Устройство штуцера горячего дутья воздухонагревателя доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B9/12 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованию воздухопроводной арматуры воздухонагре вателей доменной печи. В связи с интенсификацией процесса нагрева воздуха в доменных воздухонагревателях, выполнения насадки и камер горения из высокоразрыхляющего динаса (за сче.т использования в качестве топлива природного газа) снижается стойкость вспомогательных узлов оборудования, из-за чего повышаются простои доменной печи и это приводит к ограничен температуры горячяго дутья. Используемые на воздухонагревателе литые штуцеры с наружной между фланцами, камерой охлаждения не удовлетворяют современным условиям эксплуатации, так как наружная перемычка камеры охлажде между фланцами штуцера деформируется в литом корпусе, появляются трещины и течи воды. В патрубке штуцера и на внутреннем диаметре фланца, в местах стыка с фланцами газоотсекающих клапанов возникают трещины и течь воды через трещины. Примыкающая часть клад- ,ки к штуцеру из-за попадания воды обрушается в проем клапанов газоотсекающего клапана, препятствуя их нормальной работе, что приводит к дальнейшему разрушению фланца, и следовательно к снижению производства чугуна. Замена и аварийный ремонт штуцеров в период между капитальными ремонтами 3 разряда ведет к значительному перерасходу средств. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является устройство штуцера горячего дутья воздухонагревателя доменной печи, содержащее цилиндрический патрубок, облицованный изнутри огнеупорной футеровкой,фланцы, соединенные между собой ребрами жесткости ij . Недостатками такого устройства являются низкая эффективность охлаждения патрубка и внутренней повеохности фланца, недостаточная термостойкость кожуха камеры охлаждения, а также разностениость в охладительной камере, приводящая при высоких температурах к трещинам во фланце, тече воды, обрушению кладки, простоям воздухонагревателя. Ноль изобретения - снижение срока ремонта штуцера, повышение стойкости штуцера и футеровки. Поставленная цель достигается тем, что Б устройстве штуцера горячего дутья воздухонагревателя доменной печи, содер жащем шщиндрический патрубок, облицованный изнутри огнеупорной футеровкой, фланцы, соединенные между собой ребрами жесткости, патрубок снабжен холодил toncoM, выполненным в виде двух симмет рш-шых полуколец, установленных между фланцами и покрытых торкретмассой в месте сочленения патрубка и холодильник На фиг, 1 изображены места располо жения щтуцеров воздухонагревателя и воздухопровода горячего дутья j на фиг,2 устройство штуцера, сечение по оси. Устройство содержит цилиндр 1 и патрубок 2, облицованные изнутри по поверхности огнеупорной кладкой 3. Флан иы 4 и 5 соединены между собой ребрами жесткости 6,. Патрубок 2 снаблсен холодильнизсом 7, расположенным по вну ренней его поверхности и фланцев 4 и 5 Холодильник 7 выполнен в виде ciftviMeTричьш1х в сечении полуколец 8, которые прикреплены друг к другу и соответственно к фланцам 4 и 5. Холодильник 7 расположен так, что внутренним диаметром он охватывает зауженную внешнюю поверхность огнеупорной кладки штуцера 9. а наружным диаметром поверхности контактирует с патрубком 2 и фланцами 4 и 5. К холодильнику подсоединены дае трубы 10 снизу и сверху для подвода и отвода охладителя. Патрубок, цилин и холодильник изнутри покрыты торкретмассой 11. (показан сварной вариант). Устройство работает следующим образом. Через трубы 10 снизу вверх постоян но подается охладитель (вода, пар, азот воздух и др.). В режиме нагрева воздухонагревателя газовая горелка зажжена и продукты горения через штуцер 9 подаются в камеру горения. Причем продукты горения с температурой 16001700°С смывают поверхность огнеупорной кладки 3. Тепло от продуктов горения сначала воспринимает огнеупорная кладка 3, слой торкретмассы 11, а затем холодильник 7. Такая конструкция холодильн1жа 7 предотвращает перегрев огнеупорной кладки 3 и фланцев 4 и 5, патрубка 2 штуцера 9, выполнение холодильника 7 из двух полуколец и крепление их между собой и к фланцам 4 и 5 способствует рациональному симметричному распределению термодинамических нагрузок в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В режиме дутья воздухонагревателя через верхний штуцер воздухонагревателя (через штуцер горячего дутья) поступает нагретый обогащенный кислородом до 35% воздух. Температура горячего дутья в этом случае достигает . Воздух, смывая кладку 3, передает тепло сначала огнеупорной кладке, слою торкретмассы 11 и затем холодильнику 7. Симметричное выполнение холодильника 7, его крепление снизу к фланцам 4 и 5, патрубку 2 позволяет обеспечить необходимую жесткость штуцера 9, допустимую температуру нагрева фланцев 4 и 5, патрубка 2 и огнеупорной кладки 3 и значительно понижает вероятность возникновения трещин и деформации. Конструкция штуцера способствует ускорению модернизации находящихся в эксплуатации штуцеров и снижению времени простоев доменной печи при текущем ремонте и обслуживании. Применение предлагаемого устройства позволяет предотвратить простои воздухонагревателей в год до 5000 ч, снизить объем работ по текущему ремонту огнеупорной кладки штуцеров на 40%. Формула изобретения Устройство штуцера горячего дутья воздухонагревателя доменной печи, содержащее цилиндрический патрубок, облицованный изнутри огнеупооной футеровкой, фланцы, соединенные между собой ребрами жесткости, отличающееся тем, что, с целью снижения срока ремонта штуцера, повыщения стойкости 1зутеровки, патрубок снабжен холодильником, выполненным в виде двух симметричных полуколец, установленных между фланцами и покрытых -торкретмассой в месте сочленения патрубков и холодильника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Зюзин В, И. Механическое подъемно-транспортное оборудование доменных цехов. М., 1962, с. 310-311, рис.240.