Доменный воздухонагреватель Советский патент 1983 года по МПК C21B9/00 

(54) ДОМЕННЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к воздухонагревателям доменных печей, и может бьпъ использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется вьюокотемпературш й нагрев газов. Известны доменные воздухонагреватели, содержащие кожух, огнеупорную футеровку, камеры горения и насадки, купол, закладную трубу с фланцем, термопару с чехлом, огнеупорную1 пробку с перепускным отверстием соосным с термопарой l Недостатками этого воздухонагревателя являются значительные перехревы кожуха купола и низкая стойкость термопары вследствие интенсивных потоков газа в перепускном отверстии при переключениях воздухонагревателя, что приводит к снижению эффекттаности нагрева дутья к стойкости купола. Наиболее близким к предлагаемому является домонный воздухонагреввтеяь, содержавши камеры горения и насадвя, 1Супол с нижними и верхними слоями кладки, люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускнь ми отверстиями j . Недостатками данного доменного воздухонагревателя являются высокая трудоемкость, низкая технологичность изготовления установки защитного экрана, что связано с тем, что в настоящее время на заводах эти экраны изготовляют кустарным способом, а также недостаточная эффектшаность нагрева дутья из-за относительно въюоких потерь тепла через купол всхздухонагревателя. Цель изобретения - повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления защитного экрана, увеличение эффективности нагрева дутья. Поставленная цель достигается тем, что в доменном воздухонагревателе, содержащем камеры горения и насадки, купол с нижними и верхними слоями кладки, люк, закладную с фланцем, защитный экран и пробку с перепускными чэтверстиями, зааштный экран выполнен в виде дву ступенчатой шшшздртгческой втулки с отверстиями, соединенными с перепускными отверстиями пробки, при этом защитный экран установлен нижней частью с зазором в углублении, вьшолненном в пробке и расположенном соосно в верхнем ее основшши, с диаметром и глубиной соответственно 0,70-0,85 и 0,25-0,35 диаметра пробки. Кроме того, во втулке вьшолнены o версткя перпендикулярно вертикальной оси воздухонагревателя, с диаметром и высотой от нижнего основания втушш соответственно 0,25-Ю,35 и 1,55-1,65 диаметра пробки. На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг 1. Доменный воздухонагреватель состоит из кожуха 1, на внутренней поверхности . которого расположена огнеупорная футеро ка 2, камеры 3 горения и камеры 4 насадки, объединенных общим куполом 5, в котором находится люк 6. В отверстия люка 6 закреплена закладная .труба 7, входящая в вертикальное отверстие 8 огнеупорной пробки 9, вьшолненной из того же материала, что и несущий слой футеровки купола 5, и закреплешшя в последнем. Пробка вьшояняется из двух половино| разделенных вертикальным разъемом. Такое вьшолнение пробки взамен сбора ее из четырех половин улучщает техноло гичность ее изготовления и сбора, снижа ет трудовые затраты при установке проб ки. Пробка 9, кроме того, имеет вертика ное углубление 10 для установки нижнег основания 11 защитного экрана 12. Между огнеупорной футеровкой 2 кож ха 1 и изоляцией 13 купола 5 имеется воздушный зазор 14, необходимый для расщирения стен воздухонагревателя и купола 5. Коаксиально люку 6 устанавливается защитный экран 12 с двумя вертикальньхми отверстиями 15, расположенными соосно с вертикальными отверс тиями 8 огнеупорной пробки 9. При этом закладная труба 16 под термопару може быть установлена в любом из отверстий 8 пробки 9. В нижнем основании 11 экрана 12 выполнены 2 горизонтальных отверстия 17,. соедин5эйощихся с верти- 1сальными отверстиями 15. В лериод наполнения воэдухонагреватеда горячее дутье черед свободное отверстие 8 в пробке 9 и отверстия 15 в нижнем осно вании 11 экрана. 12 нащавляется через горизонтальные отверстия 17 под экран 12 вдоль теплоизоляции 13 купола в зазор 14, что снижает давление дутья на купол. Вертикальный участок отверстия 15, который не вставлена закладная труба 7 вьщ1е горизонтального отверстия 17, перед разогревом заполняется глиной. Вьюота зазора выбирается таким образом, чтобы не происходило касания экрана 12 футеровки 2 кожуха 1 при разогреве и эксплуатации воздухонагревателя. Технико-экономическое сопоставление известного доменного воздухонагревателя и предлагаемого выявляет преимущества последнего. Большая технологичность изготовления узла купольного экрана достигается за счет возможности изготовления его вместе с пробкой на огнеупорных заводах в качестве ординарных огнеупорных изделий. Например, для современных высокотемпературных воздухонагревателей пробка 9 может быть вьшолнена динасовой, а экран 12 - из пористых огнеупоров (КЛ- 1,3;ШЛБ-1,0 и т.д.). Повыщение эффективности нагрева дутья вытекает из того, что вьшолнение купольногчэ экрана из пористых огнеупоров снижает температуру на его наружной поверхности, что уменьщает лучистый поток на футеровку, примьжающую к кожуху, повьииает стойкость кожуха 1 купола и его футеровки 2. Необходимость выбора принятых конструктивных параметров следующая. Диаметр углубления в пробке составляет 0,70-0,85 ее диаметра. При диаметре углубления, меньшем 0,7 диаметра пробки, установка экрана неустойчива, а простенки у отверстий для установки термопары тонкие и недостаточно прочные, а при диаметре углубления, большем 0,85 диаметра пробки, завышен расход материала на изготовление купольного экрана и недостаточно прочным оказьшается поясок на верхнем основании пробки, об- :разующий углубление для установки ку- польного экрана. Вьюота углубления в верхнем основании пробки составляет О,25-О,35 ее ; (пробки) диаметра. При высоте углубления, меньшем 0,25 диаметра пробки, установка купольного экрана неустойчива, а при высоте углубления, большем 0,35диаме1 ра пробки, завышен расход материала на изготоБЛею1е экрана, а прочность пробки недостаточна. Перепускные отверстия в основании экрана имеют диаметры О,25-О,35 дзяа- метра пробки. При диаметре отверстий, меньших 0,25 диаметра пробки, замедлено наполнение воздушного зазора между футеровкой кожуха купола и теплоизоляционным слое1 1 купола, что приводят к ббразовашпо третий на куполе из-за недостаточной кймпенсалии давления дутья на горячую поверхность купола, давлением на его холодную сторону. При диаметре отверстия, больщем 0,35 диаметра пробки, нижнее основание экрана ослаблено, и экран недостаточно прочный. Перепускные отверстия в основании экрана располагаются на расстоянии 1,55-1,65 диаметра пробки. При их расположении на расстоянии, меньщем 1,55 диаметра пробки, струи выходящего из перепускных отверстий производят эрозию теплоизоляционкого слоя купола, а при их распож жении на расстоянии, бопьщем 1,65 диаметра пробки - эрозию верхнего основани экрана, причем расход материала На из- хчуговленив пробки завышен по сравнению с необходимым. За счет применения изобретения повы щдется технологичность изготовлешга, снижается трудоемкость изготовления, повьшается эффективность нагрева горяче го дутья (рост температуры дутья на 10-15 С) увеличивается стойкость купо ла воздухонагревателя на 25-35 %, Формула изобре.тения 1, Доменный воадухонагреватепь, содержащий камеры ropeifflH и насадки, купол с нижними и верхними кладки, люк, закладную трубу с фланцем, защитный экран и пробку с перепускными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения технологии ности и снижения трудоемкости изготовления защитного экрана, увеличения эффективности нагрева дутья, защитный экран вьшолнен в виде двухс1упенчатой цилиндрической втулки с отверстиями, соединенными с перепускными отверстиями пробки, при этом защитавдй экран уста новлен нижней частью с зазором в углублении, выполненном в пробке и расположенноа соосно в верхнем ее основа;- , НИИ с диаметрсял и глубиной соответственно 0,70-0,85 и 0,25-0,35 диаметра пробки, 2, Воздухонагреватель по п, 1, о т личающийся тем, что во втулке вьшолнены отверстия перпендйкуля1рно вертикальной оси воэдуховагревателя, с диаметре и вьюотой от нижнего основа шш втулки соответственно 0,25-0,35 и 1,55-1,65 диаметра пробки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Яковенко А, П, и др. Сталь, 1973, № 1, с, 885, рис, 2, 2,Авторское свидетельство СССР № 697566, кл, С 21 В 9/ОО, 1978.