Регенеративный воздухонагреватель

Союз Советский Социалистических Республик, П. Кандаков, В. Я. Миллер, Л. А. Сороки Ордена Трудового Красного Знамени ценисследовательский и проектный инстит таллоконструкций и Государственный союинститут по проектированию металлургГипромез иА.Е,Су т альныи строительь 1 хый ордена ЛенйййР, .1 г"-рХВьА ческих заводовГ од 1 т 4) РЕГЕНЕРАТИВНЫИ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ 2 Изобретение относится к воздухонагревателям доменных печей и может быть использовано в черной металлургии.Известен регенеративный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную 5 кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон, выложенных из различного типа огнеупорных кирпичей 11.Наиболее близким к изобретению является регенеративный воздухонагреватель 10 доменной печи, содержащий кожух, огнеупорную кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон различных огнеупоров 2. В высокотемпературной зоне воздухонагревателя несущие стены и на садка выкладываются из высокообожженного малоразрыхляющегося динаса, а в нижерасположенных зонах применяются соответственно каолиновые, высокоглиноземистые и шамотные огнеупоры. 20Недостатком известных конструкций является то, что в местах сопряжения зон происходят радиальные относительные сдвиги кладки из-за различия величин коэффициентов линейного расширения сопря гающихся огнеупорных материалов. Так, например, для динаса коэффициент линейного расширения в среднем составляет 12 10 -1/град., а для каолиновых огнеупо ров 6 10 -1/град. При температуре 1000 С З 0 и радиусе 500 см это приводит к относительному сдвигу сопрягающихся зон по радиусу на 20 - 30 мм.В результате такого сдвига периферийные ячейки диаметром 40 мм в насадочных блоках, которые образуют вертикальные каналы на всю высоту насадки, в плоскости сопряжения зон перекроются на 50 - 75%, а в среднем по сечению нагревателя на 25 - 35%, что повлечет за собой соответствующую потерю производительности нагревателя и доменной печи.Относительный сдвиг стен приводит к появлению трещин в кладке, вследствие чего кожух нагревателя подвергается местным перегревам, что, в свою очередь, вызывает значительное увеличение напряжений в кожухе и появление в нем опасных трещин, которые могут привести к аварийным остановкам воздухонагревателя.На современном этапе для домностроения характерно значительное увеличение единичного объема доменных печей (до 5000 м) и увеличение температуры дутья свыше 1400 С. Соответственно возрастают геометрические размеры нагревателей: диаметр до 14 м, высота свыше 50 м; повышается нагрев куполов до 1600 С. Все это влечет за собой увеличение количества зон, необходимость применения для них новых5 10 15 20 25 30 40 45 50 огнеупорных материалов, физико-механические свойства которых, включая коэффициенты линейного расширения, значительно отличаются от обычных, широко используемых огнеупоров.Таким образом, опасность снижения производительности, а также прочности и надежности для современных больших нагревателей из-за указанного недостатка значительно возрастает.Целью данного изобретения является повышение надежности и производительности воздухонагревателя,Поставленная цель достигается тем, что кладка стен и насадки по высоте в местах сопряжения зон выполнена с переходными поясами, состоящими из равномерно распределенных по площади в каждом горизонтальном ряду огнеупоров сопрягаемых зон, причем высота каждого из поясов составляет от 0,15 до 5% от общей высоты воздухонагревателя, а процентное содержание количества каждого вида огнеупора в каждом ряду изменяется от 99 до 1/о, считая от примыкающего к зоне ряда,На фиг. 1 схематически изображен регенеративный нагреватель, разрез; на фиг.2 - узел 1 фиг. 1; на фиг. 3 - узел 11 фиг. 1; на фиг, 4 и 5 - разрезы А - А и Б - Б фиг. 3 (детали после искривления каналов в процессе эксплуатации кладки стен и насадки в двух симметричных относительно горизонтали, проходящей через середину переходного пояса.Регенеративный нагреватель включает кожух 1 и кладку стен 2 и насадки 3 из огнеупоров в виде кирпичей или блоков, образующих по высоте несколько температурных зон из различных огнеупорных материалов; в местах сопряжения зон кладка стен 2 и насадки 3 выполнена с переходными поясами 4, 5, каждый из которых выложен из нескольких горизонтальных рядов огнеупорных кирпичей 6, 7 или блоков 8, 9 двух сопрягающихся зон, В каждом ряду кладки переходных поясов 4, 5 огнеупорные кирпичи 6, 7 или блоки 8, 9 распределены по площади равномерно.В блоках 8, 9 сделаны сквозные ячейки, которые образуют вертикальные каналы 10 на всю высоту насадки 3,Кладка переходных поясов выполняется таким образом, что от ряда к ряду процентное содержание и кирпичей 7 и блоков 9 огнеупорного материала одной зоны постепенно снижается от 99/о до 1/о, а процентное содержание гп кирпичей 6 и блоков 8 из огнеупорного материала сопрягающейся зоны соответственно увеличивается от 1 до 99%.При количестве К рядов кирпича или блоков в переходных поясах относительный сдвиг каждого ряда уменьшается в К раз по сравнению с существующей конструкцией нагревателей, а следовательно, ячейки, образующие каналы 10, не могут перекрыться. В процессе эксплуатации произойдет лишь некоторое искривление каналов 10 в пределах переходных поясов 5 (фиг.3), что не вызовет потери производительности нагревателя. Одновременное плавное искривление стен в пределах переходных поясов 4 улучшает напряженное состояние кожуха 1 в местах сопряжений зон, исключает возможность появления крупных трещин в кладке, что повышает эксплуатационную надежность нагревателя,ф о р мул а изобретения Регенеративный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную кладку стен и насадку, состоящую по высоте из нескольких зон различных огнеуиоров, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности воздухонагревателя, кладка стен и насадки по высоте в местах сопряжения зон выполнена с переходными поясами, состоящими из равномерно распределенных по площади в каждом горизонтальном ряду огнеупоров сопрягаемых зон, причем высота каждого из поясов составляет от 0,15 до 5% от общеи высоты воздухонагревателя, а процентное содержание каждого вида огнеупора в каждом ряду составляет от 99 до 1/о, считая от примыкающего к зоне ряда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. В. В. Полтавец. Доменное производство, М Металлургия, 1972, стр. 339 - 340.2. В, Я. Миллер и др, Стальные конструкции комплекса доменной печи и газоочистки, М., Стройиздат, 1965, стр. 64, рис, 30 (прототип).. Пенчк Типография, пр. Сапунова аказ 916/1 Изд.337 Тираж 634 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5