Доменный воздухонагреватель

, Г, Ткаченко,Е,А. Царицы В.П, Лозовой форов,тнер",":ап,У 72) Автори изобретенн непропетровский ордена Трудового металлургический инстит г. вертика нным вну ом, подк уцерам и енн пол ле ны Недостатком известйого воздухона-.гревателя является недостаточная эф-,Фективность аэродинамической защитыкладки разделительной стенки. В известном воэдухонагревателе в днище камеры горения устанавливаются сопла,через которые подают охладитель (например, холодное дутье), который,омывая стены камеры горения, защищает ихот теплового воздействия продуктов горения. Газовоздушная смесь, выходящаяиз штуцера горелки, подается перпендикулярно к разделительной стенке,омы.ваемой охладителем, В связи с этим, в ъв этой области энергия струй охладителябудет интенсивно уменьшаться, газовыепотоки перемещаются и эффективностьзащиты кладки камеры горения в области разделительной стенки уменьшится. 1Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей и может быть использовано в других областях техники, где требуетсявысокотемпературный нагрев газов,Известны доменные воздухонагреватели, содержащие кожух, огнеупорнуюкладку стенок и днище камеры горения,камеру насадки, горелку, штуцера холодного и горячего дутья1 .Недостаток известных воздухонагревателей состоит в низкой стойкостикладки камер горения,Наиболее близким к предлагаемомутехническому решению по техническойсущности и достигаемому экономическо"му эффекту является дЬменный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную кладку радиальной и основнойразделительных стенок, горелку, штуцера горячего и холодного дутья, камеру горения и ее кладку днища, в которой выполнен кольцевой паз, соедиьными каналами с расри кладки днища колюченным к двум наруждвода охладителя 2.3 9850Цель изобретения - повышение эффек.тивности и надежности аэродинамичес-, кой защиты кладки камеры горения,Поставленная цель достигается тем,цто в доменном воздухонагревателе, со-держащем кожух, огнеупорную кладку радиальной и разделительной стен, горелку, штуцеры горяцего и холодного дутья, камеру горения и футеровку ее днища, в которой выполнен кольцевой 10 паз, соединенный вертикальными каналами с расположенным внутри футеровки днища коллектором, подключенным к двумнаружным штуцерам подвода охладителя,воздухонагреватель снабжен дополнительной разделительной стенкой на расстоянии 0,0 1-0,03 и высотой 0,5-1,0от длины дуги основной разделительной- стенки, при этом вдоль дополнительнойстенки размещены контрфорсы с рассто. оянием между ними, равным 0,12-0,20 длины дуги разделительной стенки, Подсредней длиной разделительной стенкипонимают длину дуги по оси стенки,На фиг. 1 изображен доменный воз духонагреватель, вертикальный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.Доменный воздухонагреватель состоит из кожуха 1, на внутренней поверхности которого расположена огнеупор-.ная футеровка 2, камеры насадки 3 и камеры горения 4, объединенных куполом 5, В днище 6 камеры .4 горения выполнен кольцевой паз 7, открытый внутрь камеры 4 горения. Нижняя цасть кольцевого паза 7 соединена вертикаль ными патрубками 8 с внутренним кол. лектором 9 подвода охладителя (холодное дутье). С внешней стороны кожухакамеры 4 горения установлен коллек 4 О тор 10, соединенный патрубками 11 с внутренним коллектором 9 подвода охладителя. Внешний коллектор 10 снабжен отсечным шибером 12.Камера горения 4 отделена от камеры насадки 3 разделительной стенкой 13, На днище камеры горения 4 по всему периметру разделительной стенки 13 нз расстоянии от нее 0,01-0,03 длины разделительной стенки 13 установлена50 дополнительная стена 14 из высокоогнеупорного материала (например из МКВ), образуя щель 15. Высота щели 15 составляет 0,5-1,0 средней длины разделительной стенки 13, Дополнительная стена 14 со стороны рабочего55 пространства камеры горения 4 удерживается контрфорсами (упорные стенки) 16, которые расположены друг от друга на расстоянии 0,12-0,20 средней длины разделительной стенки 13.Доменный воздухонагреватель работает следующим образом,Во все периоды работы воздухонагревателя охладитель, например холодное дутье, подают из внешнего коллектора 10 при открытом шибере 12 через патрубки 11 во внутренний коллектор 9 и далее через вертикальные патрубки 8 в нижнюю часть кольцевого паза 7 Холодное дутье, нагнетаемое из вертикальных патрубков 8 (сопел), при выходе из кольцевого паза 7., примыкаю"щего к кладке радиальной стены 2, соэ"дает защитную оболочку, предохраняющую огнеупорную кладку 2 и кожух 1 от агрессивного воздействия газов с высокими температурами в факеле горения. Охладитель из паза 7, примыкающего к разделительной стенке 13 сначала попадает в щель 15, а уже на выходе из нее создает защитную оболоцку,Предлагаемые конструктивные параметры щели 15 и контрфорсов 16 объяс.няются следующим образом.Ширина щели 15 должна составлять0,012-0,03 средней длины разделительной стенки. При уменьшении минимального зыачения ширины полости возможно смыкание кладки разделительной идополнительной стенок при разогревевоэдухонагревателя,При. увеличении максимального значения ширины щели уменьшается рабочийобъем камеры горения или камеры насадки, что приведет к возникновению пульсационного горения или уменьшению по-.верхности нагрева насадки,Высота щели 15 должна составлять.0,5-1,0 средней длины разделительнойстенки. Минимальное значение высотыщели выбирается иэ условия, чтобы ееверхнее положение располагалось вышеоси штуцера горелки. Если это значение меньше, то гаэовоздушный потокиз горелки турбулизирует и разрушаетзащитную оболочку из охладителя, выходящего из паза, примыкающего к раз.делительной стенке, Это приводит к уменьшению эффективности аэродинамической защиты. Максимальное энацение высоты щели выбип-ется иэ условий1экономии огнеупорных материалов и эта величина не должна превышать длинуфакела, так как в периоды нагрева насадки холодно дутье используется для4формула изобретения 5 985049горения топлива в верхней части камеры горения.Необходимость установки контрфор- Доменный воздухонагреватель, содержащий кожух, огнеупорную .кладку радиДополнительная стена не являетсяальной и разделитель ой стен, горел"несущей, но она закреплена только по ку, штуцеры горячего и холодного дукраям в кладке радиальной стены. В тья, камеру горения и футеровку еесвязи с различными температурными ус днища, в которой выполнен кольцевойловиями в рабочем пространстве каме- . паз, соединенный вертикальными канары горения в периоды нагрева и дутья 1 в лами с расположенным внутри футеровв дополнительнои стенкенке могут образо- ки днища коллектором, подключенным квываться. термические напряжения, при- двум наружным штуцерам подвода охла-водящие к ее деформации и разрушению, дителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,Поэтому для ее усиления предложния предложено что,. с целью повышения эффективностиустанавливать контр орсы нфо сы на расстоя и надежности аэродинамической защитынии друг от друга 0,12-0,20 средней кладки камеры горения, воздухонагредлины разделительнои стенктенкиИинималь. ватель снабжен дополнительной разденое значение этих вие этих величин выбирается лительной стенкой камеры горения, рас . из условий экономии огнеупорных мате- положенной на расстоянии 0,01-0,03 ииалов и йри дальнейшем увеличении ко.26 . высотой 0,5"1.,0 длины дуги от основ"личества контрфорсов уменьшается по- ной разделительной стенки, при этомлезный обьем нижнеи ча тасти камеры го- , вдоль дополнительной стенки размещерения, что увеличивает ееее газодинами- ны контрфорсы с расстоянием между ническое сопротивление. При увеличении ,ми, равным 0,12-0,20 длины дуги основрасстояния между контрфорсами (умень. 25 ной щазделительной стенки.шении их количества) снизится стойкость дополнительнои стенки.чИсточники информации,Технико-экономическое сопоставле- принятые во внимание при экспертизение известного и предлагаемого воздухонагревателей показало, что внедре 1. Патент Франции Ю 2077706,ние последнего на доменной печи с го- кл. С 21 В 9/ОО, 1973,довой производительностью 1 млн, т 2. Авторское свидетельство СССР почугуна позволит увеличить стойкость заявке Ю 2884484/22-02, кл, С 21 В 9/02,кладки камер горения на 30-403. 19799850"9 Составитель Б. РаковскийТехред И.Гайду Коррек Прохненко 2 Тираж 587ВНИИПИ Государспо делам изо 113035, Москва, Ж Ц/5 Филиал ППП "Пат т", г, Ужгород, ул. Проектн едактор Е, акаэ 10086/ Подписноевенного комитета ССретений и открытий35, Раушская наб