Устройство для нагрева дутья доменнойпЕчи Советский патент 1981 года по МПК C21B9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ДУТЬЯ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к металлургии железа, конкретно к устройствам и способам высокотемпературного нагрева дутья для доменных печей, и может быть испо: 1ьзовано также при нагреве воздуха для МГД - электростанций.°

Наиболее близким к предлагаемому ,по технической сущности и достигаеMIJM результатам является устройство содержащее последовательно соединенные теплообменники противоточного типа с огнеупорными насадками. Через оба теплообменника последовательно пропускаются продукты .сгорания топлива, сжигаемого в горелке, .установленной перед первым по ходу продуктов сгорания теплообменником. Нагреваемое дутье пропускается через оба теплообменника в направлении противоположном движению продуктов сгорания t

Недостаток такого устройства эа.пючается в нестабильности температуры горячего дутья и недостаточно высоком уровне его нагрева.

Цель.изобретения - стабилизация и повышение температуры горячего дутья.

2

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем последовательно соединенные по направлению движения дутья теплообменники, использованы теплообменники противоточного и прямоточного типа, при этом трубопроврд холодного дутья подключен к противоточному теплообменнику, а прямоточный теплообмен0ник соединен с трубопроводом горячего дутья. Камера насадки прямоточного теплообменника может быть с обеих сторон снабжена трубопроводами, подключенными к насадки

5 противоточного теплообменника с горячей стороны-. Оба теплообменника могут быть снабжены автономными газовыми горелками.

На чертеже схематически изображе0но предлагаемое устройство.

Устройство содержит противоточный теплообменник 1 с камерой насадки 2 и прямоточный теплообменник 3 с камерой насадки 4. Камера насадки

5

4прямоточного теплообменника 3 снабжена трубопроводами 5 и 7, соединяющими ее с обеих сторон с камерой на,садки 2 противоточного теплообменника 1 с горячей стороны. Трубопровод

5снабжен отсчетным клапаном 6, тру0бопровод 7 снабжен отчетным клапаном :8. К противоточному теплообменнику 1 подключен трубопровод 9 1.олодного дутья через клапан 10, прямоточный теплообменник 3 соединен с трубопров дом 11 горячего дутья через клапан 12. Противоточный теплбобменник 1 снабжен газовой горелкой 13 и дымовым клапаном 14, связанным с дымовым боровом 15. Прямоточный теплообменник 3 снабжен газовой горелкой 16. Устройство работает следующим образом. В газовый период открыты клапаны 8 и 14, включены газовые горелки 13 и 16, закрыты клапаны 6, 10 и 12. Продукты сгорания из горелки 16 с температурой 1500с проходят через камеру насадки 4 прямоточного тепло обменника 3, где охлаждаются до . 1350°С, и по трубопроводу 7 поступа ют в камеру насадки 2 противоточног теплообменника 1, где смешиваются с продуктами сгорания из газовой горелки 13. Температура смеси продуктов сгорания перед камерой насадки 2 равна . Отходящие из камеры насадки 2 газы с температурой 300500°С через дымовой клапан 14 отвод ся в дымовой боров 15. В дутьевой период клапаны 8 и 14 закрыты, газовые горелки 13 и 16 от ключены, клапаны 6/10 и 12 открыты. Холодное дутье, с температурой 70-150°С из трубопровода 9 через клапан 10 поступает в камеру насадки 2 противоточного теплообменника 1, где нагревается до 1450С. В те чение дутьевого периода температура горячего дутья на выходе из противо точного теплообменника непрерывно снижается и в конце периода достига ет 1250С. Из противоточного теплообменника 1 дутье с переменной температурой по трубопроводу 5 поступает в насадки 4- прямоточного теплообме ника 3. После газового периода камера насадки 4 на входе имеет температуру 1450с, а на выходе 1350°С Дутье из противоточного теплообменника 1 в начале дутьевого периода температуру 1450°С, в камере насадки 4 прямоточного теплообменни ка оно охлаждается до 1400 Сив VO же вгэмя выравнивает температуру камеры насадки 4 по ее длине. По мере охлаждения дутья в камере насадки 4 теплоотдача от дутья к насадке замедляется и во второй половине дутьевого нпериода начилается отдача темла от камеры насадки 4 к дутью. В конце дутьевого периода температура камеры насадки 4 на входе равна 1350С, а на выходе 1410°С. Температура дутья в течение дутьевого периода на входе в камеру насадки 4 снижается с , а на выходе поддерживается на уровне с колебаниями не более ± . Нагретое дутье со стабильной температурой по трубопроводу 11 горячего дутья отводится в доменную печь (не показана). Возможны и другие варианты строе ния и использования предлагаемого устройства. Так, например, оба теплообменника могут иметь общую камеру горения; камерой горения и горелкой может быть оборудован только один из теплообменников; насадки могут иметь как вертикальное, так и горизонтальное расположение и др. Применение предлагаемого устройства обеспечивает повышение температуры дутья на 100-150С и ее стабилизацию, что ведет к снижению расхода кокса в доменной печи на 3-4% и, как показывают расчеты, к снижению себестоимости выплавки чугуна на 0,5-0,7 р/т. Формула изобретения Устройство для нагрева дутья доменной печи, содержащее последовательно соединенные трубопроводами по направлению движения дутья регенеративные теплообменники с камерами, заполненными огнеупорными насадками, причем в первый теплообменник встроены горелка и трубопровод горячего дутья, отличающеес я тем, что, с целью повышения и стабилизации температуры дутья, второй теплообменник выполнен с прямоточной камерой, снабжен горелкой и соединен трубопроводом продуктов горения с первым теплообмейником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 2236869, кл. с 21 в 9/04, 1974,

/

мжгию

М у 1 . V /г