Воздухонагреватель доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B9/14 

(54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей, может быть применено во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов. По основному авт. св. № 734291 известна конструкция воздухонагревателя до менной печи, работающего на ни окалорийном газе. Этот воздухонагреватель выполнен в виде купола, обьединякнаего камврь насадки и горения, где в камеру горения встроены штуцер вывода горячего дутья и газовая горелка с подводом горячего воздуха горения. Нижняя часть каме{мл гсфения шлюпкена в виде шшиндричёского участка с диффузором, установленным перед газовой горелкой, в которую коаксиальнО введён подвод горячего воздуха, соёдивенный трубопроводом с трактом горячего дутья. Подвод горячего воздуха выполнен в виде сопла, установленного в железобетонной подушке камеры горения. В этом воздухонагревателе доменной печи смеситель низкокалорийного доменного газа с вентиляторным воздухом а подводом горячего воздуха установлен внутри камеры горения в виде диффузора 1. Однако 4 тероЕжа трубопровода от тракта горячего дутья до подушки воздухонагревателя выполнена аналогично тракту горячего дутья, т.е. в 4 оката. Кроме того, в настоящее время отсутствуют надежные устройства для регулврсжання кааичества горячего дутья. Попытки применять керамические заслонки для регулиро шия распрелелення дутья по доменной печи оказались безуспешными. Использование шибера г ячего дутья в качестве регулирующего устрсЛства приводит к обгоранию-языка шибера и выходу его из строя. Цель изобретения - повышение эффективности использвания воздухонагрюватеря за счет сохранения .размеров йамеры горения с увеличением размеров камеры .на- сддки; облегчение обслуживания смесителя горячего дутья и атмосферного воздуха; повышение надежности работы смесителя, снижение потерь тепла при транспортиров е дутья; уменьшение габаритов и материалоемкости тракта, подводящего. горячее дутье к горелке. Цель достигается тем что соединительный трубопровод подвода горячего воздуха от тракта горячего дутья снабжен смесителем с встроенным всасывающим патрубком, вход которого выполнен по лемнискате, а в смеситель из тракта горячего дутья введен патрубок имеющий форму сопла Лаваля, при этом, патрубок дополнительно снабжен трехшиберным дискре тным дроссельным утугройством. Патрубок, подаюш ий горячее дутье в смеситель, выполнен в виде водоохлаждаемой медной фурмы или стального диффуэора футерованного огнеупорной набивкой. Трехшиберное дискретное дроссельное устройство выполнено в виде трехручьевог замкнутого разветвления трубопроводов с установкой шибера на каждой ветви. На фиг, 1 изображено -предложенное устройство вертикальный разрез; на фиг. 2 схема дроссельного регулирующего устройства дискретного типа. Е1оздухонагреватель доменной печи состоит из камеры 1 насааки и камеры 2 горения, объединенных общим куполом. Ка мера 2 горения снабжена штуцером 3 с отсечным ишбером 4 вывода горячего дутья в тракт 5 горячед о дутья и цилиндрическим участком 6 с диффузором 7, устазювлсллым над горелкой 8, выйолненной в виде двух концентрических тороидальных щелей, через которые раздельно патрубком 9, в котором установлены жалюзи Ю, подается вентиляционный воз дух и патрубком 11 подается газ из трубопровода 12, снабженного регулятором 13 и шибером 14. В горелку 8 коаксиально введен дополнительный подвод 15 горячего воздуха в виде сопла 16, установленного в железобетонной подушке 17 и соединенного с помощью футерованного рукава 18 с трактом 5 горячего дутья. Футерованный рукав 18 снабжен отсечным шибером 19 и смесителем 20 с встроенным всасывающим патрубком 21, вход которого выполнен по лемнискате. В патрубке 21 устгшовлен регулирующий дроссель 22. В смеситель 20 вэ тракта 5 гор$гаего дутья введен патрубок 23, имеющий форму сопла Ла&аля, при атом патрубок 23 дсшолнителыю снабжен трех шиберным дискретным регулирующим устюйством 24, установленным на патрубе 23, Регулирующее устройство 24 выполнео в виде трехручьевого разветвления труопроводов 25 с установкой шибера 26 а каждой ветви. Выходной патрубок 23 выполнен в вие сопла Лаваля 27, изготовленного из едной водоохлаждаемой фурмы, или в иде стального диффузора, футерованного гнеупорной набивкой. Регулирующее устройство 24 состоит з трехручьевого разветвления трубопроодов 25, все три ветви которого имеют азличное сечение, перекрываемое шибеом 26. Сечение каждой ветви меньше сеения подводящего трубопровода горячего утья. Суммарное сечение ветвей . Работа воздухонагревателя осуществляется следующим образом, В период нагрева насадки из трубопровода 12 низкокалорийного доменного газа при помощи регулятора 13 подается доменный газ, который предварительно перед горением смешивается с вентиляторIUIM воздухом, подаваемым из патрубка 9 при помощи жалюзи 10 и окончательно смешивается после открытия шибера 14 в диффузоре 7 и цилиндрическом участке 6 пол давлением 300-800 мм рт.ст, В это время открывается шибер 19 и часть горячего дутья (величина расхода регулируется регулирующим устройством 24) из тракта 5 горячего дутья по футерованному патрубку 23, инжектируя при этом благодаря соплу Лаваля 27 часть воздуха из всасываемого патрубка 21 (регулирование его количества осуществляется дросселем 22), направляется в футерованный рукав 18, предварительно смешиваясь в смесителе 2О, Подготовленная смесь с давлением 2,0-6,0 ати направляется в сопло 16, выходя из которюго смешивается в диффузоре 7 и цилиндрическом участке 6 со смесью, подготовленной в горелке 8, сгорая при этом в камере горения 2. Температура воздуха на выходе из сопла 16 в течение всего периода нагрева поддерживается на уровне 7ОО-77СРс, что при калорийности доменного газа равной 850-5ОО ккап/нм обеспечит темпе{ атуру под куполом воздухонагревателя равную ISOO-lGGd C и соответственно температуру горячего дутья .t4OO-145Cf С. В период дутья воздух, нагретый в насадке 1 после открытия шибера 4 горячего дутья, проходя через штуцер 3, наП р и м е ча н и Из таблицы видно, что применение трех шиберного устройства вместо двухшиберного резко увеличивает регулирующие возможности. Возможно применение в устройстве ветвей разного сечения. Устройство рассчитывается на пропуск в полностью открытом состоянии 30-40% дутья от общего количества дутья V v , нагреваемого в воздухонагревателях. Применение предложенного технического решения позволит применить для нагрева воздухонагревателей низкокалорийные газы, обеспечив повышение температуры дутья с повышением эффективности его нагрева. Формула изобретения Воздухонагреватель доменной печи по авт. св. № 734291, отличаю865915 е: Знак (х) означает.открытие шибера максимальное количество дутья при открытых Р ,f,, F . 5. 6 правляется в тракт 5 горячего дутья при закрытом регулирующем устройстве 24. На трех ветвях регулирующего устройства 24 имеется восемь дискретных расходов с шагом 12,5%, что иллюстрируется таблицей. щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, соединительный трубопровод подвода горячего воздуха от тракта горячего дутья к соплу дюгща камеры горения снабжен смесителем-эжектором с всасывающим патрубком, вход которого выполнен по лемнискате, при этом в смеситель из тракта горячего дутья введен патрубок с трехшиберным дискретным дроссельным устройством. Источники информации, принятые во внимание при шсспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2574749/22-О2 кп. С 21 В 9/14, 1978.