Воздухонагреватель доменной печи

Союз СеветсиияСфцмапистмчесим аРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 908820(22) 3 а я влеио 20.12.79 (21) 2855442/22-02 с присоединением заявки РЙ -(51) М. Кд,С 21 В 9/00 РеумрстеекамЯ камятет СССР вю аааам язабретеняй и аткрмтиЯ(72) Авторы изобретения Государственный проектный институт "Днепрпроектстальконструкция"А(71) Заявитель(54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ 15 Изобретение относится к черной металл; ргии, в частности к устройству воздухонагревателя доменной печи, и может быть использовано в конструкциях сосудов, работающихпод давлением,Наиболее близким к предлагаемому по .5технической сущности и достигаемому результату является воздухонагреватель доменной печи, содержащий огнеупорную футеровку, метал.лический кожух, на наружной поверхности которого уложена металлическая кольцевая оп.летка 1).Основное назначение оплеток и бандажей -предохранение воздухонагревателя от вертикаль.иых разрывов кожуха на значительную высоту с выбросом кирпичей футеровки,В случаях, когда принимают специальныемеры для более эффективного включения бандажей в работу кожуха, оии могут уменьшитькольцевые напряжения в кожухе, вызванныетермическим расширением футеровки и внут 20ренним избыточным давлением,Однако элементы усиления никак неулучшают работу кожуха в меридиональном направлении, не снижают мернднональных на.пряженнй н не препятствуют образованию горизонтальных трещин и разрывов кожуха, Между тем, как показывают эксперименталь. ные исследования действительной работы фу.терованных конструкций, в кожухах воэдухонагревателей уровень мерндиональных напряжений от термического расширения футеровки часто превышает уровень кольцевых йапряжений. Известно немало случаев образования горизонтальных трещин и разрывов кожухов на воздухонагревателях Донецкого метзавода, ДМЗ им. Дзержинского, метзавода "Запорож. сталь" и других, Имели место и аварии, при которых купол воэдухонагревателя полностью отрывался и улетал на значительное расстояние.Подобные разрушения связаны, прежде всего, с недостаточной прочностью кожуха в меридиональном направлении. Расчеты воэдухонагревателей, выполненные в ГПИ ДнепрПСК при экспертизе проектов реконструкции по МЧМ УССР за последние годы, также показы. вают, что в большинстве случаев меридиональ. ные напряжения в кожухе выше кольцевых, 908820Цель изобретения - увеличе ще стойкостикожуха воздухонагревателя и повышение вслед.ствие этого температуры горячего дутья.Поставленная цель достигается тем чтов воздухонагревателе доменной печи, содержа.щем огнеупорную футеровку, металлическийкожух, на наружной стенке которого уложеныв кольцевом направлении металлические эле.менты усиления, иа наружной стороне кожухапо его образующим установлены продольные 19элементы усиления, верхние концы которыхВсоединены между собой на куполе, а нижниеконцы прикреплены к кожуху в нижней егочасти, при этом продольные элементы усиления выполнены предварительно напряженными. 1Благодаря тому, что продольные элементыусиления предотвращают разрывы кожуха ввертикальном направлении стойкость кожухаповышается.Выполнение продольных элементов предва. 20рительно напряженными обеспечивает более эффективное их включение в совместную работус кожухом в меридиональном напрвлении,что приводит к снижению в нем уровня меридиональных напряжений. 25На фиг, 1 изображен воздухонагреватель,общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1,Воздухонагреватель содержит кожух 1 ифутеровку 2, На кожухе купола воздухона. З 0гревателя установлено металлическое соединительное кольцо 3, к которому привареныверхние концы шести элементов 4 усиления,выполненных в виде металлических полос ирасположенных вдоль образующей кожуха рав.33номерно по его периметру. Нижние концыполос 4 снабжены устройствами 5 в виденапример, винтовых стяжек,Для предотвращения разрывов кожуха внаправлении вдоль его образующей в пределах40высокотемпературной часги воздухонагревателяон может быть усилен металлическими коль.цевыми бандажами б, В этом случае полосы 4установлены с наружной стороны бандажей б.Нижние концы полос 4 приварены к ко.4жуху на цилиндрической части воздухонагревателя во время их вытяжки с использова.нием устройства 5, Усилие вытяжки составля.ет 8-10% от расчетного усилйя для полосы 4,Работы по монтажу продольных элементовусиления осуществляют в следующей последо 50вательности,Устанавливают на куполе соединительное кольцо 3, приваривают к соединительному кольцу 3 верхние концы продольных элементов усиления, выполненных в вице полос 4, соединяют нижние концы полос 4 с кожухом воздухонагревателя через винтовые стяжки 5Использование изобретения позволяетпроизводить реконструкцию воздухонагревате.лей с заменой футеровки и сохранением существующих тонколистовых кожухов. Такаяреконструкция выполняется с целью повыше.ния температуры и давления дутья, что, всвою очередь, приводит к снижению удельногорасхода кокса и повышению производительности доменных печей,Определим экономическую эффекпвностьрешения от сохранения кожуха и повышениятемпературы дутья только на 10 С для одного воздухонагревателя доменной печи обьемом1719 м с годовой производительностью1 млн. т. чугуна (применительно к условиямдоменного цеха металлургического завода"Азовсталь" ),В соответствии с нормапзнымн документами МЧМ СССР повышение температуры подаваемого в доменную печь дутья на 10 С повышает производительность на 2%, при этом расход кокса снижается на 3%.Годовая экономическая эффективность определяется ло формуле Э= Ддт,О,О 2 С +О,О 3 В (С, - О,96 ЧС) 1 + 1 РА 1 ООг+ ЕС КС 1 ж,где А годовая производительность доменной печи;повышение температуры дутья; условно постоянные расходы на производство 1 т чугуна; расход кокса на 1 т чугуна; стоимость 1 т кокса;выход доменного газа с 1 т кокса;стоимость 1 м доменного газа;з ВЧ. сг и после разогрева воздухонагревателя осущест. вляют натяжение полос 4 при помощи винто. вых стяжек 5 до достижещг усилия вытяхии в пределах 8 - 10% от расчетного. Далее приваривают нижние концы полос 4 к кожуху воздухонагревателя, после чего демонтируют винтовые стяжки 5.Следует отметить, что при разогреве воздухонагревателя происходит температурный рост футеровки, а также благодаря наличию сил трения и кожуха, В зависимости от вы. бора момента приварки нижних концов полос 4 к кожуху воздухонагревателя (до начала разогрева, в период разогрева или после окончания разогрева) также можно обеспечить заданную степень включения полос 4 в совмест. ную работу с кожухом,5 908820 6В - нормативный козффициент зко. в кольцевом направлении метачлические эленомической эффективности канн менты усиления, о . л и ч а ю щ и й с ятальных вложений; тем, что, с целью увеличения стойкости кожу.С , - стоимость в деле" нового кожу. ха и повышения вследствие этого температурыха воздухонагревателя. горячего воздуха на наружной стороне кожу.ха по его образующим установлены продоль.Эг = 0,02 3,76 + 0,03 ные элементы УсилениЯ, веРхине концы кото.рых соединены между собой на куполе, а ниж 51 х 42,7 - 0,96 3260 0,0011)3 + 0,15ние концы прикреплены к кожуху к нижней110000 = 67600 + 16500 = 84100 (руб,), О его части, при этом продольные элементыуси.Таким образом, годовой экономический эф. ления выполнены предварительно напряженны. фект от использования предлагаемого решения мина одном воздухонагревателе превышает80 тыс,рублей, Источники информации,ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1 э принятые во внимание при экспертизеВоэдухонагреватель доменной печи, содер.жащий огнеупорную футеровку, металлическийкожух, на наружной стенке которого уложены 1. Авторское свидетельство СССР У 388026,кл. С 21 В 9/00, 1971..г НИИПИ Заказ 752/28 Тираж 587 Подписное ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4