Способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей Советский патент 1984 года по МПК C21B9/00 

30

:о :л Изобретение относится к черной leтaJiлypгии, в частности к способам Ъушки и разогрева доменных воздухонагревателей после их строительства и ремонта, и может быть использовано в энергетике. Известен способ сушки футеровки и насадки доменных воздухонагревателей вначале дровами, а затем газообразньм топливом (природным, доменным или коксовьш газами) lj . Недостатком данного способа является трудность регулирования парамет ров сушки при использовании дров, а следовательно, недостаточная точность поддержания заданного графика разогрева, наличие влаги и золы в дровах, применение дефицитных природного и коксового Газов. Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей, включа щий последовательную подачу холодног дутья, горячего дутья и топлива{ 21 . .Недостатками известного способа являются применение для сушки дутья, в большинстве случаев обогащенного кислородом, которое после прохождени через воздухонагреватель не использу ется и выбрасывается в атмосферу, не прерывное прохождение дутья через воздухонагреватель. Пар, образовавши ся в процессе сушки, из-за высокого давления (2,5-3,5 ати) внутри воздух нагревателя устремляется .к иериферийным слоям кладки и кожуху, конден сируется, а образовавшаяся вода стекает по кожуху и футеровке, ухудшая их физико-механические свойства, в начальный период сушки воздухонагревателя использованное холодное дутье подают в печь, но вместе с ним попадает значительное количество влаги, образукмцееся вследствие сушки кладки, что ухудшает процесс доменной плавки и ведет к перерасходу кокса. В этот период может также возникнут несоответствие в требуемых расходах дутья, во-первых, печь требует определенное количество воздуха для см шения, во-вторых, необходимо подават такое количество дутья, которое бы обеспечивало соблюдение требуемого графика сушки. Эти расхооы МОГУТ быть численно не равны. Цель изобретения - увеличение стойкости возлухонагоевателей и повы шение эффективности нагоева путья. Поставленная цель постигается с тем что согласно способу сушки и ра-; зогрева поменных возлухонагоевателей. включакицему последовательную подачу холодного дутья, горячего дутья и топлива, холодное дутье пропускают через воздухонагреватель в течение времени, обеспечивающего достижение температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрерывно, а с момента достижения температуры под. куполом 400-500°С - циклично, с длительностью циклам соответствующей времени пoд.eмa температуры под куг полом наг УО-100®С и с отключением воздухонагревателя от дутья в конце каждого цикла на время, обеспечивающее достижение давления в воздухонагревателе 0,05-0,075 ати. Разбивка периода сушки и разогрева на три этапа необходима для обеспечения плавности и равномерности ведения процесса. В первом периоде сушка производится холодным дутьем с целью постепенного и равномерного прогрева кладки и насадки. При достижении температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья воздухонагреватель переводится на сушку горячим дутьем Температура холоааого дутья зависит от его давления и в большинстве случаев составляет 80-200 С. При температуре дутья 120С средняя температура под куполом при использовании холодного дутья составляет 96 С (см. таблицу). Когда температура под куполом составляет меньше 0,7 те1етературы колодного дутья (84 С), то переводить воздухонагревэтель на сушку горячим дутьем нецелесообразно, так как у холодного дутья есть еще энергетический потенциал для сушки и его эффективность еще не полностью использована. При достижении температуры под куполом 0.9 температуры холодного дутья (108 С) нецелесообразно далее держать воздухонагреватель на холодном дутье, так как для дальнейшего подъема температуры под куполом до температуры холодного дутья Необходим значительный интервал времени, который не соответствует графику сушки и разогрева. В таблице даны Параметры сушки и разогрева воздухонагревателей.

20-84 84-400

400 470 540 610 680 750

Сясиганиё топлива в основной

750горелкеПосле перевода воздухонагре вателя на сушку горячим дутьем, процесс идет непрерывно до достижения тёмпё ратуры под куполом 400-500 0,3 затем начинается его циклическая часть периодическое отделение воздухонагревателя от дутья и его удаление до достижения давления в воздух нагревателе 0,05-0,075 ати. Такую операцию проводят через калсдые 70-100 С подъема температуры под кУ полом. Периодическое отделение воз-:. духонагревателя через каждыг 70-100 подъема температуры под куполом от горячего дутья и его удаление из рабочего пространства связансь пре дё всего с наличием повышенного давления в воздухонагревателе, давлению горячего дутья - 2,53,5 ати, которое обуславливает пере

20-108

0-96 108-500 6-450

500

450 600 535 700 620 800 705 900 790 1000 875

875 1000

Дд введения воздухонагревателя в эксплуатацию мещение влаги из центральных районов кладки к периферийным слоям и скапливание ее в наружной, периферийной зоне. Горячее дутье, проходящее через воздухонагреватель, уносит влагу из наружных слоев кладки, которая находясь во внешних кладки, примыкающих к кожуху, не удаляет ся с дутьем. При отделении воздухонагревателя от горячего дутья, понижении его давления и удаления его из воздухонагревателя периферийная влага получает возможность перемещения во внутренние слои кладки и с уходяпщм дутьем покинуть рабочее пространство. Наполнение и удаление дутья из воздухонагревателя производится через каждые 70-100 С подъема температуры под куполом потому, что этот интервал обеспечивает накапливание оптимального количества влаги, которое горячее дутье способно удалить из рабочего пространства. Если границу интервала понизить ниже 70 С то количество образовавшейся влаги будет небольшим и ее нецелесообразно удалять из воздухонагревателя. Если границу интервала повысить выше то образовавшееся количество влаги будетконденсироваться, что приведет к ухудшению свойств огнеупорных материалов. Удаление дутья из воздухонагревателя до достижения давления в нем 0,05-4),075 ати связано с тем, что при снижении давления мень ше 0,05 ати удлиняется график сушки и разогрева, а при увеличении давления больше 0,075 ати из воздухонагре вателя не удалится вся влага. На чертеже изображен доменный воздухонагреватель, вертикальный ра рез. Доменный воздухонагреватель состоит из камеры 1 горения, насадки 2, поднасадочного устройства 3, дымовых патрубков 4, на которых установлены клапаны 5, штуцера 6 горячего дутья с отсечным шибером 7, штуцера 8 газовой горелки с шибером 9, штуцера 1 холодного дутья с шибером 11. Штуцеры 8 и 10 горелки и холодного дуть соответственно до шиберов 9 и 11 со динены воздухопроводами 12 и 13 с осушителем 14, который в свою очеред соединяется воздухопроводом 15 с общим трубопроводом воздзгха горения блока воздухонагревателей и байпасным трубопроводом 16. На соединительных трубопроводах 12 и 13 и байпасном трубопроводе 16 установлены клапаны 17-19. В куполе воздухонагре вателя 20 установлен датчик 21 для измерения температур. Штуцер 10 хо лодного дутья до шибера 11 оборудова датчиком 22 для измерения . Воздухонагреватель оборудован воздухопроводами 12 и 13, которые . соединяют штуцеры 10 и 8 холодного дутья и газовой горелки соответственно до шиберов 9 и 11 с осушителем 14 дутья и общим трубопроводом воздуха горения блока воздухонагревателей. На соединительных трубопроводах 12 и 13 установлены клапаны 17 и 18. Воздухонагреватели сушат и разогревают следующим обрвэом. В первый период :холодное- дутье поступает через штуцер 10 холодного дутья, поднасадочнрё устройство 3, насадку 2, подкупольное пространство 20, камеру 1 горения, штуцер 8 основной горелки, соединительный воздухопровод и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей. При этом шибера 7 горячего дутья, газовой горелки 9 и клапаны 18, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 13, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 11 холодного дутья и клапан 17 на соединительном трубопроводе 12 открлгты. Во второй период при средних температурах под куполом 96-450°С воздухонагреватель разогревают горячим дутьем, которое из прямого воздухопровода поступает в штуцер горячего дутья 6, камеру 1 горенияь подкупольное пространство 20, насад ку 2, поднасадочное устройство 3, штуцер 10 холодного дутья, соединительный трубопррвод 13 и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, попадает в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей, При этом шиберы 9 и 11 горелки и холодного дутья соответственно, а также клапаны 17, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 12, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 7 горячего дутья и клапан на соединительном трубопроводе 18 открыты. Скорость подъема температуры под куполом регулирует-.к( ся путем постепенного открытия дроссельного клапана 18. . При достижении средней температуры под куполом 450 С необходимо осуществлять циклическую подачу горяче-. го дутья через каждые 70-100 С. С помощью датчика 21 температуры, установленного в куполе 20, измеряют температуру под куполом и при достижении 450с закрывают шибер 7 горя чего дутья. При снижении давления в рабочем пространстве воздухонагревателя пар, наЙодя1Цийся в периферийных слоях кладки, уходит с дутьем. С помощью датчика 22 измеряют давление в рабочем пространстве воздухонагревателя и при снижении давления до р, ати закрывают клапан на соединительном трубопроводе 18 После выпуска дутья, содержащего i влагу, из воздухонагревателя снова подают горячее дутье.

СПОСОБ СУШКИ И РАЗОГРЕВА ДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕРАТЕЛЕЙ, включающий последовательную подачу хо- - лодного дутья, горячего дутья и топлива, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целыо увеличения стойкости воздухонагревателей и повышения эффективности нагрева дутья, холодное дутье пропускают через воздухонагреватель в течение времени, обеспечивающего достижение температуры под куполом«0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрердаво . ас момента достижения температуры под куполом 400-500 С - циклично, с догительностью цикла, соответствующей времени подъема температуры под куполом на 70- 100 Сие отключением S воздухонагревателя от дутья в конце каждого цикла на время, обеспечивающее достижение давления в воздухонагревателе 0,05-0,075 ати.