Воздухонагреватель доменной печи

/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. иповыш боты допературоймация, 12, Пакл. С 21 3742. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕУЬ ЙОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий кожух, футеровку, купол, камеру горения и каме-. ру насадки, разделенные стенкой из нескольких слоев футеровки с термическим швом, заполненным теплоизопяционными. материапами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью. увеличения стойкости кладки камеры горения и повышения эф" фективности нагрева, дутья в термическомшве размещены пояса высокотеплопровод-, ной массы и теплоизоляционных матов при толщине массы 0,1-0,3 топщины стенки, высота расположения массы в шве равна 0,4-0,6 высоты стенки, а расстояние между матами равно 0,1-0,3, высоты стенки.1 1008Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей, и может быть использовано во всех отраслях хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов.Известны доменные воздухонагреватели со встроенной камерой горения, содержащие кожух, огнеупорную кладку, камеры горения и насадки с разделительной 10 стенкой,. выполненной из двух слоев кладки, между которыми в период строительства воздухонагревателя предусматривают забор до 20 мм, заполняемый опилкамиЯ,Недостаток известных конструкций воз-М духонагреватепей состоит в низкой стойкости разделительной стенки камеры горения.Наиболее близким к предлагаемому по .техйической сущности и достигаемому экономическому эффекту является воздухонагреватепь доменной печи, содержащий кожух, футеровку, купол, камеру горения и камеру насадки, разделенную стенкой из нескопьких слоев футеровки с термичес- у ким швом и зазором между футеровкой кожуха и разделительной стенкой 2.Недостаток известной конструкции доменного воздухонагревателя заключается в низкой стойкости огнеупоров камеры горения, испытывакзцих значительные крип и температурные напряжения, уровень которых возрастает по мере увеличения . температур под куполом.Бель изобретения - увеличение стойкости кладки камеры горения и повыше 35 ние эффективности нагрева дутья.Поставленная цепь достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащей кожух, футеровку, купол, ка 40 меру горения и камеру насадки, разделенные стенкой из нескольких слоев футеровки с термическим швом, заполненным теплоизоляционными материалами, в термическом шве размещены пояса вы 4 э сокотеплопроводной массы и теплоизоляционных матов при толщине массы 0,1- 0,3 толщины стенки, высота распопоже-. ния массы в шве равна 0,4-0,6 высоты стенки, а расстояние между матами рав но 0,1-0,3 высоты стенки. На фиг, 1 изображен воэдухонагреватель, вертикапьный разрез; на фиг, 2- узел 1 вертикального разреза воздухонагрева теля. ЯВоздухонагреватель доменной печи состоит из металлического кожуха 1, к внутренней поверхнОсти которого примыка 247 2ет огнеупорная кладка 2. Воздухонагреватель содержит камеру З,насадки и встроенную камеру 4 горения, объединенныеобщим куполом 5. В камере 4 горенияустановлены штуцеры 6 горячего дутьяи горелки 7, Камеру 3 насадки от камеры 4 горения отделяет многослойнаястенка 8, состоящая иэ слоев огнеупорной кладки 9 и 10 термического шва 11и зазора 14, Термический шов 11 и зазор 14 на толщину 0,1-0,3 толщины перегородки 8 и на высоту 0,4-0,8 высотыстенки 8 заполнены высокотеплопроводной массой: 12; По высоте слой массы12 снабжен поясами из теплоизоляционных матов 13, расположенных на расстоянии один от другого 0,1-0,3 высотыстенки 8,Воздухонагреватель доменной печи работает следующим образом.В период нагрева насадки в горелке 7производится сжигание топлива, продукты горения проходят через камеру 4 горения, омывают купол 5, отдают теплонасадке 3 и уходят через боров и трубув атмосферу, В период дутья холодноедутье подают снизу насадки 3, где ононагревается и через штуцер 6 и воздухопровод горячего дутья попадает в печь,В период разогрева и эксплуатациивоэдухонагревателя кладка расширяется,поэтому в верхней части разделительной.стенки 8 (эона динаса) происходит выбор термического шва 1 1, а ниже, в зоне МКВ, слои 9 и 10 плотно прижимаются к высокотеплопроводной массе12, которая в этот период деформируется. Кладка стенки 9 через теплопроводность передает часть своего тепла слоюкладки 10, имеющего температуру нижечем слой 9, Поэтому среднемассовая температура слоя 9 уменьшается и создаются благоприятные условия для службы ог-.неупоров типа МКВ,Пояса иэ теппоизопяционных матов 13предотвращают вертикальное уплотнениевысокотеплопроводной массы 12,Технико-экономическое сопоставлениеизвестного технического решения и предлагаемого позволило выявить основныепреимушества предлагаемой конструкциивоздухонагрева теля,При работе известной конструкции воздухонагревателя со вс. Роенной камерой горения наблюдаются случаи разрушения кладки стенки на отметке 8-12 м выше оси штуцера газовой горелки. Разрушения кладки вызвано значительными уровнями3 1008247 4 температур и нагрузок. Температуры клад- Высота слоя высокотеплопроводной ки в районе ее разрушения. составляют массы составляет 0,4-0,8 высоты пеРе 145 ОС в120- 450. С в период нагрева и 1350- городки (высоты слоя облицовки камеры56 С в период дутья, а нагрузки на горения из МКВ). Нижний и вержий кирпичи 4-6 кг/см . Дпя огнепоровпределы высоты слоя зависят от величитипа МКВпри 1400-1450 С допус-, ны рабочего объема 1 амеры горения (нижтимые нагрузки должны составлять 3 него и верхнего расположения газовой и 0,5 кг/см соответственно (ГОСТ - . и )2090 -75). Топщина слоя высокотеплопроводнойРасчеты показывают, что температуры 1 о массы состоит из толщины термического ке,. на уровне разрушений кладки, состав- увеличении толщины слоя уменьшается ляют 800-850 С. в пе од наг ева иериод нагрева и . механическая стойкость, слоя кладки, при-450 С в период литья, В проектах. мыкающего к н адмыкающего к насадке. воэдухонагРеватедей пРедУсматРивают оди При сниженири снижении толщины слоя меньшенаковый термический шов между слоями нижнего пред фонижнего предела деформативные свойства перегородки, а рйспредепение темпеРатуР споя массы недостаточны и в кладке мо-.гут возникнуть опасные напряжения. по ее высоте и периметру различно. Осо- гут возникнуть.ш бенно эта неравномерность величиваетра р ость увеличивает- С целью устранеиия уплотненИя высо ся в период дутья.рй котемпературной массы по высоте (обраРасчеты показывают, что среднемассо- зование зазоров в ее верхней. части),а вая темиература в верхней части слоякладки перегородки, приМыкающей к также уменьшения теплопроводнссти слояпо высоте, он снабжен поясами иэ теппоре горения составляет 1400, а в ниж. неизоляционных матов (например муллито. В связи с этим расшире з кремнеземистые маты ТУ 14-8-159-75 ние кладки перегородки по высоте различ),расположенных на расстоянии один от друное, поэтому отсутствует плотный контакт гого 0,1-0,3 высоты перегородки. между огнеупорными слоями перегородки. При уменьшении нижнего ц дела сниНадичие неравномерного зазора между зится коэффициент тепдопроводности слоя слоями кладки перегородки значительноснижает теплопередачу теплопроводностью.уй высокотеппопроводной массы, что п ивеР пр ведет к уменьшению передачи тепла тепло- Поэтому отбор тепла от слоя кладки 1 при- проводностью от кладкиот кладки промыкающей мыкающего к камере горения к слою при- к камере горения, к кладке, примыкаюмакающему к насадке незначительный, ащей к насадке , среднемассовая темцература первого слоя При увеличении верхнри увеличении верхнего предела снипри нагрузках 4-6 г/см боль е допус-. 3 зится мех ническая изится механическая прочность теппоизотимой, Заполнение же термического шва ляционных матов чтоых матов, что приведет к уплоти зазора между термическим швом и сдо" нению массы и обра оваразомнию зазоров.ем кладкй,.примыкающего к насадке огне- Благода яагодаря применению данного техниупорного слоя высокотеплопроводной о - ческого решенического решения повышается стойкость . неупорной массой позволит обеспечить кладки камеры горения и увеличиваетсяплотный контакт между слоями кладки. При эктивнэКективность нагрева дутья.кдадки,примыкающего к камере горения, .решения применительно к доменной печиснизится и улучшатся условия сдужбы с годовой производительностью 1 млн. т огне по ов.Р ;4чугуна, по сравнению с известной констНеобходимость выбора принятых кон- .Рукцией повьпдает стойкость кладки каме.структивных параметров воздухонагрева- ры горения на 30-40% и увеличивает тбля следующая среднюю температуру литья на 30-50 С.1008247 ь Б. РаковскиМат очка,ктор О 5 Тираж 5 ВНИИПИ Госудпо делам из 3035, Москва,каз 227 ктная ПП фПатент, г. Ужгород, ул Филщц Состави едактор Е, Кинив Техред66арс твен обрете Подписноеого комитета СССРй и открытийРаушская набд, 4