Воздухонагреватель доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B9/04 

(54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлуртия в частности к конструкциям доменных воздухонагревателей, и может быть использовано в других отраслях- народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газа. Повышение температуры дутьевого воздуха привело к необходимости улучшения теплоизолящ1И с целью сокращения потерь тепла и снижения температуры металлического кожуха. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является воздухонагреватель доменной печи, содержащий камеры и насадки, огнеупорную кладку, кожух, кот рый внутри покрыт теплоизоляционным торкретслоем, компенсационньш слой 1. Нанесение на внутреннюю поверхность, кожуха торкретслоя, толщиной 60-100 мм, позволило значительно снизить температуру мет ла кожуха и уменьшить вероятность проникновения горячих газов к кожуху, а также по гери тепла в окружающую среду. Недостатком известной конструкции является то, что величина напряжений в кожухе в значительной степени зависит .от козффициен та трения между слоями (скатами) кладки или стального кожуха о кладку. При разогреве воздухонагревателя и его циклической работы происходят изменения высоты радиальных стен. До использования - оркретслоя проскальзывание кладки происходило у кожуха , так как коэффициент трения металла о кладку составляет 0,3-0,4. Например, в 1978 г. на воздухонагревателях доменных печей 7 и 8 завода Криворожсталь при вводе их в зксплуатащио после ремонта наблюдается аппаратов, что привело к разрушению донышка, анкерных креплений и наклону воздухонагревателей. Цель изобретения - повышение стойкости футеровки и увеличение вследствие этого срока службы между ремонтами. Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе дометшой печи, содержащем камеры горения и насадки, огнеупорную кладку, кожух, который внутри покрыт теплоизоляционным торкретслоем, компенсационный слой, между огнеупорной кладкой и торкретслоем по всей его поверхности нанесен слой графита толщиной 10-20% толщины торкретслоя, при этом слой графита снабжен поясами из теплоизоляционных мато, расположенных на расстоянии один от другого пл - 1Го Ь1соты воздухонагревателя. Расстояние между поясами 1/20-1/30 высоты воздухонагревателя обеспечивает сохране ние графита по высоте. Полученная таким образом комбинированная кладка торкретмассой и слоем графита позволяет уменъщить заклинивающее действие неровностей торкретслоя и сиизить коэффициент трешяя кладки с торкретслоем, что значительно повышает стойкость кожуха и футеровки./ На ФИЕ изображен воздухонагревате.пъ, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1. Воздухонагреватель состоит из горелки 1, камеры 2 горения, насадки 3, поднасадочного устройства 4 и дымовых патрубков 5. Воздухонагреватель включает металлический кожух 6 (фиг. 2), па котором нанесен торк ретслой 7. Между кладкой 8 и торкретслоем 7 расположен слой 9 графита, по высоте ко торого установлены пояса из теплоизоляцион ных матов 10. В кладке 8 в качестве компенсационного слоя 1 используют теплоизоляционные маты. Воздухонагреватель работает следующим об разом. В период его разогрева или циклической работы газ сжигается в горелке 1 и в каме ре 2 горения. Продукты горенияпроходят через насадку 3, поднасадочные устройства 4 и дымовые патрубки 5 в дымоход. При уве личении температуры кладки 8 она расширяется, увеличиваясь в диаметре и по высоте. С увеличением диаметра прижимаются все слои футеровки друг к другу, создавая силы трения, препятствующие увеличению высоты футеровки и проскальзываиию слоев относительно друг друга. Так как коэффициент трения по графитовому слою 9 в несколько раз меньще, чем козффициент трения между другими слоями футеровки, то рост футеровки происходит за счет проскальзывания по суюю 9 графита. Принятая толщина слоя 9 графита 10-20% толщины торкретслоя исключает заклинивание кладки 8 по неровностям торкретслоя. Уменьщение сил трения и заклинивания клад ки благодаря применению графитовой просло ки существенно снижает усилия, появляющие ся в кладке 8 и кожухе 6, а проскальзьгва4иис всей кладки 8 по слою 9 не вызовет смешение и разрывы в компенсационном слое 11, расположенном в кладке 8. Применение графитового слоя 9 качественно изменяет характер работы конструкций, так как без этого слоя относительная сдвижка слоев футеровки по вертикали происходила в том месте, где сопротивление таким сдвигам оказывалось меньще, а зто зависело от качества выполнения кладки и свойств соприкасающихся материалов. Так как коэффициенты трения и неровности кладки вызывали заклинивание слоев между собой, то вертикальная сдвижка оказывалась возможной либо по компенсационному слою, либо между другими слоями с нарущением плотности футеровки или разрывов матов. Введение слоя 9 графита фиксирует место, по которому происходит сдвижка по высоте от термического роста футеровки, что существенно снижает усилия, необходимые для сдвижки, и этим исключает нарущение плотности футеровки, являющейся одпим из главных требований работоспособности всего воздухонагревателя. Использование предлагаемого технического рещения применительно к воздухонагревателям доменной печи производительностью 1 млн. т/г. по сравнению с известной конструкцией позволяет увеличить межремонтный период работы воздухонагревателей на 20-30% пои повыщениях параметра дутья. Ожидаемый экономический эффект на одну печь составит 109 тыс. руб./г. Формула изобретения Воздухонагреватель доменной печи, содержащий камеры горения и насадки, огнеупорную кладку, кожух, внутренняя поверхность которого покрыта теплоизоляционным торкретслоем, и компенсационный слой, отличающийся тем, что, с целью повыщения стойкости футеровки и увеличения срока службы между ремонтами, между огнеупорной кладкой и торкретслоем по всей его высоте выполнен слой из графита толщиной 10-20% толщины торкретслоя, при этом слой графита снабжен поясами из теплоизоляционных матов, расположенных, на расстоянии один от другого т:: - т высоты воздухонагревателя. , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 446547, кл. С 21 В 9/04, 1976.