СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧЕЙ СМЕШАННЫМ ГАЗОМ И УСТРОЙСТВО ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК F27B3/22 

Известные конструкции мартеновских печей, работающих на смешанном газе (коксовальном и доменном), сложны, недостаточно экономичны и быстро изнашиваются при эксплуатации.

С целью повышения производительности и износостойкости мартеновской печи, упрощения ее конструкции и уменьшения удельного расхода топлива предлагается осуществлять отопление печи нагретым карбюрированным смешанным газом (коксовальным и доменным) при высоких скоростях его подачи в рабочее пространство печи. Такой газ обладает повышенной теплотворной способностью.

Смешанный газ нагревают до 750°С в специальном металлическом газонагревателе, по конструкции подобном металлическому рекуператору. При выходе из газонагревателя газ карбюрируют тонко распыленной смолой. Температура начала термического разложения смолы - 600°С, конденсация же паров смолы начинается при температуре ниже 600°С, поэтому газ, подаваемый в рабочее пространство печи по неровному изолированному газопроводу, хорошо насыщен сажистым углеродом.

Удельный вес приготовленного таким способом смешанного газа 0,8 кг/м³, и его высокая калорийность, 2.900 кал/м³, при достаточно высокой выходной скорости позволяют получить хорошую настильность факела на всем протяжении рабочего пространства печи.

Высокую скорость выхода газа в рабочее пространство обеспечивают горелки специальной конструкции.

Отопление газонагревателя производится доменным газом тонкой очистки.

Схема конструктивного оформления устройства для осуществления предложенного способа показана на чертеже. На фиг. 1 показан план расположения устройства с горизонтальным разрезом печи, на фиг. 2 - вертикальный разрез устройства.

Газонагреватель 1 расположен под рабочей площадкой над сборным дымоходом 2 (который подводится к котлу-утилизатору, не показанному на чертеже) между воздушными регенераторами 3 и котлом-утилизатором. Горячий газ подводится к горелкам плотным футерованным и хорошо изолированным газопроводом 4. Переводные устройства для газа - клапаны 5 тарельчатого типа из жароупорной стали - устанавливаются перед каждой горелкой. Водяной затвор 6 устанавливается на газопроводе перед газонагревателем.

Горелка 7 представляет собой футерованную трубу с охлаждаемым водой соплом 8 на выходе.

С целью сокращения размеров и упрощения изготовления газонагревателя, его собирают из литых игольчатых секций, обеспечивающих высокий коэффициент теплопередачи. В зоне высоких температур устанавливают секции из жароупорной стали, в остальных частях газонагревателя - из жароупорного чугуна. Отопление газонагревателя осуществляется с помощью горелки 9 подаваемым по трубопроводу 10 доменным газом тонкой очистки, поэтому поверхность секций не засоряется пылью и коэффициент теплопередачи практически остается неизменным.

Для образования смешанного газа и нагрева его до 750°С в газонагреватель по трубопроводу 11 подается доменный газ, а по трубопроводу 12 - коксовальный газ.

Распыливание смолы производится воздушной форсункой 13 высокого давления. При таком способе распыливания образуются капли смолы диаметром около 0,015-0,025 мм, что обеспечивает быстрый переход смолы в парообразное состояние. Потерн смолы вследствие сгорания части ее с воздухом при распылении составляют не более 5-6%. Так как форсунка работает непрерывно, выходное ее отверстие не закоксовывается.

Поскольку давление доменного газа в мартеновском цехе обычно бывает не ниже 350 мм рт.ст., то давление коксовального газа 250-200 мм является достаточным для преодоления сопротивления газонагревателя и обеспечения необходимой скорости выхода газа из горелки. При более низком давлении коксовального газа потребуются специальные устройства для повышения давления.

При незначительном содержании серы в коксовальном газе он может употребляться для отопления мартеновской печи без очистки. При повышенном (до 20 г/м³) содержании серы в коксовальном газе потребуется его предварительная очистка.

1. Способ отопления мартеновских печей смешанным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и стойкости печи, уменьшения удельного расхода топлива и упрощения конструкции печей, отопление мартеновских печей осуществляется нагретым ниже температуры нагрева воздуха карбюрированным смешанным (коксовальным и доменным) газом повышенной теплотворной способности при высоких скоростях его подачи в рабочее пространство печи.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для отопления мартеновских печей применяют очищенный от серы коксовальный газ.

3. Устройство для осуществления способа по п. 1 и 2, отличающееся тем, что для нагрева смешанного газа, вместо регенераторов, применяют отапливаемые доменным газом тонкой очистки газонагреватели.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что работающие по принципу противотока газонагреватели выполняются собранными из литых секций жаропрочной стали в золе высоких температур и жаропрочного чугуна в остальных частях.

5. Устройство по п.п. 3 и 4 отличающееся тем, что смешанный газ карбюрируют распыленной смолой при выходе его из газонагревателя.

6. Устройство по п.п. 3, 4 и 5, отличающееся тем, что распыление смолы осуществляют форсунками высокого давления с получением распыленных частиц смолы такого размера, при котором обеспечивается быстрый переход смолы в парообразное состояние.

7. Устройство по п.п. 3-6, отличающееся тем, что подачу смешанного газа в рабочее пространство печи осуществляют посредством горелок, обеспечивающих высокую выходную скорость газа.