Клапан горячего дутья

(71) Мариупольский металлургический институт и Производственное объединение(56) 1, Машины и агрегаты металлургическихзаводов Т Машины и агрегаты доменныхцехов,/Целиков А,И., Полухин П.И Гребеник В,М. и др, - М.: Металлургия, 1987, с,426,2, Авторское свидетельство СССРМ 1047961, кл. С 21 В 9/12, 1983.3. Патент ФРГ М 2518074, кл. С 21 В9/12, 1980,4 О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) КЛАПАН ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ(57) Использование; оборудование воздухонагревателей доменных печей, Сущность изобретения; футеровка 5 корпуса 1 клапана со стороны подводящего трубопровода 11 выполнена в виде диффузора 6, а со стороны отводящего трубопровода 12 - в виде цилиндра 8, диаметр которого больше диаметра выходного отверстия диффузора, Кроме того, отношение диаметра Оо выходного отверстия диффузора и диаметра О цилиндра определяются зависимостью 0,95 ОО 00,970. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованию воздухонагревателей доменных печей.Известен отсечной клапан горячегодутья шиберного типа, состоящий из охлаждаемых нефутерованного корпуса с фланцами, колец-седел и нефутерованного диска,Клапаны такого типа имеют низкую долговечность, обусловленную интенсивнымтемпературным воздействием на незащищенные поверхности корпуса и диска, накоплением в нижней части межкольцевогопространства пыли, обломков футеровкивоздухонагревателя и подводящего трубопровода,Известен также клапан, который содержит охлаждаемые нефутерованные корпус,кольца-седла, ответные футерованныефланцы и систему подачи в межкольцевоепространство сжатого многоатомного газа снизкой степенью черноты, обеспечиваю-щую экранирование рабочих поверхностейдиска и колец-седел от воздействия высокотемпературного дутья,Такое решение увеличивает долговечность клапана по температурным воздействиям, не обеспечивая одновременнозащиту межкольцевого пространства от заполнения обломками футеровки.Из известных наиболее близким техническим решением к изобретению являетсяклапан горячего дутья, который содержитохлаждаемый футерованный, оснащенныйдвумя торцовыми фланцами корпус, футерованный охлаждаемый диск с различнымивариантами системы охлаждения,Такая конструкция в сравнении с описанными выше позволяет значительно увеличить долговечность клапана за счетувеличения теплостойкости и уменьшенияизноса корпуса и диска и упростить ее ремонт. Недостатком такой конструкции является заполнение межкольцевогопространства, несмотря на его увеличенныйобъем, пылью, обломками футеровки, Это, всвою очередь, блокирует движение диска, азначит не обеспечивается полное перекрытие проходного отверстия клапана, Неполное перекрытие проходного отверстияклапана нарушает режим нагрева воздухонагревателя и способствует повышенномуизносу диска и корпуса клапана,Целью изобретения является повышение долговечности клапана горячего дутьядоменной печи,Поставленная цель достигается тем, чтов предлагаемом устройстве, содержащемохлаждаемый футерованный диск и соединенный торцевыми фланцами с подводящим и отводящим трубопроводами0,950 Оо 0,970,10 20 25, ческой энергии оказывается недостаточно 30 35 40 55 45 50 футерованный, охлаждаемый корпус, футеровка корпуса со стороны подводящего трубопровода выполнена в виде диффузора, а со стороны отводящего трубопровода в виде цилиндра, При этом отношение диаметра Ос выходного отверстия диффузора, определяется зависимостью Такое решение позволяет увеличить скорость материальной частицы на выходе из диффузора и обеспечивает за счет запасенной кинетической энергии и увеличенного диаметра цилиндра по отношению к диаметру выходного отверстия диффузора перелет материальной частицы через межкольцевое пространство. Этим и предотвращается заполнение межкольцевого пространства пылью, обломками футеровки, исключается блокирование движения диска, что и приводит в конечном счете к увеличению долговечности клапана.Если Ос,0,970, то запасенной кинетидля пересечения межкольцевого пространства обломками футеровки, В этом случае межкольцевое пространство будет заполняться пылью и обломками футеровки, долговечность клапана снижается. Если 00,950, межкольцевое пространство не заполняется пылью и обломками футеровки, Однако в этом случае увеличение скорости дутья в диффузоре ощутимо увеличивает интенсивность абразивного износа футеровки корпуса, долговечность клапана снижается,На чертеже схематично изображен предлагаемый клапан горячего дутья.Клапан горячего дутья содержит охлаждаемый футерованный корпус 1 с фланцами 2, футерованный охлаждаемый диск 3, перемещаемый в межкольцевом пространстве при открытии и закрытии клапана отдельным механизмом (на чертеже не показан), Охлаждение диска и корпуса может осуществляться любым известным способом. Фланцы 2 корпуса 1 соединены с ответными фланцами 9, 10 подводящего 11 и отводящего 12 трубопроводов. Огнеупорная футеровка 5 корпуса 1 со стороны подводящего трубопровода 11 образует диффузор 6 с диаметрами О и Оо. Огнеупорная футеровка 7 корпуса 1 со стороны отводящего трубопровода 12 образует цилиндр 8 диаметром О. Диаметр О диффузора и цилиндра равен диаметру подводящего и отводящего трубопроводов, Диаметр О выходного отверстия диффузора определяется по зависимости1786083 1/ 4 б 1г г 1+ грО2 ОР 35 40 45 50 Составитель В,ШедрТехред М,Моргентал Редактор Т,Куркова Корректор О,Густи Заказ 228 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 где ч - скорость горячего дутья в подводящем трубопроводе, м/с;О - диаметр входного отверстия диффузора, равный диаметру подводящего горячее дутье трубопровода, м;б - ускорение свободного падения, м/с;1 - длина межкольцевого пространства в направлении горячего дутья, м.Клапан работает следующим образом.При поднятом диске 3 клапан открыт и горячее дутье из подводящего трубопровода 11 поступает в диффузор 6. В диффузоре скорость дутья возрастает от ч до чо. Находящиеся в горячем дутье пыль, обломки футеровки за счет дополнительного ускорения в диффузоре и запасенной кинетической энергии двигаются в межкольцевом пространстве 4 по параболе.Так как цилиндрическая футеровка 7 за межкольцевым пространством имеет диаметр О больше диаметра Оо выходного отверстия диффузора 6, пыль и обломки футеровки вступают в контакт с футеровкой корпуса за пределами межкольцевого пространства, не заполняя его,Предложенное решение для футерованных клапанов горячего дутья увеличивает5 его срок службы, обеспечивает беспрепятственное движение диска в незаполненномпылью и обломками футеровки межкольцевом пространстве, полное перекрытие проходного отверстия клапана и нормальный10 режим нагрева воздухонагревателя.Формула изобретения1, Клапан горячего дутья, содержащийохлаждаемый футерованный диск и соединенный торцевыми фланцами с подводя 15 щим и отводящим трубопроводамифутерованный охлаждаемый корпус, футеровка которого со стороны подводящеготрубопровода выполнена в виде диффузора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью20 повышения его долговечности, футеровкакорпуса со стороны отводящего трубопровода выполнена в виде цилиндра, диаметркоторого больше диаметра выходного отверстия диффузора.25 2, Клапан по и, 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что диаметр Оо выходного отверстия диффузора и диаметр цилиндра О выполнены с соотношением30 0,95 О(Оо(0,97 О,