Воздухонагреватель Советский патент 1992 года по МПК C21B9/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям аппаратов для нагрева воздушного дутья доменных печей„

Известны воздухонагреватели до- менныУч печей с внутренней боковой камерой горения, между окатами футеровки которой в нижней части установ лен металлический кессон в виде листов из жаростойкой стали. Выполнение металлического кессона уменьшает опасность перетоков газовоздушной смеси из камеры горения а поднасадочное пространство (минуя насадку) и дутья в обратном направлении, что ведет к снижению потерь топлива и увеличению температуры дутья,

Однако выполнение кессона из отдельных листов не полностью устраняет перетоки, так как они возникают а зазорах между листами, которые могут не полностью закрыться при нагревании и эксплуатации воздухонагревателя ,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является воздухонагреватель с боковой встроенной камерой горения, содержащий кожух с футеровкой, камеру горения, образованную окатами футеровки, между которыми- в нижней части установлен кессон и штуцера газовой горелки (например, керамической), выполненные с цилиндрческими корпусами, присоединенными к боковой стенке кессона.

Однако при сушке, разогреве и эксплуатации известного воздухона - ревателя имеющиеся в штуцерах горелки разделительные швы между окатами камеры горения деформируются и в большинстве случаев увеличиваются против предусматриваемой по проекту их величины 10-20 ммо Выполнение цилиндрических корпусов в штуцерах горелок с расположением футеровки внутри корпусов в известном воздухо

5

5

0

Q

5

0

5

0

5

нагревателе конструктивно ненадежно так как футеровка вследстёие своей s монолитности препятствует свободному перемещению- цилиндрических корпусов, вызванному перемещением окатов керамической горелки и.камеры горения, а также кессона относительно штуцеров при термических деформациях. Это приводит к большим напряжениям между цилиндрическими корпусами и их внутренней футеровкой и, соответственно, к разрушению корпусов, нарушению их герметичности и возникновению перетоков газов из штуцеров в зазор между окатами камеры горения и в поднасадочное пространство. Кроме того, в период нагрева воздухона - ревателя через разделительный шов в газовом штуцере отопительный газ частично поступает к наружной стенке кессона вследствие образования восстановительной среды и высоких температур (до 800°С), что приводит к постепенному разрушению кессона, особенно его верхней части.

Цель изобретения - повышение надежности конструкции, улучшение газоплотности камеры горения.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, содержащем кожух с футеровкой, насадку, встроенную боковую камеру горения, кессон, расположенный между внутренним и наружным окатами футеровки камеры горения, штуцера газовой горелки, каждый из которых имеет стальной цилиндрический корпус, присоединенный к боковой стенке кессона и фланцы штуцеров, цилиндрический корпус расположен по периметру внутренней поверхности футеровки штуцера, присоединен к его фланцу и снабжен окружающим его поверхность слоем компенсационного материала. Цилиндрический корпус может быть снабжен компенсатором сильфонного типа.

5

Расположение цилиндрического корпуса по периметру внутренней поверхности футеровки штуцера горелки и присоединение его к фланцу штуцера обеспечивает герметизацию кессона в районе разделительного шва камеры горения и устраняет перетоки газа и воздуха в поднасадомное пространство, что снижает потери топлива и тем пературы горячего дутья. Такое расположение цилиндрического корпуса, выполнение поверх его поверхности слоя компенсационного материала и установка на нем компенсаторов силь- фонного типа обеспечивает подвижност 1 кессона относительно штуцеров горелки, что повышает стойкость узла и надежность конструкции без нарушения герметизации кессона. Кроме того, такое выполнение узла устраняет доступ отопительного газа через разделительный шов к выеокотемпера-, турным зонам кессона, что предотвращает разрушение его от восстановительной среды,-т„е. обеспечивает надежность конструкции.

На фиг приведена нижняя часть воздухонагревателя, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З .- один из штуцеров газовой горелки, продольный разрез.

Воздухонагреватель имеет кожух 1 с футеровкой 2, насадку 3, встроенную боковую камеру k горения с внут- ренним 5 и наружным 6 окатами футеровки, между которыми выполнен разделительный шов 7 с расположенным в нем кессоном 8. В нижней части камеры горения установлена керамическая горелка 9 со штуцерами подвода газа 10 и воздуха 1.1, выполненными с цилиндрическими корпусами 12, присоединенными к боковой стенке кессона 8 и фланцам штуцеров Цилиндрические корпуса 12 расположены по периметру внутренней поверхности футеровки штуцеров 10 и 11 и снабжены компенсаторами 13 и окружающим их поверхности слоем компенсационного материала k, например, из каолиновой ваты. Над пррелкой 9 камера горе .ния k соединена со штуцером 15 отвода горячего дутья Насадка 3 опирается на поднасадочные решетки 16 и колонны 17 расположенные в под- насадочном устройстве 18, к которо- му подсоединены патрубок 19 отвода /

i5

20

25

- JQ ь

35 5055

715850 6

и патрубок 20 подвода холодного дутья„

Воздухонагреватель работает следующим образом.

В период нагрева аппарата газ и воздух по штуцерам 10 и 11 подают в горелку 9, где образуется газовоздушная смесь, топливо загорается и догорает в камере горения, Продукты сгорания поступают в насадку 3, нагревают ее и отводятся через под- насадочное устройство 18 в дымовые патрубки 19. Кессон 8 препятствует проникновению газовоздушной смеси и продуктов неполного горения через трещины в окатах 5 и 6 камеры k горения в поднасадочное устройство 18. Цилиндрические корпуса 12, соединенные с кессоном 8 и фланцами штуцеров 10 и 11; обеспечивают газоплотность узла и препятствуют проникновению газа и воздуха через разделительный шов 7 к кессону 8, что повышает его стойкость и надежность. Выполнение поверх поверхности цилиндрических корпусов 12 слоя компенсационного материала 1, расположение их по периметру внутренней поверхности штуцеров 10 и 11 и снабжение их компенсаторами 13 обеспечивает подвижность кессона 8 относительно штуцеров 10 и 11 при сохранении герметизации узла, что увеличивает надежность конструкции..

В дутьевой период холодное дутье подают через патрубок 20 и поднасадочное устройство 18 в насадку 3, где дутье нагревается, и нагретое через камеру k горения и штуцер 15 горячего дутья поступает s доменную печь, В этот период кессон 8 препятствует перетоком холодного дутья в камеру горения (минуя насадку), что предотвращает снижение температуры дутья.

Такая конструкция воздухонагревателя позволяет повысить стойкость кессона и .надежность всего узла, что обеспечивает устранение перетоков, снижает потери расхода- топлива на 3-6%, повышает КПД воздухонагревателя и температуру нагрева дутья на

30

40

45

50-100 C.

Формула изобретения

1 , Воздухонагреватель, содержащий кожух с футеровкой, насадку,

встроенную боковую камеру горения, кессон, расположенный между внутренний и наружным окатами футеровки камеры горения, футерованные штуцера газовой горелки, каждый из которых имеет стальной цилиндрический корпус, присоединенный к боковой стенке кессона, фланцы штуцеров,о тли чающийся тем, что, с целью повышения надежности конструкции,

./

А-А

fQ,H

цилиндрический корпус расположен по периметру внутренней поверхности футеровки штуцера, присоединен к его фланцу и снабжен окружающим его поверхность слоем компенсационного материала.

2. Воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический корпус снабжен компенсатором сильфонного типа.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей „ Повышение надежности конструкции достигается при выполнении устройства воздухонагревателя, которое содержит кожух 1 с футеровкой 2, насадку 3, встроенную боковую камеру горения 4 с внутренним 5 и наружным 6 окатами футеровки, между которыми выполнен разделительный шов 7 с расположенным в нем кессоном 8, В нижней части камеры горения 4 установлена газовая горелка 9 со штуцерами подвода газа 10 и воздуха 11. Внутри штуцеров по периметру внутренней поверхности футеровки установлены цилиндрические корпуса 12, соединенные