Воздухонагреватель доменной печи

Воздухонагреватель доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i I) 635I40

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И йВХОРС1ОМУ ЛИДИЫЙЬСТВУ

Сыз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2504929/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М. Кл

С 21В 9/00

Государственный комитет (53) УДК 669.16.231 (088.8) по делам изобретений н открытий (54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к воздухонагревателям доменных печей.

Повышение температуры дутья до 1250 С и выше, а также применение воздухопагрс- 5 вателей больших размеров обусловливает появление высоких напряжений в металлическом кожухе в периоды нагрева дугья. В эти же периоды на внутренней поверхности кожуха при температурах конденсации про- 10 исходит образование агрессивных растворов коррозионной среды. Наличие напряжений (механических и термических) и коррозионной среды приводит к межкристаллитной коррозии. Особенно опасной для воздухо- 15 нагревателей является ножевая коррозия— разновидность межкристаллитной коррозии, возникающая в сварных конструкциях в очень узкой зоне на границе основной металл — сварной шов. При ножевой кор- 2о розии конструкция разрушается очень быстро, так как скорость коррозии в глубину может быть очень большой, а толщина стального кожуха воздухонагревателя относительно невелика. Из известных способов 25 борьбы с межкристаллитной коррозией воздухонагревателей — снятие напряжений, подбор сплавов, изоляция от коррозионной среды — наиболее часто выбирают последний. ЗЭ

Наиболес близким по технической сущности и достигаемым результатам к изобретеншо является воздухонагреватель, у которого на внутренней поверхности кожуха поверх изолирующего слоя расположена оболочка из металлической фольги с гофрировашюй поверхностью (1).

Однако металлическая фольга и футеровка в такой конструкции выполняют только изолировочные функции, а разрыв сплошности фольги в отдельных местах приводит и негодности всю конструкцшо. В связи с тем, что состав металла фольги не определен, и случайньш контакт между кожухом и фольгой вполне возможен, фольга в определенных условиях может служить катодом, а внутренняя поверхность кожуха воздухонагревателя — анодом, что приводит к сщс более быстрому разрушению кожуха.

Кроме того, плотность соединения фольги с изолирующим слоем отсутствует.

Целью изобрстеппя является повышение эффективности нагрева дутья и надежности защиты кожуха от разрушения.

Поставленная цель достигастся за счет того, что защитная газоплотпая оболочка выполнена толщиной 1,00 — 1,85 значений толщины металла кожуха из материала более отрицательного, чем металл кожуха, 635140 например из сплавов магния, и электрически соединена с кожухом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый воздухонагреватель доменной печи, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1. 5

Воздухонагреватель доменной печи состоит из стального кожуха 1, противокоррозионного термостойкого слоя 2, например органосиликатного клея, наносимого непосредственно на стальную поверхность кожу- 10 ха 1. Поверх слоя 2 нанесен торкрстслой 3.

На торкретслой 3 уложена металлическая защитная газоплотная оболочка 4, например, из сплава магния, имеющая гофрированные элементы 5. Поверх защитной газо- 15 плотной оболочки 4 уложен демпфирующий слой 6. 3а демпфирующим слоем 6 расположена огнеупорная футеровка 7, Оболочка 4 соединена проводниками 8 с кожухом 1.

В процессе нагрева дутья, когда темпера- 20 тура определенной части внутренней поверхности кожуха 1 достигает значений температуры конденсации газообразных веществ, на поверхности кожуха 1, а также в порах изолирующего слоя 2 и торкретслоя 3 появляется агрессивный электролит, образовавшийся из паров воды и газообразных окислов азота, хлора и т. д. Действие протекторной защиты начинается после того, как электролит заполнит все поры Зч в слоях 2 и 3, создав электролитический мост (внутреннюю цепь протекторной защиты) между кожухом 1 и металлической оболочкой 4 из протекторного сплава (т. е. из металла с более отрицательным потеп- З5 циалом, чем потенциал кожуха). При этом материал оболочки 4, растворяясь, создает электрический ток, протекающий по цепи: оболочка 4 — электролит в порах слоев 2 и

3 — поверхность кожуха 1 — металлический 4р контакт поверхности кожуха 1 и оболочки 4.

Этот ток катодно поляризует поверхность кожуха, затрудняя протекание реакций процесса межкристаллитной коррозии. В местах, где по тем или иным причинам элект- 45 ролитический мост между поверхностью кожуха 1 и оболочкой 4 пе образовался, а на поверхности кожуха 1 агрессивный электролит присутствует, катодная поляризация кожуха достигается за счет распростране- 50 ния на эти участки катодной поляризации соседних участков кожуха. Это обеспечивается наличием противокоррозионной изоляции, препятствующей резкому затуханию защитных потенциалов.

Для обеспечения бесперебойной работы оболочки 4 торкретслой 3 (или его слой, примыкающий к оболочке 4) содержит в своем составе соединения, препятствующие образованию на оболочке 4 нерастворимых окислов, повышающих сопротивление цепи: оболочка 4 — электролит — кожух 1. Соединение оболочки 4 с кожухом 1 (внешняя цепь протекторной защиты) выполняется с помощью проводников 8, пропущенных через швы огнеупорной футеровки. Демпфирующий слой 6 воспринимает на себя механические нагрузки при сжатиях и расширениях огнеупорной футеровки 7. Далее идет огнеупорная футеровка воздухонагревателя.

Толщина оболочки 4, как и изолирующего слоя 2 и торкретслоя 3, определяется расчетом для обеспечения требуемого межремонтного срока службы и составляет

1,00 — 1,85 толщины кожуха. Одновременно с выполнением защитных функций торкретслой выполняет функции огнеупорного слоя, а оболочка — газоплотную функцию. При этом, если при разрыве сплошности оболочки 4 она практически перестает выполнять газоплотную функцию, то функции протектора она продолжает выполнять по-прежнему.

Применение предложенного технического решения применительно к блоку воздухонагревателей позволяет повысить эффективность нагрева дутья и надежность защиты кожуха от разрушения.

Ориентировочный эффект составляет

300 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Воздухонагреватель доменной печи, содержащий кожух, теплоизолирующий слой, газоплотную защитную оболочку, огнеупорную футеровку камер насадки, горения и купола, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости кожуха и уменьшения межкристаллитной коррозии, газоплотная оболочка выполнена из сплавов магния и соединена проводниками с кожухом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 354667, кл. С 21В 9/00, 1974.

635140

2

/ Рог. 2

Составитель Б. Раковский

Редактор 3. Ходакова Техред С. Антипенко Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2475/2 Изд. № 761 Тираж 692 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5