Воздухонагреватель доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B9/02 

(54) ВСЙДУХОНАГРЕВАТЕПЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к энергетике и металлургии к может быть применено во всех отрасл51х народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту 5юляется воздухонагреватель доменной печи, включающий кожух, огнеупорную футеровку стенок и днщце камеры горения, камеру насадки, горелку, штуцера горячего и холодного дутья 1 .

Недостатком известной конструкции является низкая стойкость огнеупоров камеры горения.

Цель изобретения - повышение стойкости футеровйи стенок камеры горения, увеличение температуры дутья.

Поставленная цель достигается тем, что 6 воздуконагревателе доменной печи, включающем кожух, огнеупорную футеровку стенок и днище камеры горения, камеру насадки, горелку, штуцера

горячего и холодного дутья, в днище камеры горения выполнен кольцевой паз, соединенный вертикальными каналами с расположенной внутри кладки днища колл тором, подключенным к двум наружиным штуцерам подвода-охладителя, расположенным симметрично штуцера горелки на paccToajimi 0,4-0,5 глубины кольцевого паза.

На фиг, 1 изображен воздухонагре10ватель доменной печи, вертккальньтй рез; на фиг, 2 - то же, разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - размещение патрубков.

Воздухонагреватель доменной печи

15 состоит из кожуха 1, на внутренней поверхности которого расположена огнеупорная футеровка 2 камеры насадки 3 и камерь 4 горения, объединенных куполом 5,.

20

В днище камеры 4 горения вьшолнен кольцевой паз 6, открытый внутрь камеры 4 горения. Нижняя часть кояьгцевого паза 6 соединена вертикальны- ми патрубками 7 с внутренним коллеК тором 8 подвода азота или холодного дутья. Вертикальные патрубки 7 установлены равномерно по обе стсуэоны идтуцера горелки 9 с шагом 0,2«О, значений вьюочы кольцевого паза 6. С внешней стороны кожуха 1 камеры горения 4 установлен внешний коплектор 1О, соединенный патрубками 11 с внутренним коллектором 8 подвода, охладителя (азота или холодного дутья Внешний коллектор 10 снабжен отсекающим шибером 12. Воздухонагреватель работает следую щим образом. В периоды нагрева насадки и нагрева дутья охладитель, например холодное дутье, подают из внешнего коллектора 10 при открытом шибере 12 через патрубки 11 во внутренний коллектор 8 и далее через вертикальные патрубки 7 в нижнюю часть кольцевого паза 6. Холодное дутье (или азот), нагнетаемое из вертикальных патрубков 7 (сопел) при выходе из кольцевого паза 6, создают оболочку из -сжатого воздуха (или азота), которая предохраняет огнеупорную футеровку 2 и кожух 1 от агрессивного воздействия газов с высоким температурам в факеле горения. Проведенное технико-экономическое сопоставление показало, что применение предлоЙсенного технического решения по сравнению с известным позволяет повысить температуру дутья на 5-10°С, увеличить стойкость огнеупоров камеры горения на 4О-50%, Размещение вертшсальшлх патрубков (сопел) при высоте паза 250-1000 мм и угле раскрытия струи24-27° (см, фиг позволяет определить расстояние d меж ду соплами из учета встречи струи на выходе из кольцевого паза, с( 12,5 + 21ltc5 13,5 в 2 (0,213 + О,241), где h - высота кольцевого ,паза. Ширина кольцевого паза из учета встречи струй на выходе b 1,2р 1,2 (0,107 - 0,121) О,128 - 0,145 м (li 250 мм) b l,2q « 1,2 (0,213 - 0,241) 0,255 - 0,29О м (-И « 5ОО мм) 6 1,2ц 1,2 (0,426 - 0,482) « О,51 - 0,58 м ( 4i 1ООО мм) Таким образом, оптимальное расстоя ние между соплами (вертикальными патрубками) должно составить 300-600 мм при высоте кольцевого паза 500-100О мм, следовательно расположение сопел с шагом 0,,5 значений высоты кольцевого паза является оптимальным из условий создания сплошной воздушной оболочки, защищающей огнеупорную фу теровку камеры горения путем встречи истекающих струй на выходе из кольцевого паза. При использовании в качестве охлаждающего агента холодного дутья при 80-150°С в период нагрева дутья позволяет поднять температуру гЬрячего дутья на 5-10С, а в период нагрева насадки сэкономить на 3-5% расход природного газа. Перемещение факела горелки в оболочке сжатого воздуха{ имеющей болеенизкую температуру, чем продукты горения, позволяет уменьшить интеркристаллитную коррозию кожуха воздухонагревателя и повысить стойкость огнеупоров камеры горения на 40-50%. Полученные данные по технико-экономической эффективности показьшают, что межремонтный срок за счет повышения стойкости Камер горения увеличится с 5 до 6 лет. При повьпиении температуры дутья на и уменьшении расхода кокса на 0,5 кг/т чугуна экономический эффект составит 451 тыс, руб. Формула изобретения Воздухонагреватель доменной печи, содержащий кожух, огнеупорную футеровку стенок и днище камеры-горения, камеру насадки, горелку, штуцера горячего и холодного дутья, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости огнеупорной футеровки и стенок камеры горения, увеличение температуры дутья в днище камеры горения выполнен кольцевой паз, соединенный вертикальными каналами с расположенным внутри кладки днища коллектором, . подключенным к двум наружным штуцерам подвода охладителя, расположенными симметрично штуцера горелки на расстоянии 0,4-0,5 глубины кольдавого паза. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент Франции № 2077706, кл, С 21 В 9/00, 1973.

Ui.3