Устройство испарительного охлаждения металлургической печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/10 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в области охлаждения металлургических агрегатов черной и цветной металлургии. Наиболее близким к предлагаемому являет ся собирающий коллектор, который снабжен разделителями потока охлаждающей среды. Й зделятели в виде перегородок делят подъем ный коллектор иа части, площади которых соответственно пропорциональны сечениям подъемных трубопроводов, идущих от охлаждаемых деталей Щ. Недостаток этого устройства заключается в том, что при прогаре одной из деталей в емKOCtH происходит резкое снижение уровня во ды, ниже допустимого, что приводит к неизбе ному прогару остальных деталей. Если же утечка воды относительно небольшая;- достаточньш уровень воды в емкости можно удержать усиленной подпиткой водой устройства. Но такой режим работы приводит к нарушению устойчивой циркуляции, пульсац ям и гидравлическим ударам с последуютцим яаруШенМем качества охлаждения. Цель изобретения - повышение надежности работь устройства при прогарах охлаждающих элементов. Поставленная цель осуществляется путем снабжения известного устройства двумя коллекторами, соединенными между собой посекшюнно вертикальными трубами, причем высота перегородок в нижнем коллекторе выполнена на все ее диаметральное сечение, а в верхней - на высоту 0,4-0,6 ее диаметра. К вертикальным трубам, соединяющим секции коллекторов, подключаются наиболее теплонагруженные детали, а место подключения опускного трубопровода находится ниже места подключения подъемного трубопровода. Кроме того, опускную вертикальную трубу, соединяющую верхний и нижний коллекторы, вводят в нижний коллектор на глубину 0,50,7 диаметра. На чертеже показано предлагаемое устройство применительно к воздущной фурме доменной печя с охлаждаемым фланцем, общий вид. 38 Устройство содержит горизонтальные собирающие коллекторы 1 и 2, выполненные в виде емкостей, расположенных одна над другой. В коллекторе 1 предусмотрены вертикальные перегородки 3, делящие его на ряд секций, причем перегородки 3 не доведены до верхней образующей коллектора. В коллекторе 2 предусмотрены вертикальные перегородки 4, делящие этот коллектор на такое же количество секалй, как и в коллекторе 1, но перекрывающие его поперечное сечение. Каждая секция коллектора 1 соединена с находящейся под ней секцией коллектора 2 двумя вертикальными трубами: подъемной 5 и опускной 6. В коллектор 1 введен трубопровод 7 для подпитки устройства водой, расположенный вдоль всего коллектора 1. В коллекторе 1 предусмотрен сепаратор 8 пара и отводящий паропровод 9. Опускные трубопроводы 10 и И и подъемные трубопроводы 12 и 13 соединяют охлаждаемые детали 14 и 15 с коллекторами 1 и 2. Применительно к воздушной фурме доменной печи, состоящей из конусной части 15 и охлаждаемого фланца 14, устройство работает следующим образом. В горизонтальном коллекторе 1 установлены вертикальные перегородки 3, выполненные на высоту 0,4-0,6 его диаметра. При высоте перегородки, менее 0,4 диаметра коллектора, а следовательно, и возможного уровня воды, над опускными трубами возможно образование воронок, резко ухудщающих циркуляционный режим работы устройства. При высоте перегородки более 0,6 диаметра коллектора возможна перепитка установки, что также приводит к нарущению циркуляции. В горизонтальном коллекторе 2 установлено такое же количество перегородок 4, как в коллекторе 1, перекрывающих его поперечное сечение, т.е. каждая секция выполнена не зависимой. Каждая из секций коллектора 1 соединена с соответствующей секцией коллектора 2 соединительными трубами 5 и 6. Для организации нормального режима циркуляции опускная труба 6 введена в емкость 2 на глубину 0,5-0,7 ее диаметра. В верхней части коллектора 1 расположен подпиточный трубопровод 7, представляющий собой перфорированную трубу. Питательная вода подается в каждую из секций коллекто ра. Из коллектора 2 вода по опускному тру бопроводу 10 подается в охлаждаемый фланец 14 воздуцшой фурмы 15, а из трубы 6 по опускному трубопроводу 11 вода подается в конусную часть фурмы 15. Фурма 15 воспри нимает значительно больщую тепловую нагруз ку, чем фланец 14. Образовавшаяся в фланце 14 пароводяная смесь по трубопроводу 12 ТВОДИТСЯ в коллектор 1, а из фурмы 15 по рубопроводу 13 - в трубу 5. Образуюптйся деталях пар отводится в сепаратор 8 пара по паропроводу 9 подается потребителю. К аждой секции коллекторов i и 2 присоединена одна воздущная фурма. Преимущество предлагаемого устройства аключается в том, что, во-первых, при проаре охлаждаемого элемента с образованием аже большого отверстия и потерей уровня воды в данной секции в остальных секциях уровень водь остается без изменения и охлаждение всех элементов не нарушается, г.е. остается надежным и бесперебойным; во-вторых, благодаря тому, что место подключения по опускному тракту элемента более теплонагруженного расположено выше места подключения менее теплонагруженного элемента даже при прогаре первого из них оставшегося уровня воды будет достаточным для охлаждения второго. Кроме того, устройство позволяет надежно эксплуатировать охлаждаемые детали, имеющие низкую стойкость. Формула изобретения 1.Устройство испарительного охлаждения металлургической печи, содержащее охлаждаемые элементы, опускные, подъемные, подпиточные и пароотводящие трубопроводы, собирающий коллектор с перегородками, разделяющими его па секции, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при прогарах охлаждающих элементов, устройство снабжено двумя коллекторами, соединенными между собой посекциоино вертикальными трубами, причем высота перегородок в нижнем коллекторе выполнена на все ее диаметральное сечение, а в верхнем коллекторе высота перегородок составляет 0,4-0,6 его диаметра. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, к вертикальным трубам,соединяющим секции коллекторов, подключены подъемные и опускные -трубопроводы наиболее теплонагруженных деталей, причем место подключения опускного трубопровода расположено под местом подключения подъемного. 3. Устройство по п. 1, 6 т л и ч а ющ е е с я тем, что к нижнему и верхнему коллекторам подключены опускные и подъемные трубопроводы наименее теплонагруженных деталей.