Устройство для контроля распределения температуры газа по радиусу колошника доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам аля контроля параметров распрецеления газового потока, используемым на доменных печах.

В настоящее время для определения параметров газа по радиусу доменной печи используют как периодически вво-, димые в печь трубы, так и поперечные балки, устанавливаемые стационарно в верхней части печи. В эти устройства помещают трубки для отбора проб газа или температурные датчики, или то и другое вместе СИ.

Большинство из опробованных и пред. ложенных конструкций обоих типов недостаточно надежны и непригодны для длительней эксплуатации. Так, использование подвижных устройств для регулярного контроля параметров газа по радиусу печи в слое щихтовых материалов осложняется деформацией отборных устройств под воздействием движущихся щихтовых материалов и трудоемкостью поддержания чистыми отверстий в кладке печи. Кроме того, в случае отбора проб газа отборны трубки быстро засоряются, а в случае измерения температур хромель-алюмеле- вые термопары в процессе работы при высокой температуре восстановительного (до ) быстро науглероживаются, изменяют характеристики, становятся хрупкими и через 5-10 замеров разрушаются.

Использование стационарных радиальных или диаметрических бaлoкJ устанавливаемых под уровнем засыпи в слое щихтовых материалов, оказьшается также ненадежным вследствие быстрого засорения отборных трубок, разрущения термопар и самих стационарных балок и невозможности замены их на ходу печ без длительной ее остановки.

По той же причине не получили широкого применения и диаметральные балки, установленные стационарно над уровнем засыпа

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры газа по радиусу колсшника доменной печи, содержащее радиальную балку круглого сечения с т смещенными в ней термодатчиками, запорю-сальниковую арматуру, через которую балка вводится в печь на полном ходу без ее остановки и устанавливается стационарно над уровнем засыпи. Такая конструкция устройст ва позволяет

в случае необходимости, например при выходе из строя одного из термодатчиков, вывести из печи радиальную балку на ходу печи без ее остановки 2 J.

Однако в этом техническом решении

{задиальная балка, являющаяся защитным чехлом для помещенных в ней те рмодатчиков, подвергается периодическому (раз ,в 5-10 мин) истирающему, изгиба ихцему и вибрирующему воздействию при попадании на нее осыпакядихся с больщо- го конуса щихтовьгх материалов. Это приводит к истиранию и прогибу радиальной балки, к разрущению термодатчиков от

вибрации и, в конечном итоге, к выходу из строя устройства для измерения температуры газа по радиусу доменной печи. Целью изобретения является увеличение срока службы устройства для измереНИИ температуры газа по радиусу доменной печи и повыщение надежности инфо5 мацни о температуре газа.

Указанная цель достигается тем, что в устрсйстве для контроля распределения

температуры газа по радиусу колощника доменной печи, содержащем стационарно устанавливаемую над уровнем засыпи радиалы1ую балку с помещенными в ней термодагчиками, радиальная балка снаб жена

сверку стаднсшарно установленным кожухом, длина выступающей в рабочее пространство печи часть которого равна величине колощникового зазора.

При этом часть кожуха, высЪупающак

в рабочее пространство печи, выполнена с продольными углублениями с поперечны-ми перегородками.

С целью возможности быстрой замены защитного кожуха на небольшой останов-

ке печи, он имеет фланец, помещенный между двукя установочными фланцами, один из кото|и.1х крепится к кожуху печи, к другому - крепится запорно-сальниковая арматура.

Устранение непосредственного воздействия ссылающихся с большого конуса материалов на. корпус, термодатчиков, достигаемое такой конструкцией устройства, позволит исключить истирающее, изгибающее и вибрирующее воздействие потока материалов на корпус термодатчиков и на них самих и увеличит срок службы термодатчиков.

При этЧэм длина выступающей в рабочее пространство печи части защитного кожуха выбирается из усло1вия полного исключения попадания ссыпающихся с большого конуса шихтовых материалов на корпус термодатчиков. Поэтому длина выступающей части защитного кожуха равна величине колошникового зазора: расстоянию между кромкой большого конуса (ее проекцией на ось защитного кожуха) и защитными плитами колоигаика. Меньшая длина может вызвать попадание шихтовых материалов на корпус термодатчиков, большая - целесообразна, так как ссыпающиеся с большого конуса шихтовые материалы уже не попадают на корпус термоцдтчвков, нахоаящихся под болыинм конусом. Для уменьшения истирания защитного кожуха и увеличения срока службы он выполнен так, что на выступающей в рабочее пространство печи части его имеются продольные углубления, в-кото|я 1е засыпаются материалы при их ссыпании с большого конуса. Для уменьшения ссыпания шихтовых материалов из углублеНИИ, особенно в случае наклшшой установки защитного кожуха, они разделены поперечными перегородками. При такой конструкции защитного кожуха пррисхсцит самопроизволыюе футерование его истира кшейся поверкности. . На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 и 3 - то же, по фланцу; на фиг. 4 - то же, разрез по кожуху; на фиг. 5 - то же, разрез по обсадной трубе; на фиг. 6 - то же, разрез по выступа1д11|ей части кожуха; на г. 7 - разрез А-А на . 6. Устройство имеет радиальную балку 1 с помещенными в нее термодатчиками 2, . электроды которых вводятся через герметичную клеммную коробку 3, сальник 4 с крьшисой 5, пробковый кран 6, установоч- ные фланцы 7 и 8, между которыми помешается ассиметричны.й фланец 9 заши ногсГ кожуха Ю, обсадную трубу И, ребра 12 жесткости, которые связьшают устано чный фланец 8, обсадную трубу 11 и кожух печи 13. Защитный кожух имеет ассиметршшый фланец 9, в теле которого просверливают ся два отверстия 14 с резьбе цля тывания болтов для его извлечения из печи на случай замены. Часть кожуха, находящаяся в обсадной трубе, имеет круг лое сечение с ребром 15 жесткости. Вы- ступлкяцая в рабочее пространство печи часть кожуха имеет усеченную от его горизонтальной оси так, что защищает корпус термодатчиков от истиракидего, изгибающего и вибрирукядего воздействия ссыпающихся с большого конуса материалов и не препятствует прямому обтеканию газовым потоком термодатчиков. Продсмтьные углубления 16 в теле защитного кожуха 1О предназначены для заполнения их шихтовыми материалами, а поперечнью перегородки 17 должны пре- пятствовать ссьшанию шихтовых материалов, особенно в случае накЛоннсЛ установки защитной амбразуры. Устройство устанавливается на печи следующим образом. При строительстве и реконструкции доменной печи в верхнем ряду защитных плит колошника прорезается отверстие, в которое герметично устанавливается обсадкая труба 11 с таким расчетом, чтобы исключить возможность ее смина- , ния от подъема защитных плит при их расширении от нагрева на работающей печи и возможность касания большого конуса 18 защитноро, кожуха при его огк(Я 1вании. На выступающем наружу конце обсадной трубы укрепляется установочный фланец 8. Затем устанавливается защитный кожух Ю так, чтобы jro фланец 9 вошел в пазы фланца 8 и устанавливаемого в дальнейшем фланца 7, которые скрепляются между собой болта 1и. Затем устанавливается пробковый кран 6 в открытом положении, сальник 4 с крышкой 5. После этого устанавливается многопозиционный термодатчик 2, набивается сальниковая набивка, которая плотно прижимается к сальнику 4 крьщ1кой 5, Компенсационные провода присоединяются с одной сторсшы X клеммнсЛ коробке 3, а с другой сторсиы - к прибору {не показанX По истечении некоторого срока работы устройства в случае выхода из строя какогоглибо из термоцатчиков корпус 1 те{ одатчшсов на полном ходу печи вывоавт ся из нее за кран 6, после закрытия которого корпус 1 полностью выводится из сальника 4 с крьшшой 5. Новый корпус с термодатчиками устанавливается сначала в сальник 4, затем набивается сальниковая набивка, которая п жжЕмается крышкой 5, открвывается кран 6, и кортус 1 с термодатчиками вводится в рабочее пространство до центра печи. В случае износа выступающей в рабочее пространство печи части защитного кожуха замену ее можно произвести на кратковременной остановке печи. Для этого сначала выводится из печи корпус 1 термоаатчиков, затем снимаются болты, крепящие установочный фланец 7 к фланцу 8. После этого в отверстия 14 фланца 9 защитного кожуха ввертываются 510 болты, за которые он вывоцится из печи, и на его место устанавливается новый. Сборка всей установки после этого проиэвоаится в обратном поряаке. Устройство работает слецуюшим образом. Колошниковый газ, выхооя из слоя шихты, омывает спаи термоаатчиков 2. ЭДС термоаатчиков, пропорциональная тем пературе газа в панной точке радиуса колсяиника, снимается с клеммной коро&ки 3 и по соединительным компенсационным провопам Сне показаны) поступает на измерительный многоточечный прибор. который HQ диаграммной бумаге фиксирует распределение температур газа по радиусу колошника. При изменении распределения газа по радиусу шахты печи изменится и распределение его температур по радиусу колош ника вследствие изменения соотношения водяных эквивалентов потоков шихты и газа. При этом изменится уровень температур, фиксируемый термодатчиками 2, и 9сарактер записи измерительного прибора. Так, например, если количество газов в центральной части печи увеличится, а на периферии уменьшится, то это вызовет рост температуры газов и соответ636ствукндий рост показаний терК оцатчиков, расположенных в центре печи. На периферии печи температура снизится и соответствующим образом изменится сигнал расположенных заесь термоцатчиков. Если изменение распределения газового потока произойдет в сторону увеличеНИИ количества газа на периферии и сни жения в центре печи, то соответствуюшим образом изменится и характер распределения его температуры, что будет зарегистрировано по показаниям термодатчиков устройства. Таким образом, -по характеру распределения температур технологический персонал доменной печи может судить о распределении газового потока по радиусу агрегата, а по тенденции изменения распределения температур о тенденции в изменении газового потока. Установка зашишенного кожуха позволила увеличить срок службы многопозиционного термодатчика с 1 до 6 мес. После выхода из строя одного из термодатчиков корпус их может быть достаточно легко извлечен из печи и на его место установлен новый. Использование изобретения на доменной печи № 10 согласно проведенным испытаниям обеспечит экономический эффект в сумме 38,5 тыс.руб./год.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА ПО РАДИУСУ КОЛСШНИКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее стационарно . устанавливаемую над уровнем засыпи радиальную балку с помешенными в ней термодатчиками, отлича юще - е с я тем, что, с -целью увеличения срока его службы и повышения надежности информации о температуре газа, ра- . диальная балка снабжена стационарно установленным кожухом, длина выступающей в рабочее пространство печи части которого равна величине колошникового зазора. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а 9 Ю ш е е с я тем, что часть кожуха, выступающая в рабочее пространство печи, выполнена с продольными углублениями с поперечными перегородками. СО Од оо