Воздухонагреватель доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B9/00 

(54) BOЗjqyXOHAГPEBATEЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции воздухонагревателя доменной печи с вынесенной камерой горения, и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства,, где требуется высокотемпературный нагрев газов.

Наиболее (близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является воздухонагреватель доменной печи, содержащий к.гилеру насадки и камеру горения, свободно подвешенную к соединяющему камеры общему куполу.

Исключается возникновение дополнительных напряжений от температурных перемещений. Камера горения/ свободно закрепленная к куполу, не препятствует росту камеры насадки

Однако отсутствие закрепления камеры горения и горизонтальной плоскости имеет значение ni камерах большой длины под длиннопламенные горелки; происходит также раест-. ройство мест присоединения к камере горения воздухопровода горячего дутья и газопровода к газовой горелке. Циклическая смена температур в воздухопроводе горячего дутья вызывает его температурные перемещеНИН, которые передаются на камеру горения, перемещая ее в горизонтальной плоскости. Постоянное движение камеры приводит к растрескиванию футеровки в узле сопряжения ее с воздухопроводом, перегреву металла и появлению в нем трещин, что требует немедленной остановки на ремонт .

Аналогичные явления происходят и в месте сопряжения камеры горения с газопроводом к газовой горелке. При этом установка компенсатора на воздухопроводе горячего 5 дутья не исключает его воздействия на камеру горения. Это происходит потому, что свободно подвешенная камера не является неподвижной опорой для воздухонагревателя горя0чего дутья, а благодаря своей деформативностй в горизонтальной плоскости смещается под воздействием распорных усилий компенсатора, Перемещение нижнего конца камеры го5рения, в свОю очередь, вызывают появление значительных усилий и в месте сопряжения с куполом. Постоянные знакопеременные циклические усилия приводят к образованию трещин в этом узле, что в критической ситуации может привести к обрыву камеры горения. Кроме этих воздействий, камера горения воспринимает давление ветра, который вызывает раскачку ее в различных направлениях. Это способствует разрушению узла сопряжения камеры горения с куполом, а также узлов присоединения газовоздухопроводов.

Таким образом/ эти недостатки в значительной мере снижают стойкость воздухонагревателя.

Цель изобретения - повышение стойкости воздухонагревателя при одновременном повышении температуры дутья.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, камера горения которого через коробчату{о кольцевую балку подвешена к куполу, жестко соединенному с камерой насадки, в нижней части камеры горения установлена дополнительная кольцевая балка, жестко закрепленная на камере насадки и охватывающая камеру горения с зазором, в котором размещены под углом 120 подпружиненные ограничители ее горизонтального смещения.

Таким образом, камера горения, передавая вертикальную нагрузку на верхнюю кольцевую подкупольную балку и свободно перемещаясь в вертикальном направлении, имеет опору в горизонтальной плоскости, препятствующую горизонтальным смещениям камеры. При этом конструкция становится статически определимой и в не не возникает усилий от температурных деформаций.

Горизонтальные усилия от камеры горения, вызванные перемещениями воздухопровода горячего дутья воспринимаются дополнительной (нижнейкольцевой балкой.

На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, общий вид; на фиг, 2 горизонтальный разрез воздухонагревателя в районе нижней кольцевой балки(разрез А-А на фиг, 1)

Воздухонагреватель содержит камеры насадки 1 и 2 горения, объединенные общим куполом 3, расположенным на подкупольной балке 4, В нижней части камеры 1 насадки и 2 горения установлена дополнительная (нижняя) кольцевая балка 5, жестко закрепленная к кожуху.камеры 1 насадки с помощью сварки 6 и по отношению к камере 2 горе,ния с зазором 7 (фиг, 2), в котором под .углом 120° установлены ограничители 8 смещения камеры горения 2, Ограничители 8 закреплены в корпусе дополнительной кольцевой балки 5.

Воздухонагреватель работает следующим образом.

Камера 2 горения, подвешенная к подкупольной балке 4 передает на нее всю вертикальную нагрузку от веса огнеупоров, металлоконструкций и оборудования. Горизонтальные воздействия от камеры 2 горения передаются через дополнительную кольцевую балку 5 на камеру 1 насадки, установленную на фундаменте. В период нагрева дутья неравномерные термические удлинения камер 2 горения и 1 насадки вызывают смещение их относительно друг друга. Свободная подвеска камеры 2 горения не препятствует ее перемещению в вертикальном направлении, чтр полностью исключает появление дополнительных напряжений и тем самым повышает надежность конструкции. Беспрепятственное движение камеры горения 2 внутри охватывающей ее кольцевой балки 5 обеспечив-ается подпружиненными ограничителями. Радиус охвата подпружиненных ограничителей автоматически меняется в зависимости от радиального термического расширения кожуха камеры горения 2 в горизонтальной плоскости.

При переходе на любой режим нагрева схема работы не меняется, так как камера горения имеет полную свободу движения по вертикали. Никакого влияния на характер работы не могут оказать также суточные или сезонные изменения температуры наружного воздуха.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность работы воздухонагревателя и повысить стойкость кожуха и огнеупорной футеровки, упростить конструкцию воздухонагревателя. Повышение стойкости воздухонагревателя позволяет повысить эффективность нагрева дутья без устройства специальных компенсаторов . .

Формула изобретения

Воздухонагреватель доменной печи, содержащий выносную камеру горения, камеру насадки, огнеупорную футеровку, общий купол над камерами, установленный на кольцевой коробчатой балке, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости воздухонагревателя, в нижней части камеры горения установлена дополнительная кольцевая балка, жестко закрепленная на камере насадки и охватывающая камеру горения с зазором, в котором под углом размещены подпружиненные ограничители.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, РЖ Металлургия, , 4, 5 4 В 168 (прототип).