Холодильник доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/10 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованию доменных печей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является холодильник доменной печи, состоящий из чугунной пли-ты с ребрами и залитыми в нее охлаждающими элементами, входные и выходные патрубки 1.

Недостатком зтой конструкции является низкая стойкость холодильника, так как на поверхности холодильника после разрушения футеровки плохо удерживается гарнисаж. Обрушение гарнисажа приводит к нарушению устойчивости хода печи в связи с приходом в горн холодных масс гарнисажа. Кроме того, обнаруженные ребра чугунной плиты интенсивно изнашиваются вследствие эрозирующего действия высокотемпературных по- токов газа, поднимающихся вверх, и материалов, опускающихся вниз.

Цель изобретения - образование искусственного гарнисажа, на ребрах и повьппение вследствие этого стойкости холодильника.

Поставленная цель достигается тем, что в холодильнике доменной печи, состоящей из чугунной плиты с ребрами и залитыми в нее охлаждающими злементами, входными и выходными патрубками, в плите вьтполнеиы открытые сквозные каналы, соединенные с охлаждающими злементами, диаметром 0,010,03 толщины плиты и с межцентровым расстоянием между каналами, равном 10-30 их диаметров.

10

На чертеже изображен холодильник доменной печи.

Холодильник доменной печи состоит из чугунной плиты 1 с залитыми в нее охлаждающими злементами / с входными 3 и вы15ходными 4 патрубками и чугунных ребер 5. Наружная рабочая поверхность 6 холодильника и охлаждающие элементы 2 вьтолнены пористыми так, что полость охлаждающего элемента 2 сообщается с внешней средой.

20 Пористость вьшолнена в виде сквозных каналов 7. Диаметр каждого сквозного канала вьшолнен равным 0,01-0,03 голиданы чугунной плиты и размещены они с межцентровым рас39стоянием между двумя близлежащими отверстиями, равном 10-30 их диаметров. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Охладитель через входной патрубок 3 поступает в охлаждающий элемент 2, охлаждае чугунную плиту I, чугзшные ребра 5, рабочу поверхность 6 и отводится через выходной патрубок 4. Часть охладителя заполняет сквозные каналы 7 и,испаряясь, поступает в рабочее пространство доменной печи, Низкотемпературный лоток охладителя в газообраз ном состоянии отжимается к футеровке, и контактируя с окружающими рабочую поверх ность жидко-твердыми фазами, охлаждает их и способствует образованию защитного искус ственного гарнисажа. С образованием на рабочей поверхности холодильника гарнисажа количество охладителя, поступающего в рабочее пространство печи уменьшается. При обрушении гар1шсажа сходящими материалами увеличивается количество охладителя, поступающего в рабочее пространство, что способствует образованию гариисажа в поверхностном слое. Интенсивное охлаждение охладителем гарнисажа способствует понижению его температуры и лучшему удержанию на поверхности холодильника. Кроме того, наличие низкотемпературных потоков вдоль рабочей поверх ности гарнисажа также приводит к повыщершю его устойчивости. Сокращение времени контакта поверхности холодильников с рабочим пространством печи и уменьшение температурного уровня в зтой зоне приводит к снижению эрозирующего действия потоков газа и материалов и вследствие этого к повьш1еншо стойкости холодильника путем искусственного гарнисажеобразования. При вьшолнении пор в виде радиальных каналов с диаметром, равным 0,01-0,03 тол щины чугу}шой плиты, создается оптимальны эффект охлаждения поверхности холодильник изготовление каналов меньше 0,01 толщины чугунной плиты поскольку сопряжено со зна чителып11ми технологическими трудностями, весь охладитель поступает в рабочее пространство в йиде струи газа вьшетающей с большой скоростью, а при диаметре канала свыше 0,03 толщины чугунной плиты практически весь охладитель поступает в рабочее пространство без испарения в канале, что ухудшает условия охлаждения холодильника и может явиться причиной локального переохлаждения периферийной зоны печи. Наибольщий зффект можно получить при вьшолнении сквозных каналов, размещенных с межцентровым расстоянием между двумя близлежащими отверстиями, равном 10-30 их диаметров. При изготовлении сквозных каналов с межцентровым расстоянием менее 10 их диаметров ослабляется про1шость конструкции и возрастают технологические трудности изготовления холодильника, а при расстояниях свыше 30 диаметров уменьшается охлаждающий эффект пост)щающей в рабочее пространство печи паро-жидкостной смеси. Сквозные каналы рекомендуются зьЩолнять по всей высоте охлаждающего элемента, причем межцентровое расстояние на участках, приближенных к краям холодильника, составляет 10-15 диаметров каналов, а на участках, приближенных к центру холоцильника, - 20-30 диамет{юв. В случае наличия по толщине холодильника двух охлаждающих элементов пористость вы.полняется на ближнем к рабочей поверхности. Опробование конструкции показывает, что в сравнении с известным холодильником предлагаемая конструкция обеспечивает установление более низкой температуры рабочей поверхности и перепада температур в теле холодильника, что приводит к увеличению его срока службы; более низкие тепловые потери, что снижает расход кокса. Применение предлагаемого холодильника снижает период температур охлаждающей воды, что эквивалентно уменьщепию расхода кокса, примерно на 7 кг/т чугуна. Формула .изобретения Холодильник доменной печи, состоящий из чугунной плиты с ребрами и залитыми в нее охлаждающими элементами, входными и выходными патрубками, отличающийс я тем, что, с целью образования искуственного гарнисажа на ребрах и повышения вследствие этого стойкости холодильника, в плите вьщолнены открытые сквозные каналы, соединенные с охлаждающими элементами, диаметром 0,01-0,03 толщины плиты и с межцентровым расстоянием между каналами, равном 10-30 их диаметров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Известия вузов. Черная металлургия, 1972, Г 8, с. 162.