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

(54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции воздухонагревателя доменной печи и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов низкокалорийным топливом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является воздухонагреватель доменной печи, содержащий кожух, огнеупорную футеровку, камеру насадки и камеру горения, в нижней части которой расположен дополнительный регенеративный теплообменник с куполом и разделительной стенкой.

Теплообменник состоит из камеры насадки со щтуцером ввода подогретого (горячего) воздуха и сводовой горелкой, причем штуцер вывода горячего воздуха соединен дополнительным трубопроводом с газовой горелкой воздухонагревателя 1.

Недостаток заключается в том, что в воздухонагревателе перевальная разделительная стена между камерой встроенного теплообменника и камерой насадки воздухонагревателя испытывает значительное давление во время работы воздухонагревателя на дутье. Под действием этого давления

не исключен прорыв холодного воздуха в камеру насадки теплообменника, а также не обеспечена длительная прочность перевальной стены и купола теплообменника. Цель изобретения - повышение стойкости воздухонагревателя и увеличение вследствие этого срока службы между ремонтами.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, держащем кожух, огнеупорную футеровку, камеру насадки и камеру горения, в нижней части которой расположен дополнительный регенеративный теплообменник с куполом и разделительной стенкой, теплообменник снабжен газоплотной оболочкой, ох15 ватывающей надкупольную часть и разделительную стенку, соединение оболочек между собой и кожухом выполнено посредством компенсаторов, периферийная и разделительная стены теплообменника по всей высоте насадки сочленены распорными перегородками со сквозными каналами, при этом в наружной кладке купола выполнены кольцевые каналы охлаждения.

Благодаря выполнению встроенного теплообменника в газонепроницаемой оболочке, снабженной компенсаторами, с разделительной стеной, подкрепленной распорными перегородками, и с воздухоохлажДаемым куполом достигается повышение стойкости воздухонагревателя предлагаемой кострукции, что позволяет повысить эффективность нагрева дутья.

На фиг. 1 изображен предлагаемый воздухонагреватель доменной печи, вертикальный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (дополнительный регенеративный теплообменник); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Высокотемпературный воздухонагреватель доменной печи содержит кожух 1, футеровку 2, камеру 3 насадки и камеру 4 горения, в нижней части которой расположен регенеративный теплообменник 5, включающий газонепроницаемую стену 8, распорные перегородки 9, купол 10 и насадку 11, расположенную выше поднасадочного устройства 12. В распорных перегородках 9 предусмотрены сквозные каналы 13 для прохода газов. Газонепроницаемая оболочка 6 содержит горизонтальную часть 14 над куполом теплообменника 5, соединенную с кожухом 1 и вертикальной частью 15 через волновые компенсаторы 16, необходимые для обеспечения термического расширения кладки периферийной и разделительной стен. Вертикальная часть 15 присоединена боковыми кромками к кожуху 1 по всей высоте теплообменника. В наружной кладке купола 10 предусмотрен кольцевой воздухоохлаждаемый канал 17 для предупреждения перегрева надкупольного пространства. Внутренняя форма купола 10 образована вращением полуовала вокруг горизонтальной малой оси (ось а-а на фиг 3)

Теплообменник предназначен для работы с температурой купола до 1200°С и давлением воздуха до 0,05 кг/см. Он работает следующим образом.

В сводовую горелку подается доменный газ и вентиляторный воздух. Горение происходит под куполом 10 теплообменника, продукты горения проходят сквозь его насадку 1 1, отдают ей тепло и уходят в дымовую трубу. Во второй период работы воздух горения поступает через воздухопровод и поднасадочное устройство 12 в насадку 11 теплообменника, проходя ее, нагревается и по дополнительному трубопроводу подается к основной горелке воздухонагревателя.

Особенность работы конструкции теплообменника заключается в том, что он нагружен значительным давлением дутьевого воздуха снаружи при небольшом избыточном внутреннем давлении, не превышающем 0,05 кгс/см. При этом основное назначение распорных перегородок 9 - улучшить условия работы разделительной стены 8, резко уменьшить изгибные условия в ней и деформации в месте примыкания разделительной стены 8 к периферийной кладке 7.

Выполнение теплообменника 5 в газонепроницаемой оболочке б, снабженной компенсаторами 16, с разделительной стеной 8, подкрепленной распорными перегородками 9, и с куполом 10, снабженным воздухоохлаждаемым каналом 17, обеспечивает длительную прочность конструкций, и надежность работы предлагаемого воздухонагревателя.

Таким образом, применение изобретения позволяет повысить эффективность нагрева дутья с использованием низкокалорийных Газов.

Ожидаемый экономический эффект за счет использования низкокалорийного топлива составляет около 208 тыс. руб.

Формула изобретения

Воздухонагреватель доменной печи, содержащий кожух, огнеупорную футеровку, камеру насадки и камеру горения, в нижней части которой расположен дополнительный регенеративный теплообменник с куполом и разделительной стенкой, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости воздухонагревателя и увеличения вследствие этого срока службы между ремонтами, теплообменник снабжен газоплотной оболочкой, охватывающей надкупольную часть и разделительную стенку, при этом соединение оболочек между собой и кожухом выполнено посредством компенсаторов, периферийная и разделительная стены теплообменника по всей высоте насадки сочленены распорными перегородками со сквозными каналами, при этом в наружной кладке купола выполнены кольцевые каналы охлаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2597005/22-02, кл. С 21 В 9/02, 1980.