Мартеновская печь Советский патент 1980 года по МПК F27D3/00 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее - к устройству мартеновских печей.

Известна мартеновская печь, которая с целью утилизации тепла отходящих из регенераторов продуктов горения оборудована котлами, производящими перегретый пар 1. Эта конструкция улучшает КПД печи, но не обеспечивает использования тепла дымовых газов для повьииения тепловой мощности печи или экономии сжигаемого в ней топлива.

Известна также рециркуляционная сталеплавильная печь, в которой используется рекуперативный принцип нагрева воздуха вместо регенераторного . .

Однако все показатели работы этой печи уступают показателям работы регенераторной печи. В частности, замена регенераторов на рекуператоры нецелесообразна вследствие забивания их каналов плавильной пылью и ухудшения теплообмена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является мартеновская печь с подогревом воздуха в отпаливаемых воздухонагревателях-кауперах . Предварительный подогрев воздуха в них до 7001000 С обеспечивает температуру его на выходе из регенераторов 12001300 С и увеличивает срок их службы З.

Однако известное устройство мартеновской печи не использует тепло отходящих продуктов горения, что приводит к большому расходу топлива на

10 нагрев воздуха и, кроме того, связано с сооружением двух дорогостоящих кауперов.

Целью изобретения является интенсификация процесса выплавки стали и экономия топлива.

Постаэленная цель достигается тем, что печь содержит воздухонагреватель, выполненный в виде комбинированного

20 рекуперативного теплообменного устройства, верхняя часть которого представляет собой металлический радиационный рекуператор, соединенный с боровом каждой из сторон печи дымовым и воздушным каналами с системой перекидных клапанов,а нижняя - металлический рекуператор конвективного типа, соединенный с трубопроводом вентиляторного воздуха и общим дымовым боровом.

При темпе ратуре дымовых газов бОО-ТОО С воздух в рекуператоре можно нагреть до 400-500 с. Для нагрева воздуха до более высокой температуры, например до УСО-ЮСО С, верхняя часть комбинированного рекуперативного теплообменного устройства выполнена в виде радиационного рекуператора и снабжена дополнительной камерой сжигания топлива. За счет сжигания топлива в камере температура продуктов горения повышается с 600-700с до 1200-1300 0 в верхней части рекуператора, составляя около при входе в нижнюю часть теплообменного устройства, которая для улучшения условий теплообмена при относительно Низких температурах выполнена в виде металлического рекуператора конвективного типа.

Радиационный рекуператор соединен с боровами канодой из сторон печи двумя каналами: дымовым для прохода продуктов горения из поднасадочного пространства одного из регенераторов через рекуперативное теплоообменное устройство в общий дымовой боров и воздушным - для прохода воздуха от вентилятора через рекуперативное теплообменное устройство в поднасадочное пространство противоположного регенератора. Система перекидных клапанов на дымовых и воздушных каналах используется для изменения направления движения дымовых газов и воздуха.По трубопроводу вентиляторного воздуха в нижнюю часть рекуператора конвективного типа подается холодный воздух.

На чертеже представлена мартеновская печь, продольный разрез.

Мартеновская печь содержит левый 1 и правый 2 воздушные регенераторы, комбинированное рекуперативное теплообменное устройство, состоящее из радиацинного рекуператора 3 с камерой сжигания топлива 4 и рекуператора конвективного типа 5, левый 6 и правый 7 борова, дымовой 8 и воздушный 9 кайалы левой стороны печи, дымовой 10 и воздушный 11 каналы правой стороны печи, горелку 12, перекидные клапаны 13 и 14 на дымовых и воздушных каналах, трубопровод 15 вентиляторного воздуха и общий дымовой боров 16.

Мартеновская печь работает следуклдим образом.

При сжигании топлива в левой головке печи продукты горения опускаются в правый регенератор 2 и через его поднасадочное пространство поступают в боров 7 и дымовой канал 10, проходя через теплообменное устройство и поступают в общий боров. В это время

воздух по трубопроводу 15 поступает в теплообменное устройство, поднимается, нагревается и через воздушный канал 9 и боров б поступает в поднасадочное пространство регенератора 1 а затем в левую головку печи. Клапаны на левом воздушном и правом дымовом каналах открыты, клапаны на левом дымовом и правом воздушном каналах закрыты. Через 5-15 мин производится перекида клапанов, и продукты горения начинают поступать в теплообменное устройство из левого регенератора, а горячий воздух из теплообменного устройства - в правый регенератор, а затем в правую головку печи. В дальнейшем этот цикл операций повторяется. Подавая соответствующее количество топлива в горелку 12 и сжигая его, можно регулировать температуру подогрева воздуха в теплообменном устройстве.

Использование предлагаемой конструкции позволяет повысить тепловую мощность мартеновской печи,утилизацию тепла отходящих продуктов горения и экономию топлива, что вместе взятое может дать значительный народнохозяйтсвенный экономический эффект.

Формула изобретения

Мартеновская печь, содержащая воздушныерегенераторы, борова, перекидные клапаны и воздухонагреватель, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса выплавки стали и экономии топлива, воздухонагреватель выполнен в виде комбинированного рекуперативного устройства, верхняя часть которого представляет собой металлический радиационный рекуператор, соединенный с боровом каждой из сторон печи дымовым и воздушным канала с системой перекидных клапанов, а нижняя - металлический рекуператор конвективного типа, соединенный с трубопроводом вентиляторного воздух и общим дымовым боровом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гарбуз Г. А. и Лурье И. Н. Основы проектирования мартеновских печей и цехов. М., Металлургиздат 1952, с. 171.

2.Глинков М. А. и Демин Г. И. Рециркуляционная рекуперативная сталеплавильная печь - Сталь, № 1 1959, с.24-31.

3.Авторское свидетельство СССР 158292, кл. F 27 В 3/20, 1962,

sN 4 4NNSSSX-4 4

i

,шз

c$j

I ч

I t

J

f