Способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей

СОЮЗ СОВЕТСКИХ 1 В 9/О НИЕ ИЗОБРЕТомч свактвъств ПИ(71) Днепропетровский ордена ТрКрасного Знамени металлургическинститут им.Л.И.Брежнева(56) Инструкция по футеровке идоменных печей и их вспомогателустройств. М., 1978, с.35-37.2. Авторское свидетельство СФ 431219, кл. С 21 В 9/00, 197,1 К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54) (57) СПОСОБ СУШКИ И РАЗОГРДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕДАТЕЛЕЙ,чающий последовательную подачу лодного дутья, горячего дутья й топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что, с целью увеличения стойкостивоздухонагревателей и повышения эффек уто- тивности нагрева дутья, холодноедутье пропускают через воздухонагреватель в течение времени, обеспеудового чивающего достижение температуры ий под куполом 0,7-0,9 температуры хо"лодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрерывно , сушке а с момента достижения температурь/ ьнцх под куполом 400-500 С - циклично, сОдлительностью цикла, соответствующей ССР .времени подъема температуры под куполом на :70-100 С и с отключениемовоздухонагревателя от дутья в конце ЕВА . каждого цикла на время, обеспечиваюклю- . : щее достижение давления в воздухо- . хо- - нагревателе 0,05-0,075 ати.1089135 55 Изобретение относится к. черноМ метаплургии, в частности к способам сушки и разогрева доменных воздухонагревателей после их строительства и ремонта, и может быть использовано в энергетике.Известен способ сушки футеровки и насадки доменных воздухонагрева.телей вначале дровами, а затем газообразным топливом (природным, домен-. имм ипи коксовьм газами) 1 .Недостатком данного способа является трудность регулирования па 1 раметров сушки при использовании дров, а следовательно, недостаточная точность поддержания заданного графика разогрева, наличие влаги и золы в дровах, применение дефицитных природного и коксового газов.Наиболее близким к предлагаемому является способ сушки и разогрева доменных воздухонагревателей, включаю. щий последовательную подачу холодного дутья, горячего дутья и топяива 2,,Недостатками известного способа 25 являются применение для сушки дутья в большинстве случаев обогащенного кислородом, которое после прохождения через воэдухонагреватель не используется и выбрасывается в атмосферу, не- Зо прерывное прохождение дутья через воздухонагреватель. Пар, образовавший" ся в процессе сушки, иэ-за высокого давления (2,5-3,5 ати) внутри воздуха нагревателя устремляется к периферийным слоям кладки и кожуху, конденсируется, а образовавшаяся вода сте- а кает по кожуху и футеровке, ухудшая р их физико-механические свойства, в начальный период сушки воздуханагре- .4 О вателя использованное холодное дутье подают в печь, но вместе с ним попадает значительное количество влаги, образующееся вследствие сушки кладки, что ухудшает процесс доменной плавки и ведет к перерасходу кокса, . В этот период может также возникнуть;несоответствие в требуемых расходах дутья, во-первых, печь требует определенное количество воздуха для сме о50 щения, во-вторых, необходимо подаватьтакое количество дутья, которое бы обеспечивало соблюпение требуемогограшика сушки. Эти расхопы могут . быть численно не равны. Бель изобретения - увеличение стойкости вазпухонагреватепей и повышение эфшективности нагрева путья.Поставленная цель постигается . тем что согласно способу сушки и ра 1 зогрева паменных возпухонагревателейу включающему последовательную подачу холодного дутья, горячего .дутья и топлива, холодное дутье пропускают через воздухонагреватель . и течение времени, обеспечивающе. го достижение температуры под куполом 0,7-0,9 температуры холодного дутья, горячее дутье с начала второго этапа подают непрерывно, а с момента достижения температуры под. куполом 400-500 С - циклично, с длиотельностью цикла; соответствующей времени подема температуры род ку-, полом на; 70-100 С и с отключениемаф воэдухонагревателя от дутья в конце каждого цикла иа время, обеспечивающее достижение давления в воздухонагревателе 0,05-0,075 ати.Разбивка периода сушки и разогре ва на три этапа необходима для обеспечения плавности и равномерности ве" дения процесса. В нервом периоде сушка производится холодным дутьем с целью постепенного и равномерного прогрева кладки и насадки. При достижении температуры под куполам 0,7-0,9 температуры холодного дутья воэдухонагреватель переводится на сушку горячим дутьем, Температура холодного дутья .зависит от его давления и в большинстве слу(чаев составляет 80-200 С. При темаапературе дутья 120 С средняя температура под куполом при использовании холодного дутья составляето.96 С (см. таблицу). Когдатемпе.ратура пад купалам составляет меньше 0,7 температуры холодного дутья (84 С), та переводить воздухонагреватель на сушку горячим дутьем нецеле-. сообразно, так как у холодного дутья есть еще энергетический потенциал для сушки и его эффективность еще не полностью использована. При достижении температуры под куполом О 9 температуры холодного дутья (108 С) нецелесообразно далее держать ваздухонагреватель нахолодном дутье, так как для дальнейшего подъема температуры под куполом до температуры холодного дутья необходим значительный интервал времени, который не соот ветствует графику сушки и разогрева.В таблице даны параметры сушки и разогрева воэдухонагревателей.1089135 Интервалы изменения температур подЮкуполом воздухонагревателя, С Этапы сушки иразогрева воэдухонагревателя При минимальной температуре При максимальной температуре При средней температуре Непрерывная по дача холодного дутья 20-108 20-96 20-84 Непрерывная подача горячегодутья 84-400 108-500 96-450 Циклическая подача горячегодутья 500 450 400 535 470 600 700 620 540 800 705 610 680 900 790 750 1000 Сжигание топливав основнойгорелке е750-. 8751000 До,введения воздухонагревателя в эксплуатацию После перевода воэдухонагревателя на сушку горячим дутьем, процесс фО идет непрерывно до достижения темпе.- ратуры под куполом 400-500 С,а затемб начинается его циклическая часть- периодическое отделение воэдухонагревателя от дутья и его удаление до достижения давления в воздухо нагревателе 0,05-0,075 ати. Такую операцию проводят через каждые 70-100 С подъема температуры под уОполом.Периодическое отделение воз духонагревателя через каждые 70-100 С:Ф , подъема температуры под куполом от горячего дутья й его удаление из рабочего пространства связанЬ преж де всего с наличием повышенного 5 давления в воэдухонагревателе, равного давлению горячего дутья - 2,5- 3,5 ати, которое обуславливает пере" мещение влаги из центральных районовкладки к периферийным слоям и скапливание ее в наружной, периферийной зоне, Горячее дутье, проходящеечерез воздухонагреватель, уноситвлагу из наружных слоев кладки, которая находясь во внешних слоях кладки, примыкающих к кожуху, не удаляет-.ся с дутьем. При отделенйи воэдухонагревателя от горячего дутья, пони- .жении его давления и удаления его извоздухонагревателя периферийнаявлага получает воэможность перемещения во внутренние слои кладки ис уходящим дутьем покинуть рабочеепространство, Наполнение и удалениедутья иэ воздухонагревателя. производится через каждые 70-100 С подъематемпературы под куполом потому, чтоэтот интервал обеспечивает накаплива1089 5ние оптимальногокопичества влаги,которое горячее дутье способно удалить из рабочего пространства, Если, границу интервала понизить ниже 70 Сото количество образовавшейся влагибудет неболыпим и ее нецелесообразноудалять из воздухонагревателя. Еслиграницу интервала повысить выше 100 С,ото образовавшееся количество влагибудетконденсироваться что приведет 10к ухудшению свойств огнеупорныхматериалов. Удаление дутья из воздухонагревателя до достижения давления в нем 0,05-0,075 ати связано стем, что при снижении давления мень 5ше 0,05 ати удлиняется график сушкии разогрева, а при увеличении давления больше 0,075 ати иэ воздухонагревателя не удалится вся влага,На чертеже изображен доменный 20воздухонагреватель, вертикальный разрез.Доменный воздухонагреватель состоит из камеры 1 горения, насадки 2,поднасадочного устройства 3, дымовых 25патрубков 4, на которых установленыклапаны 5, штуцера 6 горячего дутьяс отсечным шибером 7, штуцера 8 газовой горелки с шибером 9, штуцера 10холодного дутья с шибером 11. Шту- . З 0церы 8 и 10 горелки и холодного дутьясоответственно до шиберов 9 и 11 сое.динены воздухопроводами 12 и 13 сосушителем 14, который в свою очередьсоединяется воздухопроводом 15 с об/щим трубопроводом воздуха горенийблока воздухонагревателей и байпасным трубопроводом 16. На соединительных трубопроводах 12 и 13 и байпасном трубопроводе 16 установлены 40клапаны 17-19. В куполе воздухонагревателя 20 установлен датчик 21 дляизмерения температур. Штуцер 10 холодного дутья до шибера 11 оборудовандатчиком 22 для измерения давцення. 45Воздухонагреватель оборудованвоздухопроводами 12 и 13, которыесоединяют штуцеры 10 и 8 холодногодутья и газовой горелки соответственно до шиберов 9 и 11 с осушителем 14 дутья и общим трубопроводом воздуха горения блока воэдухонагревателей, На соединительныхтрубопроводах 12 и 13 установленыклапаны 17 и 18.Воздухонагреватели сушат и ра 55зогревают следующим образом.В первый период :холодное 1 дутьепоступает через штуцер 10 холодного 135дутья, поднасадочное устройство 3, насадку 2, подкупольное пространство 20, камеру 1 горения, штуцер 8 основной горелки, соединительный воздухопровод и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей. При этом шибера 7 горячего дутья, газовой горелки 9 и клапаны 18, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 13, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 11 холодного дутья и клапан 17 на соединительном трубопроводе 12 открыты.Во второй период при средних тем" пературах под куполом 96-450 С возо духонагреватель разогревают горячим дутьем, которое из прямого воздухопровода поступает в штуцер горячего дутья 6, камеру 1 горения, подкупольное пространство 20, насадку 2, поднасадочное устройство 3, штуцер 10 холодного дутья, соединительный трубопровод 13 и, проходя через осушитель 14 и трубопровод 15, попадает в общий трубопровод воздуха горения блока воздухонагревателей, При этом шиберы 9 и 11 горелки и холодного дутья соответственно, а так. ,же клапаны 17, 19 и 5 на соединительном трубопроводе 12, байпасном трубопроводе 16 и дымовых патрубках 4 закрыты, а шибер 7 горячего дутья и клапан на соединительном трубопроводе 18 открыты. Скорость подъема температуры под куполом регулирует-р ся путем постепенного открытия дроссельного клапана 18.При достижении средней температуры под куполом 450 С необходимо осуоществлять циклическую подачу горяче-, го дутья через каждые 70-100 С. С поа мощью датчика 21 температуры, установленного в куполе 20, измеряют температуру под куполом и при достижении 450 С закрывают шибер 7 горячего дутья. При снижении давления в рабочем пространстве воздухонагре-. вателя пар, находящийся в периФерийных слоях кладки, уходит с дутьем, С помощью датчика 22 измеряют давление в рабочем пространстве воздухонагревателя н при снижении давления до 0,05-0,075 ати закрывают клапан на соединительном трубопроводе 18.После выпуска дутья, содержащего влагу, из воэдухонагревателя снова подают горячее дутье., нйвзмат чйе Орби ФющалУая Для открытия шибера 7 горячего дутья необходимо, чтобы давление в рабочем пространстве воздухонагревателя выравнялось до давления в прямом воздухопроводе, для чего воздухонагреватель сначала наполняют хо" лодным дутьем, а затем открывают шибер 7 горячего дутья и разогрев снова осуществляют горячим дутьем.тоПри увеличении температуры под куполом на каждые 70-100 С повторяютоцикличность подачи горячего дутья до,температуры под куполом 750- 1000 С.В третий период, когда температу 15 ра кладки. камеры горения обеспечит загорание Газа, закрывают шиберы 7 и 11 горячего, дутья и холодного дутья соответственно, клапаны 17 н.16 на соединительных воэдухопроводах12 и 13, а открывают дымовые клапаны 5 и шибер 9 газовой горелки. Продукты горения, образовавшиеся в результате сгорания топлива, проходятчерез камеру 1 горения, подкупольное пространство 20, насадку 2, поднасадочное устройство 3 и через дымовые патрубки 4 уходят в общий боров и дымовую трубу. Применение предлагаемого способа повышает стойкость кладки воздухонагревателей на 10-203 и увеличивает эффективность нагрева дутья путем повышения его температуры на 5-103 и экономии высококалорийных добавок к доменному газу (природный или коксовый газ). ЮЮШИ Заказ 2873/23Тираж 540 Подишсаое