Регенератор мартеновской печи

и 9 Союз Советск ихСоциапнстическикРеспублик ОП ИСАЙИ Й К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 3 1,07,30 (21) 29668 51)М. Кл присоелинением заявки М 7 В 3/ дарственный кемите СССР 23) Приоритет о делам изебретеии и открытийпублнковано 230232. Бюллетен 3) УДК 669,183. .213 (038.8) ата опубликования описания 8.02.8 Авторызобретени Г.Е,Иарьянчик, Л.С,Штейнбе В.Н.Гуров и В,П.Прус Б.С.ЧайФ;.х.; / Ф го:, ЗнаиенВ ср 1 рэный,; талйплавильУгс 1 т .;металлургии1 4 5:3 " твенный ордена Трудового Краснот по проектированию агрегатоватного производства для черной(7) Заявитель 54 ) РЕГЕНЕРАТОР ИАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧ Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к мартеновским печам, конкретнее к регенераторамкоторые позволяют использовать теплоотходящих из рабочего пространства печи дымовых газов для нагрева воздуха,используемого для горения.Большегрузные мартеновские печисадкой 650-900 т. обычно оборудуютсядвухоборотнцми регенераторами с цельюнагрева воздуха до более высокойтемпературы и лучшего использованиятепла отходящих дымовых газов,Наиболее близким к предлагаемомуявляется двухоборотный регенератор,состоящий из двух камер: горячей (примыкающей к шлаковику) и холодной, между которыми находится соединительныйканал. Дымовые газы из рабочегопространства печи через вертикальныйканал поступают в шлаковик, затем проходят сверху вниз насадку горячей камеры и по соединительному каналу пос",тупают в наднасадочное пространство холоднои.камеры, проходят через ее насадку и поступают в дымовой боров 13.Конструкция деухоборотного регенератора имеет ряд недостатков, чтопрепятствует ее распространению иотрицательно сказывается на тепловойработе мартеновских печей.Разрежение в холодной камере выше,чем в горячей. Разницу в величине разрежения определяет сопротивление дви"женив дымовых газов в горячей каме. ре и соединительном канале. Из-заэтого через свод холодной камеры подсасывается холодный окружающий воздух,в результате чего снижается темпера"тура дымовых газов перед насадкой иухудшается нагрев воздуха,Из практики известно, что в мартеновских печах с однооборотными ре 20генераторами работающих с применени 1ем кислорода, подсосы воздуха дости"гают 40-45, а увеличение подсосовна каждые 10 снижает температуру нагрева воздуха на 35-45.3 909,5Подсосы на двухоборотных регенера-.торах вдвое превышают подсосы холодного воздуха на однооборотных. Результатом подсосов холодного воздухаявляется значительное ухудшение тепловой работы печей, оборудованныхдвухоборотными регенераторами.Особенно сильно недостатки известной конструкции двухоборотныхрегенераторов сказываются при работемартеновских печей с применением кислорода для продувки ванны и обогаще-.ния воздуха, Ячейки насадок заносятсяплавильной пылью (в большей степенив горячей камере), и уже через 100120 плавок с момента начала кампаниипечь вынуждены останавливать на ремонт.Стремясь уменьшить занос ячеек,на. большинстве заводов начали увеличивать их размер со 155 х 155 мм до300 х 300 мм и даже 350 х 350 мм в горячей,камере. При этом подсосы воздухав регенератор уменьшаются и срокслужбы насадок несколько возрастет,но резко ухудшается регенерация тепла насадкой. Так, при увеличенииразмера ячейки со 155 х 155 мм до 300 хх 300 мм коэффициент регенерации тепласнижается с 0,48 до 0,35, что соответствует снижению температуры нагревавоздуха на 200-300,Для компенсации снижения коэффициента регенерации на 0,01 требуетсядополнительный расход 1 кг топливана тонну стали.Плавильной пылью заносятся особенно сильно верхние ряды насадок,так как оседание пыли начинается наоткрытых горизонтальных площадках кир 40пича насадки. Чем выше температура дымовых газов, тем сильнее заносятся насадки плавильной пылью,В результате увеличения размераячеек в горячей камере температурадыма, поступающего в холодную камеру,составляет 1250-1350 д, что вызываетповышенный занос верхних рядов насадки и в холодной камере. Поэтому вхолодной камере вынуждены увеличиватьразмер ячеек до 200 х 200 и 250 х 250 мм. ффТаким образом, эта конструкциядвухоборотных регенераторов не обеспечивает нормальной работы .мартеновских печей, на которых используетсякислород для продувки ванны и подачи в Факел.Дальнейшая. интенсификация плавкина большегрузных мартеновских печах 124невозможна, так как при этом двухоборотные регенераторы либо не обеспечивают достаточный нагрев воздуха, либо быстро выходят из строя,Цель изобретения -. увеличиениестойкости, улучшение тепловой работы регенеративных насадок, устранениевредного влияния подсосов холодноговоздуха.Поставленная .цель достигаетсятем, что в регенераторе мартеновской печи, состоящем из холодной и горячей камер, каждая иэ которых имеетнасадку, наднасадочное и поднасадочноепространство, поднасадочное пространство холодной и горячей камер объединено, а наднасадочное пространство холодной камеры снабжено отводным каналомсообщающимся с дымовым боровом.На фиг, 1 схематично изображен регенератор, разрез; на фйг. 2 - графикоптимальностей скоростей воздуха.К шлаковику 1 мартеновской печипримыкает двухоборотный регенератор,состоящий из горячей камеры с насадочным пространством 2 с насадкой 3 и холодной камеры с наднасадочным пространс вом 4 и насадкой 5, Ниэ горячей и низхолодной камер соединены общим поднасадочным пространством 6, Наднасадочноепространство 4 холодной камеры припомощи отводного каналасоединено сдымовым боровом 8,В зависимости от конкретных условий отводной канал может быть выпол-.нен как в.торце холодной камеры, таки сбоку. Это облегчает компоновкудвухоборотного регенератора.Регенератор работает следующимобразом.Дымовые газы мартеновской печи,пройдя через шлаковик 1, поступают внаднасадочное пространство 2 горячейкамеры регенератора, пррходят насадку 3, а затем через общее поднасадочное прЬстранство 6 попадают в насадку5 холодной камеры, наднасадочное пространство 4 и через отводной канал 1 вдымовой боров 8. Такая конструкция двухоборотного регенератора позволяет устранить недостатки известной конструкции. Подсосы холодного воздуха через свод холодной камеры в данном случае не оказывают отрицательного воздействия на тепловую работу регенератора, так как холодный воздух попадает в дымовые га" зы, уже покидающие регенератор, ТемпеОсуществление схемы работы регенератора с подачей дымовых газов снизу вверх практически возможно только в случае двухоборотной насадки регенератора. Без снижения температуры дымовых газов в горячей камере ниже 1300- 13500 С было бы невозможно обеспечить стойкость нижних ряДов насадки и опорных арок поднасадочного пространства.В результате внедрения предлагаемого регенератора увеличивается срок службы регенератора и улучшается теп 5 9095ратура этих газов составляет 600800 С, что исключает налипание пыли кверхним рядам регенеративной насадки,В нижней части насадки холодной ка меры пыль также не оседает, так какотсутствуют горизонтальные площадкина кирпиче насадки, на которых можетоседать и налипать плавильная пыль,Это позволяет выполнять насадку в холодной камере с ячейками размером155 х 155 и даже меньше и повысить степень регенерации тепла насадкой.Кроме того, обеспечивается возможность удаления пыли из поднасадочного пространства обеих камер.Тепловые расчеты показывают, чтоувеличение размеров. ячеек в горячейкамере до 350 х 350 мм с целью увеличения срока службы насадки и щуменьшение размеров ячеек в холоднойкамере до 150 х 150 мм позволяет получить температуру нагрева воздуха до1000- 1100 С. Это достигается вследст- .вие сокращения подсосов воздуха и 25улучшения теплообмена в холодной камере.На практике в двухоборотных регенераторах известной конструкции возмо,жен нагрев воздуха лишь до 700-800 С, звВ вышеупомянутых расчетах принималось во внимание неравномерное распределение газов по сечению холодной камеры. С целью лучшего распределенияпо сечению насадки охлаждающиеся газыцелесообразно направлять сверху вниз,а нагреваемые - снизу вверх. Однакоэто правило имеет ограниченное применение. Оно справедливо для случая,когда величина скоростного напора га зов в насадке мала по сравнению сгерметическим напором, и ее можнопренебречь, В реальных конструкцияхдело обстоит не так.Так, при скоростях дымовых газов внасадке регенераторов большегрузныхмартеновских печей, равных 1,52,0 м/с, величины скоростного и геометрического напоров приблизительно равны, т.е, движение горячих дымо 50вых газов в направлении снизу вверхне оказывает существенного влияния на;равномерность их распределения по. сечению насадки. Поэтому перегрев на"садки холодной камеры практически55исключен.Скорость воздуха ниже 1,0 м/с может отрицательно сказываться на тепловой работе холодной камеры, Чтобы из 12 6бежать этого явления, скорость воздуха в холодной камере регенератора должна быть не менее 1,0 м/с, а для практически равномерного распределенияпо сечению насадки достигать 1,5 м/сОптимальность приведенных скоростей воздуха поясняется графиком,фиг, 2), который отражает результатыпррделанных расчетов. На оси абсциссуказано значение температуры нагреваемого воздуха после прохождения холоднрй камеры. На оси ординат приведеноотношение скоростей воздуха в холодных и нагретых каналах холодной каме"ры регенератора Ип /1 нЛ ср - средняя скорость воздуха по сечению насадки при 0 С.При скорости воздуха 1,5 м/с и выше воздух по сечению насадки распространяется практически равномерно,что находит отражение на графике,даже при температуре воздуха, равной100 С отношение скоростей в каналахне снижается меньше величины 0,5.Таким образом, площадь, живого сечения насадки холодной камеры, которую необходимо обеспечить при сооружении регенератора должна обеспечитьскорость воздуха в пределах 1,01,5 м/с, т.е. удовлетворять соотношению О10-153 б 00 Ягде О - количество холодного воздуха,нм /ч,Б - площадь живого сечения насадки.При соблюдении этих условий несколько возрастет скорость дымовых газов в холодной камере до 2,0-2,5 м/с)и повысится сопротивление движению газов. Однако оно будет компенсироваться отсутствием подсосов воздухав холодную камеру и геометрическим напором газов при их движении снизувверх.7 90951 ловая работа печи. Это позволяет сократить.коли ество ремонтов, снизить расход огнеупоров и расход топлива.Формула изобретенияРегенератор мартеновской печи, состоящий из холодной и горячей камер, каждая из которых имеет насадку, над насадоцное, поднасадочное пространства и дымовой боров, о т л и ч а ю 2 8щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы и улучшения его тепловой работы, поднасадочное пространство холодной и горячей камер объединено, а наднасадоцное пространствохолодной камеры соединено с дымовымборовом отводным каналом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Металлургия стали. Под ред,В.И.Явойского и Г.Н.Ойкса. М.,"Металлургия", 1973, с, 616.Филиал .ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,4 Заказ 87 М 63ВНИИПИпо113035,Тираж 642 Государственного коми елам изобретений и от Москва,Ж, Раушская Подписета СССРрытийнабд,4