Холодильник доменной печи Советский патент 1977 года по МПК C21B7/10 

(54) ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области охлаждения оборудования металлургических агрегатов и может быть использовано в черной металлургии. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является холодильник доменной печи, содержащий плиту и заключенные в ней охлаждающие трубы и термокамеры с капиллярным покрытием ij.

Недостатком известного холодильника является то, что он может работать только в горизонтальном положении, что не применимо для охлаждения шахты доменной печи. Зона действия охлаждения армированной отливки в вертикальном положении ограниче- на высотой теплоносителя в термокамере. При разрущеяии кладки печи и оползания гарниссажа с холодильника происходит локальный подвод тепла к верхнему объему термокамеры, не заполненному теплоносите- лем, что вызовет его прогар. Неупорядочен процесс переноса тепла в радиальном направпенкк от обогреваемой поверхности к трубкам, помещенным в термокамеры, по которым циркулирует охлаждающий агент.

Цель изобретекиЕ заключается в том, чтобы холодильник охлаждался при любой ориентации, а также в повышении интенсификации теплообмена, равномерном распределении температлфы ч тунной отливки при тепловых нагрузках на холодильники в случае локального подвода тепла, повышении надежности работы конструкции и исключения попадания охлаждающей воды в пространство печи.

Это достигается тем, что термокамеры выполнены секционными в виде набора те1 ловых труб на охлаждающих трубах, причем секции состыкова; ы по ширине и высоте плит.

Стадность изобретения заключается в использовании секциОанроважьгх термокамер в виде отдельных ге1тлозЬ)ТХ труб с радиальным переносол-; тепла, ПОЗВСЛЙРЭЩИХ обеспечить их работ яри любой ориентации в пространстве. Это достигается за счет выбора соотБетстг утохлей высоты секции и величины размера пор капиллярного покрытия, определяющей высоту подъема теплоносителя в этой структуре. При использовании воды в качестве теппоносите™ ля диаметр пор капиллярного покрытия величиной 0,08 мм обеспечивает нормальную работу секции высотой 400 мм, а цпя жид кого металлотеплоносителя, например натрия, секция такой же высоты, что и для воды, будет нормально работать при диаметре пор 0,18 мм. На фиг. 1 и 2 показан холодильник доменной печи, состоящий из секционированных термокамер; на фиг. 3 и 4 .- отдельные секции термокамер с радиа.льпым .иереносом тепла, расположенные на охлаждающей трубе; на фиг 5 и ; - отдельные секции термокамер, состыковаЕШые по высоте и ширине члтгугшой отливки; на фиг. 6 и 8 - секции термокамер, контактир тощие между йобой только по высоте холодильной плиты, чугунной отливки; на фиг 9 - холодильник дометшой печи, состояший из се ционированных термокамер; на соиг. Ю - общая термокамера для всех охлаждающих труб, помещенных в холодильник. Зтот ва риант наиболее применим для холодильников с змеевиковыми охлаждающими трубами (фиг,, 9, 10), Холодильник доменной печи состоит из чл,тунной плиты 1, охлаждающи:;;. труб 2 и секций термокамер 3, секция -термокамеры 3 состоит из охлаждающей трубы 2, изображенной на фиг. 3, 4 или нескольких тру 2,показанных на фиг, 10; корпуса 4, который может быть выполнен игл цклиндрИческой (фиг. 3, 4), прямоугольной (фиг, 3,4, 5, 6, 10) или усеченных прямоугольных и цилиндрических труб (фиг. 4). Угол усеченной цили -щрической илл прямоугольной трубы секции термокамеры 3 относительно горизонта.льной плоскости со ставляет 15 - 75 . Стенки охлаждающих. труб 2 ограничивают вн дреннюю поверх- ность секции термокамеры 3. Капиллярно покрытие состоит из нескольких слоев сетки из нержавеющей стали или слоя металлического, пористого войлока, спеченного с внзтренней поверх.ностью полости секции термокамеры 3. Капиллярное покрытие 5 пропитано теплоносителем. Корпус секции термокамеры щэиваривают к фланцу 6, который приварен к охлаждающей трубе 2 для отдельных секций термокамер (фиг. 3, 4) и к охлаждающим тру бам. Для секции термокамеры 3 с охлаждающими трубами 2 змеевикового типа (фиг. 9) охлаждаюцще трубы 2 в верхней части располагают так, чтобы на них мож но было надеть фланец, обварить их по зазорам охлаждающими трубами и от- зерстиямя ф.панцев. Затем приваривают змеевиковые охлаждающие трубы верхней секции к охггаждаю-щим трубам нижней секции термокамеры и, поместив их в корпус, приваривают его к нииснему фллнцу. Сверху на выходящие концы змеевиковых охлаждающих труб надевают след пдщий фланец и все зазоры обваривают и т.д., до сборки всей охлаждающей конструкции холодильника доменной печи., Перед сварочными работами в секции термокамер 3 помеш;ают- капил;лярное покрытие 5, выполненное по внутренним поверхностям форм секции термокамер 3. Тешюноситель заливают в кошиестве достаточном, для насыщения ка.11кллярного покрытия и создания 1О% избытка, что необходимо для нормального флнкционирования тепловой трубы. Капиллярное покрытие секции термокамеры 3 из усеченной трубы или прямоугольника (фиг. 4) может быть заполнена теплоносителем на 50% объема секции термокамеры, чтобы теплоноситель верхней секции термокамерь; 3 полностью при- крыЕй,л конденсационную полость нижней (фиг., 2. 4) от прямой передачи тепла. Каждая, независимо работа;ощая секция термокамеры 3, имеет датрубок 7 дли доиояненкя секции термокаглеры теплоносителем после заливки жи.цккм чугуном собранной метс1лли -1еской ко-нструкции холодильнике доменной печи, ХолодНПькик работает след тощим образом. Тепло от рабочего ярост-ранства доменной печи через ч т;н;ную плиту 1 под- во.цится к Kopnjicy секдии термокамеры, при этом происходит 1щтенсив,ное испарение жидкого теплоносителя из капиллярного покрытия 5, прилегаюп1,его к внутренним стенкам полости секции термокамеры 3. Пар теплоносителя конденсируется на х,Олодной поверхности стенки охлаждающей трубы 2, Жидхая фаза теплоносителя ш прерывно возвращается силами поверхностного натяженгет по капиллярной структуре в зоку подвода тепла. При непрерывной циркуляции жидкой фазы теплоносителя и пара осуществляется перенос тепяа в ходе процессов испарения и конденсации. Тепло, выделяемое 1три конденсации на стенке ох- лажлающей трубы 2, отводится агентом, циркулирующим в охлаждающей трубе. Применение холодильника согласно изобретению обеспечишдет: интенсификацию процесса теплоотвода от холодильника при применении тепловЬтх труб в его конструкции; равномерное тей.ловое попе за счет огг;Еиэда тепла больщей поверхностью термокамеры.

благодаря чему исключаются термические напряжения и образование трещин в теле холодильника; исключение попадания впечь воды при прогаре холодильников; увеличение кампании работы доменных печей.

Формула изобретения

Холодильник доменной печи, содержащий плиту, размещенные в ней охлаждающие трубы и термокамеры с капиллярным покрытием, отличающийся тем, что, с целью интенсификации охлаждения при любой ориентации холодильника и повыщения его работоспособности, термокамеры выполнены секционными в виде набора тепловых труб на охлаждающих трубах, причем секции состыкованы по ширине и высоте плит.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

Vui.l

иг.З

иг. 7

Риг. 8