Воздухонагреватель доменной печи

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 11.0779(21) 2794659/22-02 Сфеэ Сфветсиих Сфциаектических Республик(5)М, Кд,з С 21 В 9/00 с присоединением заявки И 9 Гвсуяврствеивыв квинтет СССР вв Амаи нзвбретеннй н вткрытн 1(72) Авторы изобретения И.А. Вритвин, А.С. Гусаров, В.В. Малый, А,Л А,Е. Любин, В.Ф, Сафронков и А.Л. Крей Днепропетровский филиал Государственного проектного института"Проектстальконструкция" и Украинский государственный институтпо проектированию металлургических заводов(54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции воэдухонагревателя доменной печи с вынесенной камерой горения, и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства,. где требуется высокотемпературный нагрев газов.Наиболееблизким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является воздухонагреватель доменной печи, содержащий камеру насадки и камеру горения, свободно подвешенную к соединяющему камеры общему куполу.Исключается возникновение дополнительных напряжений от температурных перемещений. Камера горения, свободно закрепленная к куполу, не препятствует росту камеры наседкин.Однако отсутствие закрепления камеры горения и горизонтальной плоскости имеет значение при камерах большой длины под длиннопламеннви горелки; происходит также расстройство мест присоединения к камере горения воздухопровода горячего дутья и газопровода к газовой горелке Циклическая смена температур в воздухопроводе горячего дутья вызывает его температурные перемещения, которые передаются на камеругорения, перемещая ее в горизонтальной плоскости, Постоянное движениекамеры приводит к растрескнваннюфутеровки в узле сопряжения ее своздухопроводом, перегреву металлаи появлению в нем трещин, что требует немедленной остановки на ре монт.Аналогичные явления происходяти в месте сопряжения камеры горения с газопроводом к газовой горелке. При этом установка компенсатора на воздухопроводе .горячего 1 дутья не исключает его воздействияна камеру горения, Это происходитпотому, что свободно подвешеннаякамера не является неподвижнойопорой для воздухонагревателя горя 2 ф чего дутья, аблагодаря своей деформативностй в горизонтальной плоскости смещается под воздействиемраспорных усилий компенсатора, Перемещение нижнего конца камеры горения, в свою очередь, вызывают. появление значительных усилий и вместе сопряжения с куполом. Постоянные энакопеременные циклические уси"лня приводят к образованию трещин ЗО в этом узле, что в критической си50 55 60 б 5 туации может привести к обрыву камеры горения. Кроме этих воздействий, камера горения воспринимаетдавление ветра, который вызываетраскачку ее в различных направлениях. Это способствует разрушению узла сопряжения камеры горенияс куполом, а также узлов присоединения газовоздухопроводов. Таким образом, эти недостатки в значительной мере снижают стойкость воздухонагревателя.Цель изобретения - повышение стойкости воздухонагревателя при одновременном повышении температуры дутья.Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, камера горения которого через коробчатую кольцевую балку подвешена к куполу, жестко соединенному с камерой насадки, в нижней части камеры горения установлена дополнительная кольцевая балка, жестко закрепленная на камере насадки и охватывающая камеру горения с зазором в котором размещены под углом 120 подпружиненные ограничители ее горизонтального смещения.Таким образом, камера горения, передавая вертикальную нагрузку на верхнюю кольцевую подкупольную балку и свободно перемещаясь в вертикальном .направлении, имеет опору в горизонтальной плоскости, препятствующую горизонтальным смещениям камеры. При этом конструкция становится статически определимой и в ней не возникает усилий от температурных деформаций.Горизонтальные усилия от камеры горения, вызванные перемещениями воздухопровода горячего дутья воспринимаются дополнительной (нижней) кольцевой балкой.На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, общий вид; на фиг. 2 горизонтальный разрез воздухонагревателя в районе нижней кольцевой балки(разрез А-А на фиг. 1) Воздухонагреватель содержит камеры насадки 1 и 2 горения, объединенные общим куполом 3, расположенным на подкупольной балке 4.В нижней части камеры 1 насадки и 2 горения установлена дополнительная (нижняя) кольцевая балка 5,жестко закрепленная к кожуху камеры1 насадки с помощьк сварки 6 и поотношению к камере 2 горения с зазором 7 (фиг. 2), в котором подуглом 120 о установлены ограничители8 смещения камеры горения 2. Ограничители 8 закреплены в корпусе дополнительной кольцевой балки 5.Воэдухонагреватель работает следующим образом. Камера 2 горения, подвешенная к подкупольной балке 4 передает нанее всю вертикальную нагрузку от веса огнеупоров, металлоконструкцийи оборудования. Горизонтальные воздействия от камеры 2 горения пере даются через дополнительную кольцевую балку 5 на камеру 1 насадки, установленную на фундаменте. В периоднагрева дутья неравномерные термические удлинения камер 2 горения и 1насадки вызывают смещение их относительно друг друга. Свободная подвеска камеры 2 горения не препятствует ее перемещению в вертикальном направлении, чтр полностью исключает 15 появление дополнительных напряженийи тем самым повышает надежность конструкции, Беспрепятственное движение камеры горения 2 внутри охватывающей ее кольцевой балки 5 обеспе чивается подпружиненными ограничителями, Радиус охвата подпружиненныхограничителей автоматически меняется в зависимости от радиальноготермического расширения кожуха камеры горения 2 в горизонтальнойплоскости,При переходе на любой режим нагрева схема работы не меняется, таккак камера горения имеет полную свободу движения по вертикали. Никакоговлияния на характер работы не могутоказать также суточные или сезонныеизменения температуры наружного воздуха.Предложенное техническое решениепозволяет повысить надежность работывоздухонагревателя и повысить стойкость кожуха и огнеупорной футеровки, упростить конструкцию воэдухонагревателя. Повышение стойкости 40 воздухонагревателя позволяет повысить эффективность нагрева дутьябеэ устройства специальных компенсаторов. Формула изобретения Воэдухонагреватель доменной печи, содержащий выносную камеру горения, камеру насадки, огнеупорную футеровку, общий купол над камерами, установленный на кольцевой коробчатой балке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости воздухонагревателя в нижней части камеры горения установлена дополнительная кольцевая балка, жестко закрепленная на камере насадки и охватывающая камеру горения с зазором, в котором под углом 120 размещены подпружиненные ограничители.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. РЖ "Металлургия", 1914, Р 4, 4 В 168 (прототип).821496 фи аказ 72 1 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва Ж8 Подписноо комитета СССРй и открытийРаушская наб. д. 4филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектн Составитель Б, РаковскийРедактор Н. Ромжа Тех ед Е.Гав илешко Корректор В. Синицка