Воздухонагреватель доменной печи Советский патент 1985 года по МПК C21B9/00 

I1 - Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей с встроенной камерой горения, и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературньш нагрев дутья. Целью изобретения является повышение эффективности нагрева дутья путем повьшения стойкости кессона, исключение перетока газов через нижнюю часть разделительной стенки, меж у камерой насадки и камерой горени увеличение тепловой мощности и темпе ратуры нагрева дутья. На фиг, 1 показан воздухонагреватель доменной печи, вертикальный раз рез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 - вид В на фиг, 3. Воздухонагреватель доменной печи состоит из металлического кожуха 1, на внутренней поверхности которого сложена огнеупорная футеровка 2, ка меры насадки 3,соединенной куполом 4 И разделительной стенкой 5 с встроен ной камерой.горения 6, В камеру горения 6 врезаны штуцер 7 клапана горячего дутья и штуцер 8 газовой горелки. Насадка 3 установле на над поднасадочным устройством 9 Внутри разделительной стенки 5 ме ду газовой горелкой и поднасадочным устройством 9 установлен металлический бронированный кессон 10, нижнее основание которого герметично и жест ко соединено с доньшком 11, Штуцер 7 клапана горячего дутья и штуцер 8 газовой горелки снабжены металлическими цилиндрами 12, установленными в футеровке 2 штуцеров 7 и 8, герметично врезанных и соединенных с бронированным металлическим кессоном 10. Внутренняя поверхность кессона 10 снабжена прерывистыми вертикальными 13 и горизонтальными 14 направляющими, образую1цими ячейки 15 сотовидной формы. В ячейках сотовидной структуры кессона 10 закреплена термоизоляция 16, в качестве которой могут быть использованы упругие волокнистые каолиновые маты или торкретный слой. Вертикальные 13 и горизонтальные 14 прерьгоистые направляющие образованы металлическими штырями или поло 2 сами металла с высотой высева направляющих 13 и 14 ячеек 15, соответствующей 0,01-0,05 радиуса кессона 10, Внутренний и наружный окаты футеровки камеры горения 6 образуют между собой компенсационный зазор, сечение которого соответствует сечению кессона 10. Воздухонагреватель работает следуюпщм образом. В период нагрева насадки огнеупорная футеровка камеры горения 6 за счет температурного расширения имеет рост в вертикальной плоскости и горизонтальное смещение в сторону слоя из упругой термоизоляции 16, контактирующей с внутренней поверхностью металлического жаростойкого кессона 10, уложенного в ячейках 15, образованных направляющими 13 и 14, расположенного внутри разделительной стенки 5 между штуцером 8 газовой горелки и поднасадочным устройством 9. Слой упругой термоизоляции 16 оказывает компенсирующее воздействие на горизонтальное смещение огнеупорной футеровки камеры горения 6 и не разрушается в процессе работы, так как надежно закреплен в сотовидных ячейках 15 при помощи направляющих 13 и 14. При переходе воздухонагревателя с периода нагрева насадки на период нагрева дутья металлический жаростойкий кессон 10 препятствует воздействию холодного дутья на огнеупорную футеровку камеры горения 6. Таким образом огнеупорная футеровка не подвергается разрушениям в результате температурных расширений, а кольцевой металлический кессон 10 из жаростойкой стали, армированный сотовидной решеткой 15 и термоизоляцией 16, предотвращает короткое замыкание, т.е. прямой переток газов, минуя насадку 3. Металлический кессон установлен в разделительной стенке воздухонагревателя, при этом с обеих его сторон находится футеровка, т.е. кессон защищен от прямого температурного воздействия. Он играет роль гибкой цилиндрической оболочки, препятствующей непосредственному перетоку газов. Вместе с тем при необходимой гибкости, он должен обладать и определенной жесткостью для восприятия распор311пых и сжимающих усилий футеровки разделительной стенки. В связи с этим для повьпяения его жесткости на внутренней поверхности кессона выполнены прерывистые вертикальные и горизонтальные направляющие образующие ячейки сотовидной структуры, при этом термоизоляция закреплена в ячейках структуры, кессона. Если бы сотовидные ячейки были образованы сплощными металлическими направляющими, это бы лишило кессон возможности работать в качестве гибко оболочки и привело бы к быстрому разрушению, кессона. Предложенное устройОсьштудерагорячего j Ось и/гтшиер гсгзоВои горел/ и Ф 2 ство, в котором высота выссгва ячеек сотовидной структуры составляет 0,010,05 радиуса кессона, позволяет сочетать гибкость кессона и его некоторое ужесточение (ограниченная гибкость). Таким образом, сотовидная защита кессона препятствует не только локальному прогреву или местному прочностному разрушению, но защищает гибкую оболочку в целом от сжимающих и растягивающих усилий футеровки в усло Биях локальных температурных прогревов, т.е. повышение стойкости кессона достигается за счет различных эффектов сотовидной структуры.

W

1. ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий кожух, футеровку, камеру насадки и встроенную камеру горения, в нижней части которой установлен жаростойкий металлический кессон с термоизоляцией, штуцера горячего дутья и горелки, поднасадочное устройство с .подводом холодного дутья и. металлическое днище, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева дутья путем повьшения стойкости кессона, исключения перетока газов через нижнюю часть разделительной стенки, между камерой насадки и камерой горения, увеличения тепловой мощности и температуры нагрева дутья, внутренняя поверхность металлического кессона снабжена прерывистыми вертикальными и горизонтальными направляющими с высотой высева 0,01-0,05 радиуса кессона, образующими ячейки сотовидной структуры кессона,а термоиэоля-с ция закреплена в ячейках сотовидной структуры кессона. 2. Воздухонагреватель по п. 1, о т л и. чающийся тем, что вертикальные и горизонтальные направляющие ячеек сотовидной струк. туры кессона образованы дискретно установленными металлическими штырями.

3

.а:

--Hi

111

13

т

Фиг.З