Регенератор мартеновской печи Советский патент 1992 года по МПК F27B3/26 F23L15/00 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть применено в регенеративных устройствах промышленных печей, конкретнее мартеновских печей.

Известен регенератор промышленных печей, в котором равномерное распределение дымовых газов и подогреваемого воздуха по горизонтальному сечению насадки достигается за счет ограниченного перетока их в продольном направлении через боковые отверстия между крестообразными кирпичами и более свободного перетока в поперечном направлении через боковые отверстия между Т-образными кирпичами (а.с. № 1211566 МКИ F 27 В 3/26). Так как насадка выполнена из различных типов кирпичей,

затруднена организация ремонтных работ, а загрязнение горизонтальных поверхностей насадки шлаковой пылью приводит к ухудшению теплообмене.

Известен регенератор мартеновской печи, в котором верхняя часть насадки выполнена в виде многогранника (а.с № 548753, МКИ F 27 В 3/26). В этом регенераторе обеспечивается равномерный нагрев насадки по ширине путем равномерного распределения дымовых газов по ширине поднасадочного пространства, но не достигается равномерного охлаждения насадки ввиду неравномерного распределения подогреваемого воздуха по ширине насадки в поднасадочных каналах регенератора.

xj о о ю

ч|

ю

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является регенератор мартеновской печи, содержащий боковые внутреннюю и наружную стенки, огнеупорную насадку с вертикальными и горизонтальными каналами, выполненную из кирпичей, имеющих в средней части форму прямоугольного параллелепипеда,а их верхний и нижний участки выполнены суживающимися к периферии с образованием в вертикальном поперечном сечении прямоугольной трапеции, соответствующие высоте последней образующие верхнего и нижнего участка являются продолжением противоположных граней параллелепипеда среднего участка (а,с. № 1286881, МКИ F 23 L 15/02 - прототип).

В этом регенераторе огнеупорная кладка насадки обеспечивает равномерное распределение дымовых газов и подогреваемого воздуха только по длине насадки и правильный теплообмен в нижней части насадки, примыкающей к нижней части перевальной стенки.

Однако огнеупорная кладка насадки данного регенератора не позволяет достичь равномерного распределения дымовых газов и подогреваемого воздуха по ширине насадки, поэтому в насадке регенератора имеется температурный перепад между серединой насадки и периферийными ее точками. Наибольшему нагреву до 1350°С подвергается зона газового окна, наименьшему нагреву до 1050°С зона боковых стенок регенератора. Наличие температурного перепада в насадках регенератора вызвано несоответствием ширины насадки с шириной шлаковика.

Цель изобретения повышение тепловой эффективности насадки регенератора путем равномерного распределения дымовых газов и подогреваемого воздуха в поперечном сечении насадки.

Для этого огнеупорные кирпичи с профилем верхнего и нижнего участков в форме прямоугольной трапеции в насадке расположены симметрично относительно горизонтальной и вертикальной осей насадки, при этом выше горизонтальной оси кирпичи острым углом верхней трапеции ориентированы в противоположные стороны от верти- кальной оси в стороны наружной и внутренней боковых стенок соответственно, а ниже горизонтальной оси кирпичи острым углом ориентированы в сторону вертикальной оси от боковых стенок регенератора.

При таком выполнении регенератора в кладке насадки образуются наклонные боковые каналы, через которые дымовые газы и подогреваемый воздух направляются в сторону периферийных участков, примыкающих к наружной и внутренней боковым

стенкам регенератора у насадок с симметричным расположением относительно шлаковика и газового окна (перевала). На этих участках улучшается теплообмен и устраняется темпера леренад.

0 На фиг.1 изображена насадка в аксонометрии; на фиг.2 - ориентация кирпичей, участвующих в равномерном распределении дымовых газов и подогреваемого воздуха в поперечном направлении насадки; на

5 фиг.З - траектория движения дымовых газов и подогреваемого воздуха через насадку регенератора мартеновской печи, расположенную симметрично относительно газового окна и шлаковика.

0Регенератор состоит из огнеупорной

насадки, выполненной из кирпичей с профилем верхнего 1 и нижнего 2 участков в форме прямоугольной трапеции. Кирпичи в насадке расположены симметрично относительно

5 вертикальной оси 3, при этом выше горизонтальной оси 4 кирпичи острым углом верхней трапеции ориентированы в противоположные стороны от вертикальной оси 5 в стороны наружной 5 и внутренней 6 боко0 вых стенок соответственно, а ниже горизонтальной оси 4 кирпичи острым углом ориентированы в сторону вертикальной оси 3 от боковых стенок 5 и 6.

Кирпичи в насадке расположены верти5 кальными 7 и горизонтальными 8 рядами и образуют вертикальные 9 и горизонтальные 10 каналы, снабженные подводами 11 и 12 для дымовых газов и подогреваемого воздуха соответственно.

0Регенератор работает следующим образом.

Дымовые газы поступают в насадку и распределяются на вхсде в каналы 9, большая их часть поступает в каналы, располо5 женные далашэ от боковых стенок 5 и 6. По мере прохождение дымовых газов по каналам 9 часть их персраспрзделяется через наклонные боковь каналы 13 Е сторону боковых стенок 5 и 6 регенератора. За счет

0 этого происходит выравнивание расхода дымовых газов в зоне горизонтальной оси насадки регенератора и поднятие температуры нагрева насадки вблизи боковых стенок.

5Нагреваемый воздух по каналам 9 поступает противопотоком снизу вверх, распределяется через наклонные боковые каналы 13 в сторону боковых стенок 5 и 6. За счет этого происходит выравнивание расхода воздуха через каналы 9 в зоне горизонтальной оси насадки регенератора. Низкотемпературные участки, примыкающие к боковым стенкам, включаются в активный теплообмен, снижается температурный перепад по ширине насадки с 300 до 50 - 100°С,

Объем поверхности теплообмена в регенераторе увеличивается на 5,8%, повыша ется его производительность и температура подогреваемого воздуха.

Формула изобретения Регенератор мартеновской печи, содержащий внутреннюю и наружную боковые стенки, огнеупорную насадку с вертикальными и горизонтальными каналами, выпол- ненную из кирпичей, имеющих в средней части форму прямоугольного параллелепипеда, а их верхний и нижний участки выпол- нены сужающимися к периферии с образованием в вертикальном поперечном

сечении прямоугольной трапеции соответствующие высоте последней оЬразующие верхнего и нижнего участков являются продолжением противоположных граней параллелепипеда среднего участка, отличающийся тем, что. с целью повышения тепловой эффективности насадки регенератора путем равномерного распределения дымовых газов и подогреваемого воздуха в ее поперечном сечении, кирпичи в насадке расположены симметрично относительно ее вертикальной оси, при этом выше горизонтальной оси кирпичи острым углом верхней трапеции ориентированы в противоположные стороны от вертикальной оси в сторону наружной и внутренней боковых стенок соответственно, а ниже горизонтальной оси кирпичи острым углом ориентированы в сторону вертикальной оси от боковых стенок регенератора.

Использование: в металлургической теплотехнике и может быть применено в регенеративных устройствах промышленных печей, например мартеновских. Сущность изобретения: насадка регенератора выполнена из кирпичей с профилем верхнего и нижнего участков в форме прямоугольной трапеции. Выше горизонтальной оси кирпичи острым углом трапеции верхнего участка ориентированы противоположно от вертикальной оси в сторону боковых стенок регенератора, а ниже горизонтальной оси кирпичи ориентированы острым углом трапеции верхнего участка встречно со стороны боковых стенок регенератора в сторону вертикальной оси. При такой конструкции в кладке насадки образуются наклонные боковые каналы,через которые дымовые газы и подогреваемый воздух смещаются в сторону периферийных участков, что повышает общий коэффициент теплообмена за счет подключения в теплообмен периферийных участков и приводит к снижению расхода топлива и повышению производительности технологического агрегата за счет уве- личения излучательной способности факела. 3 ил. (Л С

Фиг.1

х:

и

ч 1

12

/

X

/

4

10

fez

Фиг.З

воздух