживающей колонны является затруднительным, если существующие опорные колонны размещены недостаточно далеко друг от друга. Это обусловлено тем, что требуется рабочее место между существующими опорными колоннами, в дополнение к пространству для размещения дополнительной поддерживающей колонны. Поскольку такой дополнительный монтаж поддерживающей колонны зависит от порядка размещения существующих поддерживающих колонн, увеличенное число поддерживающих колонн может быть недостаточным, не удовлетворяя требованию в отношении повышения температуры горячего дутья и снижения эксплуатационных затрат.

[0010] Цель изобретения состоит в создании дополнительной колонны для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, и способа дополнительного монтажа добавочной колонны, которые способны повысить количество аккумулируемого насадочными кирпичами тепла, для повышения температуры, снижения эксплуатационных расходов и сокращения периода времени сооружения.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ(-ЕМ)

[0011] Согласно одному аспекту изобретения, дополнительная колонна для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, обеспеченная между поверхностью пода и металлической решеткой, поддерживающей насадочные кирпичи в воздухонагревателе, содержит: корпус колонны, обеспеченный снаружи существующей колонны, обеспеченной между металлической решеткой и поверхностью пода, таким образом, чтобы быть коаксиальной с существующей колонной, и устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса колонны, причем корпус колонны включает множество цилиндрических секций колонны, установленных друг на друга в направлении высоты.

[0012] Согласно вышеуказанному аспекту изобретения, корпус колонны, размещенный покрывающим периферию существующей колонны, образует коаксиальную дополнительную колонну, которая коаксиальна с существующей колонной. В отношении дополнительной колонны, коаксиальной с существующей колонной, подразумевается, что формируется двойная колонна из наружной дополнительной колонны и размещенной внутри существующей колонны, другими словами, что дополнительная колонна и существующая колонна занимают совместно одну и ту же полезную площадь. Однако центральная ось дополнительной колонны и центральная ось существующей колонны не обязательно являются совпадающими (то есть, находящимися в одном и том же положении). Соответственно этому, пока дополнительная колонна и существующая колонна не мешают друг другу, дополнительная колонна и существующая колонна могут быть размещены в таком состоянии, что дополнительная колонна является эксцентрической относительно существующей колонны. Иначе говоря, центральная ось дополнительной колонны не совпадает с центральной осью существующей колонны.

Коаксиальная дополнительная колонна не требует специально предназначенного пространства для монтажа, поскольку коаксиальная дополнительная колонна размещается на том же месте, что и существующая колонна. Соответственно этому, даже когда еще одна дополнительная колонна (то есть, независимая дополнительная колонна) не может быть отдельно установлена между существующими колоннами, или же когда число дополнительных колонн ограничено, даже если дополнительная колонна может быть установлена, коаксиальная дополнительная колонна может быть установлена без любого затруднения.

Более того, поскольку корпус колонны сформирован размещением друг на друге многочисленных цилиндрических секций колонны, длина каждой из цилиндрических секций колонны может быть значительно короче, чем длина корпуса колонны. Соответственно этому, доставка цилиндрических секций колонны в воздухонагреватель и работы внутри воздухонагревателя могут быть проведены без каких-либо затруднений.

Цилиндрические секции колонны могут быть соединены, например, скреплением болтами, проходящими через фланцы в соответственно образованных открытых концах цилиндрических секций колонны, или в виде конструкции с замковым стыковым соединением, образованным механически обработанными поверхностями фланцев.

[0013] Кроме того, поскольку предусматривается устройство для регулирования высоты, высота дополнительной колонны может быть срегулирована относительно существующей колонны так, что нагрузка, прилагаемая металлической решеткой на существующую колонну, может быть относительно перераспределена на коаксиальную дополнительную колонну.

Например, если снаружи существующей колонны размещена коаксиальная дополнительная колонна, более короткая, чем существующие колонны, и, следовательно, высота коаксиальной дополнительной колонны увеличивается посредством устройства для регулирования высоты, нагрузка, прилагаемая металлической решеткой на существующую колонну, может быть перераспределена на коаксиальную дополнительную колонну сразу же, как только коаксиальная дополнительная колонна становится длиннее, чем существующая колонна. Такая коаксиальная дополнительная колонна может служить как дополнительная колонна для существующей колонны.

Примером пригодного для применения устройства для регулирования высоты является конструкция, предусматривающая регулирование высоты коаксиальной дополнительной колонны забиванием металлических клиньев снаружи, и конструкция, предусматривающая регулирование высоты коаксиальной дополнительной колонны с использованием домкратного болта. Устройство для регулирования высоты может быть размещено между корпусом колонны и металлической решеткой, в середине корпуса колонны, или между корпусом колонны и поверхностью пода.

[0014] В вышеуказанной конфигурации каждая из цилиндрических секций колонны включает множество разделенных по окружности обойм колонны.

[0015] При такой конфигурации разделенные по окружности обоймы колонны размещаются по соответствующим направлениям вдоль периферии существующей колонны и соединяются между собой вдоль окружного направления так, что может быть сформирован корпус колонны, охватывающий существующую колонну.

Примером разделенных по окружности обойм колонны являются обоймы колонны, полученные разделением каждой из цилиндрических секций колонны пополам, и причем каждая имеет центральный угол 180 градусов (то есть, соединение двух полуцилиндрических фрагментов), обоймы колонны, полученные разделением каждой из цилиндрических секций колонны на три части, и причем каждая имеет центральный угол 120 градусов, обоймы колонны, полученные разделением каждой из цилиндрических секций колонны на четыре части, и причем каждая имеет центральный угол 90 градусов. Например, разделенные по окружности обоймы колонны могут представлять собой комбинацию одной обоймы колонны, имеющей центральный угол 180 градусов, и двух обойм колонны, каждая из которых имеет центральный угол 90 градусов.

Обоймы колонны могут быть соединены по окружности, например, скреплением болтами, проходящими через фланцы, образованные на соответствующих обоймах колонны.

[0016] При вышеуказанной конфигурации предпочтительно, чтобы каждая из цилиндрических секций колонны имела цилиндрическую форму, и каждая из обойм колонны имела полуцилиндрическую форму, образованную разделением пополам по плоскости сечения цилиндра.

[0017] При такой конфигурации корпус колонны может быть сформирован в виде обычного цилиндра, и каждая из разделенных пополам обойм колонны имеет центральный угол 180 градусов. Соответственно этому, корпус колонны может быть сформирован из минимального числа обойм колонны. Однако корпус колонны может иметь многоугольную форму, такую как четырехугольная или шестиугольная.

[0018] В вышеуказанной конструкции между корпусом колонны и существующей колонной предпочтительно размещается теплоизоляционный материал.

[0019] Поскольку в вышеуказанной конструкции предусматривается теплоизоляционный материал, то когда воздухонагреватель работает, возникает перепад температур между наружной коаксиальной дополнительной колонной и внутренней существующей колонной. С использованием различия величин теплового расширения между ними нагрузки могут быть перераспределены от существующей колонны на коаксиальную дополнительную колонну.

Более конкретно, поскольку теплоизоляционный материал размещается между коаксиальной дополнительной колонной (на наружной стороне) и существующей колонной (на внутренней стороне), тепло, передаваемое снаружи в то время, как воздухонагреватель находится в эксплуатационном режиме, в достаточной мере передается на наружную коаксиальную дополнительную колонну, но его доступ к внутренней существующей колонне ограничивается. Поэтому наружная коаксиальная дополнительная колонна достигает высокой температуры и проявляет относительно большее тепловое расширение, тогда как повышение температуры внутренней существующей колонны сдерживается, и она испытывает относительно меньшее тепловое расширение, что приводит к образованию разности в тепловом расширении между коаксиальной дополнительной колонной и существующей колонной. Когда коаксиальная дополнительная колонна находится в состоянии непосредственно перед принятием нагрузки от металлической решетки, коаксиальная дополнительная колонна расширяется по мере действия воздухонагревателя, тем самым приподнимая металлическую решетку вследствие разницы в тепловом расширении относительно существующей колонны. Это поднимание металлической решетки позволяет сместить нагрузку от металлической решетки от существующей колонны на коаксиальную дополнительную колонну.

[0020] В вышеуказанной конструкции устройство для регулирования высоты предпочтительно включает металлические клинья, забиваемые в сторону центральной оси корпуса колонны снаружи корпуса колонны.

[0021] Эта конфигурация позволяет обеспечить достаточную величину нагрузки на коаксиальную дополнительную колонну и простоту конструкции устройства для регулирования высоты.

Металлические клинья в каждом случае предпочтительно представляют собой стальную пластину, имеющую угол сужения более нуля градусов и менее 10 градусов, причем угол сужения определяется передней поверхностью и задней поверхностью стальной пластины. Многочисленные металлические клинья могут быть размещены по окружности коаксиальной дополнительной колонны таким образом, чтобы быть на равном расстоянии друг от друга. Например, четыре металлических клина могут быть расположены в каждом случае с интервалом в 90 градусов.

[0022] В вышеуказанной конфигурации устройство для регулирования высоты дополнительно включает домкратный болт, установленный вертикально на поверхности пода и выполненный с возможностью приведения в контакт с корпусом колонны, причем между корпусом колонны и поверхностью пода забиваются металлические клинья.

[0023] При такой конструкции коаксиальная дополнительная колонна может быть настроена на базовую высоту с заблаговременным регулированием по высоте верхнего конца домкратного болта на предварительно заданную высоту от поверхности пода, и размещением корпуса колонны (то есть, коаксиальной дополнительной колонны) на домкратном болте. Таким образом, металлические клинья забиваются так, что коаксиальные дополнительные колонны могут быть приподняты от базовой высоты до заданной высоты.

Другими словами, даже когда разность между заданной высотой и поверхностью пода велика, поскольку домкратный болт может компенсировать разницу между поверхностью пода и базовой высотой, металлические клинья нужны только для компенсации остального расстояния, то есть, разности между базовой высотой и заданной высотой. Соответственно этому, размер каждого их металлических клиньев может быть сокращен, и операция забивания может быть сведена к минимуму. Более того, базовая высота, настраиваемая домкратным болтом, может быть легко выставлена в ненагруженном состоянии перед размещением коаксиальной дополнительной колонны так, что может быть сокращена продолжительность операции.

[0024] Согласно еще одному аспекту изобретения, поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция включает: металлическую решетку, поддерживающую насадочные кирпичи в воздухонагревателе; по меньшей мере одну существующую колонну, размещенную между металлической решеткой и поверхностью пода воздухонагревателя; и по меньшей мере одну коаксиальную дополнительную колонну, размещенную снаружи по меньшей мере одной существующей колонны таким образом, чтобы быть коаксиальной по меньшей мере с одной существующей колонной; причем по меньшей мере одна коаксиальная дополнительная колонна включает: по меньшей мере один корпус колонны, размещенный снаружи по меньшей мере одной существующей колонны таким образом, чтобы быть коаксиальным по меньшей мере с одной существующей колонной; и устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты по меньшей мере одного корпуса колонны, причем по меньшей мере один корпус колонны включает многочисленные цилиндрические секции колонны, размещенные друг поверх друга в направлении высоты.

[0025] Согласно вышеуказанному аспекту изобретения, достигаются те же преимущества, какие описаны для вышеуказанной дополнительной колонны в поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции.

[0026] В вышеуказанной конфигурации по меньшей мере одна коаксиальная дополнительная колонна включает множество коаксиальных дополнительных колонн, и поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция дополнительно включает независимую дополнительную колонну, размещенную между коаксиальными дополнительными колоннами и на расстоянии от них, и предусмотренную между металлической решеткой и поверхностью пода.

[0027] При такой конструкции, поскольку независимая дополнительная колонна используется в дополнение к коаксиальной дополнительной колонне, применяемой для упрочнения, напряжение, возникающее на существующей металлической решетке, может быть снижено, тогда как максимальная температура, при которой существующая металлическая решетка может использоваться, может повышаться.

[0028] Согласно еще одному дополнительному аспекту изобретения, способ дополнительного монтажа дополнительной колонны для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, причем поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция включает поддерживающую насадочные кирпичи металлическую решетку в воздухонагревателе и существующую колонну, размещенную между металлической решеткой и поверхностью пода воздухонагревателя, включает: применение коаксиальной дополнительной колонны, причем коаксиальная дополнительная колонна включает корпус колонны, имеющий многочисленные цилиндрические секции колонны, размещенные друг поверх друга в направлении высоты, и устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса колонны; и размещение коаксиальной дополнительной колонны снаружи существующей колонны так, чтобы быть коаксиальной с существующей колонной.

[0029] Согласно вышеуказанному аспекту изобретения, достигаются те же преимущества, какие описаны для вышеуказанной дополнительной колонны для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции.

[0030] В вышеуказанном способе предпочтительно, чтобы тепловое расширение коаксиальной дополнительной колонны было более высоким, чем у существующей колонны, во время работы воздухонагревателя, обусловливая то, что коаксиальная дополнительная колонна воспринимает более высокую нагрузку от металлической решетки, чем нагрузка, воспринимаемая существующей колонной.

[0031] При такой конструкции нагрузка от металлической решетки может быть перераспределена от существующей колонны на коаксиальную дополнительную колонну с использованием разницы в тепловом расширении вышеописанной дополнительной колонны для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции.

[0032] При такой конструкции, поскольку используется коаксиальная дополнительная колонна, размещенная коаксиально с существующей колонной, дополнительная колонна может быть дополнительно установлена даже при ограниченном монтажном пространстве. В результате этого могут быть созданы дополнительная колонна для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, и способ дополнительного монтажа дополнительной колонны, которые способны увеличить количество аккумулированного насадочными кирпичами тепла для повышения температуры, снизить эксплуатационные расходы и сократить период строительства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0033] Фиг. 1 представляет схематическую иллюстрацию, показывающую конструкцию воздухонагревателя в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения.

Фиг. 2 представляет схематическую иллюстрацию, показывающую поддерживающую насадочные кирпичи металлическую конструкцию в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 3 представляет схематическую иллюстрацию, показывающую планарную конфигурацию существующих колонн, коаксиальных дополнительных колонн и независимых дополнительных колонн в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 4 представляет вид в вертикальном разрезе существующей колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 5 представляет вид в поперечном разрезе существующей колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 6 представляет вид в вертикальном разрезе коаксиальной дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 7 представляет вид в поперечном разрезе коаксиальной дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 8 представляет перспективный вид в разобранном состоянии цилиндрической секции колонны коаксиальной дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 9 представляет вид в разрезе нижнего конца дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 10 представляет вид в вертикальном разрезе независимой дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 11 представляет вид в поперечном разрезе независимой дополнительной колонны в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления.

Фиг. 12 представляет схематическую иллюстрацию, показывающую поддерживающую насадочные кирпичи металлическую конструкцию во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения.

Фиг. 13 представляет схематическую иллюстрацию, показывающую планарную конфигурацию существующих колонн и коаксиальных дополнительных колонн во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0034] Ниже будут подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на чертежи.

Первый приведенный в качестве примера вариант осуществления

Как показано в Фиг. 1, доменная печь 1, предназначенная для получения передельного чугуна, соединена с воздухонагревателем 2, предназначенным для подачи горячего дутья. Хотя на Фиг. 1 показан только единственный воздухонагреватель 2, обычно при одной доменной печи размещаются многочисленные воздухонагреватели 2.

[0035] Воздухонагреватель 2 включает камеру 9 горения и регенеративную камеру 3. На поду регенеративной камеры 3 размещена поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция 10. На поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10 уложены слоями насадочные кирпичи 4 для аккумулирования тепла.

Каждый из насадочных кирпичей 4 имеет по существу шестиугольную форму в виде сверху, и имеет многочисленные вертикально пронизывающие его сквозные отверстия. Насадочные кирпичи 4 горизонтально размещены в виде решетки и наслоены до места вблизи колошника воздухонагревателя 2 от поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10.

[0036] Сквозные отверстия насадочных кирпичей 4 сообщаются между собой. Воздух может циркулировать между подом регенеративной камеры 3 и колошником через сквозные отверстия.

К нижней боковой поверхности воздухонагревателя 2 присоединен воздуховод 5. Пространство в поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10 определяется как вентилируемое пространство 6. Воздуховод 5 сообщается со сквозными отверстиями насадочных кирпичей 4 через вентилируемое пространство 6.

[0037]

Поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция

Как показано в Фиг. 2, поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция 10 включает: металлическую решетку 20, верхняя поверхность которой поддерживает насадочные кирпичи 4; и ферму 30, на которую опирается нижняя поверхность металлической решетки 20. Кроме того, поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция 10 дополнительно включает: многочисленные существующие колонны 40 и множество коаксиальных дополнительных колонн 50, все из которых поддерживают ферму 30; и многочисленные независимые дополнительные колонны 60, поддерживающие металлическую решетку 20. Металлическая решетка 20, ферма 30, существующие колонны 40, коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60 изготовлены из чугуна. Однако другие материалы, такие как огнеупорные материалы, стальная плита и стальное литье, применимы настолько, насколько другие материалы имеют удовлетворительную температуру жаростойкости.

[0038] Металлическая решетка 20 выполнена в форме плоской плиты и пролегает горизонтально поверх пода внутри воздухонагревателя 2. Металлическую решетку 20 вертикально пронизывают многочисленные вентиляционные отверстия, и взаимно однозначно сообщаются со сквозными отверстиями насадочных кирпичей 4.

Ферма 30 сформирована многочисленными балками, горизонтально поддерживаемыми и проложенными вдоль нижней поверхности металлической решетки 20. Ферма 30 поддерживает нижнюю поверхность металлической решетки 20.

Существующие колонны 40 размещены по отдельности друг от друга на предварительно определенном расстоянии вдоль продольного направления фермы 30. Нижние концы существующих колонн 40 закреплены на поду воздухонагревателя 2 и утоплены в жаростойкий бетон 22. Поверх жаростойкого бетона 22 уложена фундаментная кирпичная кладка 23.

[0039] Снаружи существующих колонн 40 соответственно размещаются коаксиальные дополнительные колонны 50 таким образом, чтобы быть коаксиальными с существующими колоннами 40. Верхние концы коаксиальных дополнительных колонн 50 поддерживают ферму 30. Нижние концы коаксиальных дополнительных колонн 50 закреплены в жаростойком бетоне 22 и утоплены в фундаментные кирпичи 23.

Независимые дополнительные колонны 60 размещены на предварительно определенном расстоянии по отдельности друг от друга, существующих колонн 40 и коаксиальных дополнительных колонн 50. Верхние концы независимых дополнительных колонн 60 закреплены в жаростойком бетоне 22 и утоплены в фундаментные кирпичи 23.

[0040] Как показано в Фиг. 3, поскольку существующие колонны 40 размещены вдоль фермы 30 на поду воздухонагревателя 2, существующие колонны 40 выстроены прямолинейно. Коаксиальные дополнительные колонны 50 является коаксиальными (то есть, в таком же положении) с соответствующими существующими колоннами 40. Соответственно этому, размещение коаксиальных дополнительных колонн 50 на поду становится линейной конфигурацией, совпадающей с конфигурацией существующих колонн 40.

Напротив, независимые дополнительные колонны 60 представляют собой конфигурацию, независимую от фермы 30. Каждая из независимых дополнительных колонн 60 размещается в промежуточном положении между существующими колоннами 40, чтобы сохранять дистанцию от ближайшего окружения. По этой причине большинство независимых дополнительных колонн 60 выстроено прямолинейно. Однако независимые дополнительные колонны 60 не всегда размещены линейно у периферии воздухонагревателя 2 или вблизи нее.

Ниже будут подробно описаны существующие колонны 40, коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60.

[0041]

Существующие колонны 40

Существующие колонны 40 устанавливаются во время сооружения воздухонагревателя 2, и, как показано в Фигурах 4 и 5, каждая из них присутствует в виде кольцеобразной стальной трубы, которая является бесшовной по всей длине.

Как показано в Фиг. 4, нижние концы существующих колонн 40 утоплены в жаростойкий бетон 22 на поду воздухонагревателя 2. Перед тем, как нижние концы существующих колонн 40 будут утоплены в жаростойкий бетон 22, регулируется фиксированная высота каждой из существующих колонн 40.

[0042] С каждым из нижних концов существующих колонн 40 скреплена нижняя торцевая плита 41. На поду воздухонагревателя 2 размещается печной кожух 221 пода воздухонагревателя (далее также называемый «печным кожухом 221 пода воздухонагревателя»). Между нижней торцевой плитой 41 и печным кожухом 221 пода воздухонагревателя предусматриваются металлические клинья 42. Высота каждой из существующих колонн 40 может быть отрегулирована в зависимости от степени, до которой забиваются металлические клинья 42. Бетон заливается после такого регулирования высоты так, что существующие колонны 40 устанавливаются с предварительно заданной высотой, причем их нижние концы утоплены в жаростойкий бетон 22.

[0043] Существующие колонны 40 монтируются согласно следующей процедуре.

Сначала на печном кожухе 221 пода воздухонагревателя размещаются металлические клинья 42, на металлические клинья 42 устанавливается нижняя торцевая плита 41, и каждая из существующих колонн 40 удерживается вертикально на нижней торцевой плите 41.

Затем металлические клинья 42 забиваются с периферии каждой из существующих колонн 40 для регулирования высоты верхнего конца каждой из существующих колонн 40 до предварительно определенной высоты.

После того, как высота каждой из существующих колонн 40 достигает предварительно определенной высоты, заливается бетон так, чтобы покрыть нижнюю торцевую плиту 41 и металлические клинья 42, с образованием тем самым жаростойкого бетона 22. В результате этой операции нижние концы существующих колонн 40 закрепляются на поду.

После того, как существующие колонны 40 закреплены на поду, поверх поверхности жаростойкого бетона 22 укладываются фундаментные кирпичи 23, окружая существующие колонны 40. Кроме того, на верхние концы существующих колонн 40 укладываются ферма 30 и металлическая решетка 20.

[0044] В результате вышеуказанной операции формируются существующие колонны 40, поддерживающие металлическую решетку 20 через ферму 30.

Воздухонагреватель 2 может работать только с существующими колоннами 40, поддерживающими ферму 30 и металлическую решетку 20. Однако предусматривается дополнительная колонна, например, чтобы увеличить количество сохраняемого тепла насадочных кирпичей 4 для повышения температуры внутри воздухонагревателя 2.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления в качестве дополнительной колонны размещаются коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60.

[0045]

Коаксиальные дополнительные колонны 50

В воздухонагревателе 2 дополнительно устанавливаются коаксиальные дополнительные колонны 50. Как показано в Фиг. 6, каждая из коаксиальных дополнительных колонн 50 включает: выполненный из стали корпус 51 колонны, коаксиально размещенный снаружи каждой из существующих колонн 40, и устройство 59 для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса 51 колонны. Корпус 51 колонны включает многочисленные цилиндрические секции 52 колонны, установленные друг над другом в направлении высоты.

[0046] Как показано в Фигурах 7 и 8, каждая из цилиндрических секций 52 колонны составлена парой полуцилиндрических обойм 53 колонны, каждая из которых имеет центральный угол 180 градусов. Для присоединения обойм 53 колонны друг к другу на соответствующих обоймах 53 колонны сформированы фланцы 531, и фланцы 531 стягиваются болтами 532.

Каждая из существующих колонн 40 сэндвичеобразно зажимается между парой обойм 53 колонны, когда пара обойм 53 колонны связывается между собой так, что каждая из цилиндрических секций 52 колонны коаксиально размещается снаружи каждой из существующих колонн 40.

[0047] Между обоймами 53 колонны и соответствующими существующими колоннами 40 размещается теплоизоляционный материал 54.

Теплоизоляционный материал 54 может быть прикреплен заранее на внутренней поверхности каждой из обойм 53 колонны, или может быть намотан поверх наружной поверхности каждой из существующих колонн 40. В альтернативном варианте, теплоизоляционный материал 54 может быть вдавлен в зазор между существующими колоннами 40 и соответствующими обоймами 53 колонны после того, как обоймы 53 колонны установлены. Теплоизоляционный материал 54 может представлять собой листообразный или имеющий форму мата компонент, или может быть сформирован напылением.

Теплоизоляционный материал 54 не обязательно применяется, когда между коаксиальными дополнительными колоннами 50 и существующими колоннами 40 создается разность температур, достаточная, чтобы обеспечить разницу в расширении между коаксиальными дополнительными колоннами 50 и существующими колоннами 40. Например, может быть увеличена толщина каждой из коаксиальных дополнительных колонн 50, или, альтернативно, могут быть применены другие способы, такие как увеличение расстояния между коаксиальными дополнительными колоннами 50 и существующими колоннами 40.

[0048] Каждая из цилиндрических секций 52 колонны имеет дугообразные фланцы 521 (то есть, верхний фланец и нижний фланец) вдоль верхнего и нижнего краев. Верхний фланец каждой из цилиндрических секций 52 колонны скрепляется с нижним фланцем соседней одной из цилиндрических секций 52 колонны, чтобы быть совместно соединенными, с образованием тем самым корпуса 51 колонны.

Верхняя концевая обойма 58 присоединена на самом верху к одной из цилиндрических секций 52 колонны, образуя корпус 51 колонны. Корпус 51 колонны соединяется с фермой 30 через верхнюю концевую обойму 58.

[0049] Как показано в Фиг. 6, когда устанавливаются коаксиальные дополнительные колонны 50, часть фундаментных кирпичей 23, окружающих существующие колонны 40, удаляется, чтобы открыть жаростойкий бетон 22. Между самой нижней из цилиндрических секций колонны 52 сформировано устройство 59 для регулирования высоты, соединяя корпус 51 колонны и жаростойкий бетон 22.

Как показано в Фиг. 9, поверх поверхности жаростойкого бетона 22 уложена опорная плита 222. На опорной плите 222 размещены металлические клинья 591, домкратный болт 592 и крепежные болты 593.

[0050] Металлические клинья 591 в каждом случае представляют собой стальные детали, имеющие угол сужения больше нуля и меньше 10 градусов, и пригодные для регулирования высоты корпуса колонны, будучи забитыми снаружи, и способные воспринимать высокую нагрузку.

Домкратный болт 592 ввинчен в гайку, закрепленную на опорной плите 222. Вращением домкратного болта 592 можно регулировать высоту домкратного болта 592 на его головке. Путем такого регулирования высоты может быть срегулирована высота положения самой нижней из цилиндрических секций 52 колонны, определяя тем самым высоту положения соответствующей одной из коаксиальных дополнительных колонн 50.

Нижняя часть каждого из крепежных болтов 593 утоплена в жаростойкий бетон 22 и закреплена в нем. Каждый из крепежных болтов 593 вставлен в болтовое отверстие опорной плиты 22 и болтовое отверстие фланца 521 самой нижней из цилиндрических секций 52 колонны, и на него для фиксирования навинчивается гайка так, что цилиндрические секции 52 колонны могут быть скреплены с жаростойким бетоном 22.

[0051] Коаксиальные дополнительные колонны 50 монтируются согласно следующей процедуре.

Сначала часть фундаментных кирпичей 23, окружающих существующие колонны 40, где должны быть установлены коаксиальные дополнительные колонны 50, удаляется, чтобы открыть жаростойкий бетон 22 (смотри Фиг. 6).

Затем поверх открытой поверхности жаростойкого бетона 22 укладывается опорная плита 222 (смотри Фиг. 9). На опорной плите 222 предусматриваются металлические клинья 591, домкратный болт 592 и крепежные болты 593.

[0052] Затем на домкратном болте 592 собирается корпус 51 колонны.

Сначала верхняя концевая обойма 58, размещаемая в самом верхнем положении в корпусе 51 колонны (смотри Фиг. 6), устанавливается на домкратный болт 592 и поднимается краном для обеспечения пространства под верхней концевой обоймой 58, причем пространство является достаточным для размещения одной из цилиндрических секций 52 колонны.

Затем под верхней концевой обоймой 58 пара обойм 53 колонны объединяется с одной из находящихся между ними существующих колонн 40 (смотри Фиг. 8), с образованием тем самым второй из цилиндрических секций 52 колонны. В это время теплоизоляционный материал 54 располагается между каждой из существующих колонн 40 и соответствующей одной из обойм 53 колонны (смотри Фиг. 7). После формирования второй из цилиндрических секций 52 колонны кран опять поднимается для создания пространства для еще одной из цилиндрических секций 52 колонны.

Сборка и подъем цилиндрических секций 52 колонны, как описано выше, повторяются, и предварительно определенное число цилиндрических секций 52 колонны соединяются друг с другом, чтобы сформировать корпус 51 колонны.

[0053] После сборки корпуса 51 колонны домкратный болт 592 регулируется на предварительно заданную высоту. Затем кран, поднявший корпус 51 колонны, опускается, и самая нижняя из цилиндрических секций 52 колонны опирается на домкратный болт 592 и закрепляется на опорной плите крепежными болтами 593. В это время металлические клинья 591 размещаются так, чтобы быть по существу в контакте с фланцами 521 цилиндрических секций 52 колонны.

[0054] В корпусе 51 колонны в собранном состоянии создается небольшой зазор между верхней поверхностью верхней концевой обоймы 58 и нижней поверхностью фермы 30. Нагрузки от металлической решетки 20 и фермы 30 воспринимаются исключительно существующими колоннами 40, и не воспринимаются коаксиальными дополнительными колоннами 50.

Вышеописанный зазор между верхней поверхностью верхней концевой обоймой 58 и нижней поверхностью фермы 30 рассчитывается на этапе проектирования меньшим, чем регулируемый предел устройства 59 для регулирования высоты, другими словами, в диапазоне регулирования посредством металлических клиньев 591.

Регулированием высоты корпуса 51 колонны с использованием устройства 59 для регулирования высоты нагрузки от металлической решетки 20 и фермы 30 также воспринимаются коаксиальными дополнительными колоннами 50, в дополнение к существующим колоннам 40.

[0055] Более конкретно, металлические клинья 591 забиваются снаружи коаксиальных дополнительных колонн 50, чтобы приподнять корпус 51 колонны, тем самым сокращая зазор между верхней поверхностью верхней концевой обоймы 58 и нижней поверхностью фермы 30. В конечном итоге зазор устраняется так, что верхняя поверхность верхней концевой обоймы 58 приходит в контакт с нижней поверхностью фермы 30. Когда металлические клинья 591 забиваются глубже, ферма 30 становится поддерживаемой корпусом 51 колонны.

В этом состоянии существующие колонны 40 все еще могут воспринимать нагрузку от фермы 30. Нагрузка, прилагаемая на существующие колонны 40, дополнительно снижается или устраняется благодаря разнице в тепловом расширении между существующими колоннами 40 и коаксиальными дополнительными колоннами 50, причем тепловое расширение обусловливается нагреванием существующих колонн 40 и коаксиальных дополнительных колонн 50, когда возобновляется работа воздухонагревателя 2.

[0056]

Независимые дополнительные колонны 60

Независимые дополнительные колонны 60 дополнительно предусматриваются на участке воздухонагревателя 2, находящемся между существующими колоннами 40 и не содержащем ферму 30 на нем. Как показано в Фиг. 10, каждая из независимых дополнительных колонн 60 включает: выполненный из стали корпус 61 колонны; и устройство 69 для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса 61 колонны. Корпус 61 колонны включает многочисленные цилиндрические секции 62 колонны, установленные друг на друга в направлении высоты.

[0057] Как показано в Фигурах 10 и 11, каждая из цилиндрических секций 62 колонны составлена цилиндрическим элементом колонны с фланцами 621 (то есть, верхним фланцем и нижним фланцем), находящимися на верхнем и нижнем открытых концах.

Верхний фланец каждой из цилиндрических секций 62 колонны скреплен болтом 622 с нижним фланцем одной из соседних цилиндрических секций 62 колонны для соединения их между собой, с образованием тем самым корпуса 61 колонны.

Верхний концевой элемент 68 соединен с самой верхней из цилиндрических секций 62 колонны, образуя корпус 61 колонны. Корпус 61 колонны непосредственно соединен с металлической решеткой 20 посредством верхнего концевого элемента 68.

[0058] Как показано в Фиг. 10, когда монтируются независимые дополнительные колонны 60, часть фундаментных кирпичей 23, где должны быть установлены независимые дополнительные колонны 60, удаляется для обнажения жаростойкого бетона 22. Устройство 69 для регулирования высоты с использованием металлических клиньев 691 сформировано между самой нижней из цилиндрических секций 69 колонны, образующих корпус 61 колонны, и жаростойким бетоном 22.

Таким же образом, как в случае вышеописанного устройства 59 для регулирования высоты коаксиальных дополнительных колонн 50 (смотри Фиг. 9), устройство 69 для регулирования высоты используется для последовательной сборки корпуса 6 колонны повторением операции размещения верхнего концевого элемента 68 и многочисленных цилиндрических секций 62 колонны одной за другой и подниманием с помощью крана. Здесь повторное описание соответствующих операций опущено.

[0059] В результате вышеуказанной операции цилиндрические секции 62 колонны и верхний концевой элемент 68 собираются в корпус 61 колонны. В корпусе 61 колонны в собранном состоянии оставляется небольшой зазор между верхней поверхностью верхнего концевого элемента 68 и нижней поверхностью металлической решетки 20. Вышеописанный зазор рассчитывается на этапе проектирования меньшим, чем регулируемый предел устройства 69 для регулирования высоты, другими словами, в диапазоне регулирования посредством металлических клиньев 691.

Металлические клинья 691 забиваются снаружи независимых дополнительных колонн 60, чтобы приподнять корпус 61 колонны, тем самым сокращая зазор между верхней поверхностью верхней концевой обоймы 68 и нижней поверхностью металлической решетки 20. В конечном итоге зазор устраняется так, что верхняя поверхность верхнего концевого элемента 68 приходит в контакт с нижней поверхностью металлической решетки 20. Когда металлические клинья 691 забиваются глубже, металлическая решетка 20 становится поддерживаемой корпусом 61 колонны.

[0060]

Процедура дополнительного монтажа дополнительной колонны

В приведенном в качестве примера варианте осуществления процедура монтажа существующих колонн 40 при сооружении воздухонагревателя 2, и процедура монтажа коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60, когда проводится дополнительный монтаж дополнительной колонны, являются такими же, как описано выше.

Будет описана общая последовательность операций при дополнительной установке дополнительной колонны.

[0061] Дополнительная установка дополнительной колонны в воздухонагревателе 2 проводится во время периода, когда прекращается вдувание воздуха в доменную печь. Чтобы дополнительно смонтировать дополнительную колонну, сначала останавливается работа воздухонагревателя 2, и он охлаждается, пока внутренняя температура воздухонагревателя 2 не достигнет температуры, при которой работник может работать внутри воздухонагревателя 2.

Затем работник входит в воздухонагреватель 2 из люка 8 (смотри Фигуры 2 и 3), и на участке поверхности 21 пода, где должны быть установлены коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60, разбирает фундаментные кирпичи 23 ниже поверхности 21 пода, чтобы открыть жаростойкий бетон 22. Отходы фундаментных кирпичей 23 выводятся через люк 8.

Затем материал для коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60, более конкретно, компоненты элементов 53 колонны, цилиндрических секций 62 колонн и устройств 59, 69 для регулирования высоты, вносятся внутрь через люк 8 и собираются.

После сборки корпуса 51 колонны каждой из коаксиальных дополнительных колонн 50 и корпуса 61 колонны для каждой из независимых дополнительных колонн 60, коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60 начинают воспринимать нагрузки от фермы 30 и металлической решетки 20 приведением в действие устройств 59, 69 для регулирования высоты.

[0062] Здесь, после того, как работник закончил работу в воздухонагревателе 2 и вышел из воздухонагревателя 2, возобновляется работа воздухонагревателя 2. Вследствие внутреннего тепла, обусловленного работой, существующие колонны 40, коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60 претерпевают тепловое расширение. Однако степень теплового расширения каждой из существующих колонн 40 является меньшей, поскольку каждая из существующих колонн 40 покрыта теплоизоляционным материалом 54, чтобы обеспечить относительно малое повышение температуры существующих колонн 40. Напротив, степени теплового расширения коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60 являются высокими, так что коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60 дополнительно во все возрастающей мере воспринимают нагрузки от фермы 30 и металлической решетки 20. В результате этого нагрузка, прилагаемая на существующие колонны 40, снижается или устраняется. Это состояние может быть выбрано регулированием расстояния от существующих колонн 40 до коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60 при проектировании и монтаже существующих колонн 40, коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60.

[0063]

Преимущества первого приведенного в качестве примера варианта осуществления

[0064] Согласно первому приведенному в качестве примера варианту осуществления, корпус 51 колонны, покрывающий периферию соответствующей одной из существующих колонн 40, может формировать каждую из коаксиальных дополнительных колонн 50, коаксиальную с соответствующей одной из существующих колонн 40.

Коаксиальные дополнительные колонны 50 не нуждаются в специально предназначенном пространстве для монтажа, поскольку коаксиальные дополнительные колонны 50 размещаются в тех же местах, что и соответствующие существующие колонны 40. Соответственно этому, даже когда дополнительная колонна (то есть, независимые дополнительные колонны 60) не может быть отдельно установлена между существующими колоннами 40, или же когда число дополнительных колонн ограничено, даже если дополнительная колонна может быть установлена, коаксиальные дополнительные колонны 50 могут быть установлены без любого затруднения.

Более того, поскольку корпус 51 колонны сформирован размещением друг на друге многочисленных цилиндрических секций 52 колонны, длина каждой из цилиндрических секций 52 колонны может быть значительно короче, чем длина корпуса 51 колонны. Соответственно этому, доставка цилиндрических секций 52 колонны в воздухонагреватель 2 и работы внутри воздухонагревателя 2 могут быть проведены без каких-либо затруднений.

[0065] Кроме того, поскольку предусматривается устройство 59 для регулирования высоты, высота коаксиальных дополнительных колонн 50 может быть отрегулирована относительно существующих колонн 40 так, что нагрузки от металлической решетки 20 и фермы 30, прилагаемые к существующим колоннам 40, могут быть надежно перераспределены на коаксиальные дополнительные колонны 50.

Например, если снаружи существующих колонн 40 размещены коаксиальные дополнительные колонны 50, более короткие (то есть, с относительно меньшей высотой), чем существующие колонны 40, и, следовательно, высота коаксиальных дополнительных колонн 50 увеличивается с помощью устройства 59 для регулирования высоты, нагрузка от металлической решетки 20, прилагаемая на существующие колонны 40, может быть перенесена на коаксиальные дополнительные колонны 50 сразу же, как только коаксиальные дополнительные колонны 50 становятся длиннее, чем существующие колонны 40. Такие коаксиальные дополнительные колонны 50 могут служить в качестве дополнительных колонн для существующих колонн 40.

[0066] В приведенном в качестве примера варианте осуществления цилиндрические секции 52 колонны сформированы многочисленными разделенными по окружности обоймами 53 колонны. При такой конфигурации разделенные по окружности обоймы 53 колонны размещаются по соответствующим направлениям вдоль периферии каждой из существующих колонн 40 и соединяются между собой вдоль окружного направления так, что могут быть сформированы цилиндрические секции 52 колонны и корпус 51 колонны, охватывающие каждую из существующих колонн 40.

[0067] В частности, в приведенном в качестве примера варианте осуществления каждая из цилиндрических секций 52 колонны имеет цилиндрическую форму, и каждая из обойм 53 колонны имеет форму половины цилиндра, образованную разделением пополам в плоскости сечения цилиндра. При такой конфигурации корпус 51 колонны может быть сформирован с образованием обычного цилиндра, и каждая из разделенных пополам обойм 53 колонны имеет центральный угол 180 градусов. Соответственно этому, корпус 51 колонны может быть сформирован из минимального числа обойм колонны.

[0068] В приведенном в качестве примера варианте осуществления между существующими колоннами 40 и соответствующими коаксиальными дополнительными колоннами 50 может быть размещен теплоизоляционный материал 54. При такой конструкции, когда воздухонагреватель 2 находится в эксплуатационном режиме, создается разность температур между коаксиальными дополнительными колоннами 50, находящимися на наружной стороне, и существующими колоннами 40, размещенными на внутренней стороне. С использованием различия в тепловом расширении между ними нагрузки могут быть перенесены с существующих колонн 40 на коаксиальные дополнительные колонны 50.

[0069] В приведенном в качестве примера варианте осуществления устройство 59 для регулирования высоты включает металлические клинья 591, забиваемые в сторону центральной оси корпуса 51 колонны снаружи корпуса 51 колонны. С использованием вышеописанных металлических клиньев 591 коаксиальные дополнительные колонны 50 могут иметь достаточную способность нести нагрузку, и устройство для регулирования высоты может иметь простую конструкцию.

[0070] В приведенном в качестве примера варианте осуществления устройство 59 для регулирования высоты, в дополнение к вышеописанным металлическим клиньям 591, также включает домкратный болт 592, установленный вертикально на опорной плите 222 поверхности пода и способный приходить в контакт с корпусом 51 колонны. При такой конструкции коаксиальные дополнительные колонны 50 могут быть настроены на базовую высоту с заблаговременным регулированием по высоте верхнего конца домкратного болта 592 на предварительно заданную высоту от поверхности 21 пода и размещением корпуса 51 колонны на домкратном болте 592. Таким образом, металлические клинья 591 забиваются так, что коаксиальные дополнительные колонны 50 могут быть приподняты от базовой высоты до заданной высоты.

Другими словами, даже когда разность между заданной высотой и поверхностью пода велика, поскольку домкратный болт 592 может компенсировать разницу между поверхностью пода и базовой высотой, металлические клинья 591 нужны только для компенсации остального расстояния, то есть, разности между базовой высотой и заданной высотой. Соответственно этому, размер каждого их металлических клиньев 591 может быть сокращен, и операция забивания может быть сведена к минимуму. Более того, базовая высота, настраиваемая домкратным болтом 592, может быть легко выставлена в ненагруженном состоянии перед размещением коаксиальных дополнительных колонн 50 так, что может быть сокращена продолжительность операции.

[0071]

Второй приведенный в качестве примера вариант осуществления

В первом приведенном в качестве примера варианте осуществления коаксиальные дополнительные колонны 50 и независимые дополнительные колонны 60 применяются в комбинации как дополнительные колонны. Однако во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления в качестве дополнительных колонн используются только коаксиальные дополнительные колонны 50, и независимые дополнительные колонны 60 не предусматриваются.

[0072] Как показано в Фигурах 12 и 13, на поду воздухонагревателя 2 сформирована поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция 10А.

В поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10А, таким же образом, как в поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10 в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления, ферма 30 и металлическая решетка 20 поддерживаются только существующими колоннами 40 во время сооружения воздухонагревателя 2.

При дополнительном монтаже дополнительных колонн в поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10А коаксиальные дополнительные колонны 50 размещаются снаружи существующих колонн 40. Следует отметить, что дополнительная колонна (независимые дополнительные колонны 60 в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления) между существующими колоннами 40 не размещается.

[0073] Соответствующие конструкции коаксиальных дополнительных колонн 50, существующих колонн 40, фермы 30, металлической решетки 20 во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления, являются такими же, как конструкции в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления. Соответственно этому, повторное описание этих компонентов опущено.

Кроме того, во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления также достижимы преимущества коаксиальных дополнительных колонн 50. Хотя упрочнение независимыми дополнительными колоннами 60, как описано в первом приведенном в качестве примера варианте осуществления, не создается, конструкция печи с горячим дутьем может быть упрощена, и период сооружения ее может быть сокращен, когда только коаксиальные дополнительные колонны 50 являются достаточными для предполагаемой работоспособности дополнительной колонны, размещенной в поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции 10А.

[0074]

Другой приведенный в качестве примера вариант осуществления

Следует понимать, что область изобретения не ограничивается вышеописанными приведенными в качестве примера вариантами осуществления, но включает модификации и усовершенствования, насколько модификации и усовершенствования совместимы с изобретением.

Например, домкратный болт 592 в устройстве 59 для регулирования высоты может быть исключен. В некоторых вариантах осуществления домкратный болт 592 заменен распоркой (например, металлической деталью) для поддерживания цилиндрических секций 52 колонны, и тем самым для регулирования высоты забиваются металлические клинья 591.

[0075] Устройство 59 для регулирования высоты не ограничивается конструкцией с использованием металлических клиньев 591. Однако конструкция способна воспринимать большую нагрузку, и регулирование высоты желательно проводится металлическими клиньями 591 или клиновидными элементами, изготовленными из другого жаростойкого материала.

Обоймы 53 колонны, собираемые с образованием цилиндрической секции 52 колонны, не ограничиваются имеющими в каждом случае форму половины цилиндра, создаваемую разделением цилиндра пополам. Однако в некоторых вариантах осуществления каждая из обойм 53 колонны имеет форму, образованную разделением цилиндра на три или более частей. Однако каждая из обойм 53 колонны желательно имеет форму приблизительно половины цилиндра, поскольку увеличивается число компонентов.

Корпус 51 колонны не ограничивается имеющим круглое поперечное сечение. Однако в некоторых вариантах осуществления корпус 51 колонны имеет любое поперечное сечение, такое как прямоугольное поперечное сечение. Однако корпус 51 колонны желательно имеет круглое поперечное сечение по соображениям однородности по всем направлениям.

[0076] Воздухонагреватель 2, к которому применимо изобретение, может относиться к типу с внутренней камерой горения, типу с выносной камерой горения, или к типу с камерой горения на верху печи. Изобретение применимо к воздухонагревателю любого типа с использованием поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, на которую опираются насадочные кирпичи.

[0077] Материал для коаксиальных дополнительных колонн 50 и независимых дополнительных колонн 60 не ограничивается чугуном. Могут быть использованы любые устойчивые к высоким температурам материалы, такие как огнеупорные материалы, стальная плита и стальное литье.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0078] Изобретение применимо к дополнительной колонне для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, воспринимающей нагрузку от насадочных кирпичей, в регенеративной камере воздухонагревателя, к поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, и к способу дополнительного монтажа колонны.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0079]

1 - доменная печь, 2 - воздухонагреватель, 3 - регенеративная камера, 4 - насадочный кирпич, 5 - воздуховод, 6 - вентилируемое пространство, 8 - люк, 9 - камера горения, 10, 10А - поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция, 20 - металлическая решетка, 21 - поверхность пода, 22 - жаростойкий бетон, 221 - печной кожух пода воздухонагревателя, 222 - опорная плита, 23 - фундаментный кирпич, 30 - ферма, 40 - существующая колонна, 41 - нижняя концевая плита, 42 - металлический клин, 50 - коаксиальная дополнительная колонна, 51 - корпус колонны, 52 - цилиндрическая секция колонны, 521, 531 - фланец, 522, 532 - болт, 53 - обойма колонны, 54 - теплоизоляционный материал, 58 - верхняя концевая обойма, 59 - устройство для регулирования высоты, 591 - металлический клин, 592 - домкратный болт, 593 - крепежный болт, 60 - независимая дополнительная колонна, 61 - корпус колонны, 62 - цилиндрическая секция колонны, 621 - фланец, 622 - болт, 68 - верхний концевой элемент, 69 - устройство для регулирования высоты, 691 - металлический клин.

Изобретение относится к доменному производству, а именно к воздухонагревателям доменных печей. Дополнительная колонна для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, расположенная между поверхностью пода и металлической решеткой, поддерживающей насадочные кирпичи в воздухонагревателе, содержит корпус колонны, выполненный снаружи существующей колонны, расположенной между металлической решеткой и поверхностью пода, таким образом, чтобы быть коаксиальным с существующей колонной, и устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса колонны, причем корпус колонны включает множество цилиндрических секций колонны, установленных друг на друга в направлении высоты. Повышается количество аккумулируемого тепла, сокращаются эксплуатационные расходы. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Дополнительная колонна для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции, расположенная между поверхностью пода и металлической решеткой, поддерживающей насадочные кирпичи в воздухонагревателе, содержащая:

корпус колонны, выполненный снаружи существующей колонны, расположенной между металлической решеткой и поверхностью пода, таким образом, чтобы быть коаксиальным с существующей колонной, и

устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса колонны, причем

корпус колонны включает множество цилиндрических секций колонны, установленных друг на друга в направлении высоты.

2. Дополнительная колонна по п. 1, в которой

каждая из цилиндрических секций колонны включает множество разделенных по окружности обойм колонны.

3. Дополнительная колонна по п. 2, в которой

каждая из цилиндрических секций колонны имеет цилиндрическую форму и каждая из обойм колонны имеет полуцилиндрическую форму, образованную разделением пополам в плоскости сечения цилиндра.

4. Дополнительная колонна по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащая:

теплоизоляционный материал, расположенный между корпусом колонны и существующей колонной.

5. Дополнительная колонна по любому из пп. 1-4, в которой

устройство для регулирования высоты включает металлические клинья, забиваемые в сторону центральной оси корпуса колонны снаружи корпуса колонны.

6. Дополнительная колонна по п. 5, в которой

устройство для регулирования высоты дополнительно включает: домкратный болт, установленный вертикально на поверхности пода и выполненный с возможностью приведения в контакт с корпусом колонны,

причем между корпусом колонны и поверхностью пода забиваются металлические клинья.

7. Поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция в воздухонагревателе, содержащая:

металлическую решетку, поддерживающую насадочные кирпичи в воздухонагревателе;

по меньшей мере одну существующую колонну, расположенную между металлической решеткой и поверхностью пода воздухонагревателя; и

по меньшей мере одну коаксиальную дополнительную колонну, расположенную снаружи по меньшей мере одной существующей колонны таким образом, чтобы быть коаксиальной по меньшей мере с одной существующей колонной;

причем по меньшей мере одна коаксиальная дополнительная колонна содержит:

по меньшей мере один корпус колонны, выполненный снаружи по меньшей мере одной существующей колонны таким образом, чтобы быть коаксиальным по меньшей мере с одной существующей колонной; и

устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты по меньшей мере одного корпуса колонны, причем

по меньшей мере один корпус колонны включает множество цилиндрических секций колонны, установленных друг на друга в направлении высоты.

8. Поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция по п. 7, в которой

по меньшей мере одна коаксиальная дополнительная колонна содержит множество коаксиальных дополнительных колонн, и

поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция дополнительно содержит независимую дополнительную колонну, расположенную между коаксиальными дополнительными колоннами и на расстоянии от них и расположенную между металлической решеткой и поверхностью пода.

9. Способ дополнительного монтажа дополнительной колонны для поддерживающей насадочные кирпичи металлической конструкции в воздухонагревателе, причем поддерживающая насадочные кирпичи металлическая конструкция содержит поддерживающую насадочные кирпичи металлическую решетку в воздухонагревателе и существующую колонну, расположенную между металлической решеткой и поверхностью пода воздухонагревателя, при этом способ включает:

использование коаксиальной дополнительной колонны, содержащей корпус колонны, имеющий множество цилиндрических секций колонны, расположенных поверх друг друга в направлении высоты, и устройство для регулирования высоты, выполненное с возможностью регулирования высоты корпуса колонны; и

выполнение коаксиальной дополнительной колонны снаружи существующей колонны так, чтобы быть коаксиальной с существующей колонной.

10. Способ по п. 9, дополнительно включающий:

тепловое расширение коаксиальной дополнительной колонны, большее, чем у существующей колонны, во время работы воздухонагревателя, которое обусловливает восприятие коаксиальной дополнительной колонной большей нагрузки от металлической решетки, чем нагрузка, воспринимаемая существующей колонной.