Воздухонагреватель доменной печи

Воздухонагреватель доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Севетсимя

Сецмапистмчесим а

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»908820 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855442/22-02 с присоединением заявки РЙ— (51) М. Кл.

С 21 В 9/00

9вудерсткввЯ кемитет

CCC9 аю дмам ямбретеняй и аткрытвЯ (23) П риоритет

Опубликовано 28.02,82. Бюллетень JA 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 669Л62, .231.3 (088.8) А. Е. Любин, С. M. Родов, Б. Я. Шаломов, А. П. Кравченко, Ю. 3, Ратнер и Е, А. 1Ьрицын (72) Авторы нзобретения

Государственный проектный институт "Днепрпроектстальконструкция"

1 (71) Заявитель (54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металл: ргии, в частности к устройству воздухонагревателя доменной печи, и может быть использовано в конструкциях сосудов, работающих под давлением.

Наиболее близким к предлагаемому по

3 технической сущности и достигаемому результату является воздухонагреватель доменной печи, содержащий огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной поверхности которого уложена металлическая кольцевая оп1О летка (1) .

Основное назначение оплеток и бандажей— предохранение воздухонагревателя от вертикальных разрывов кожуха на значительную высоту с выбросом кирпичей футеровки.

В случаях, когда принимают специальные меры для более эффективного включения бандажей в работу кожуха, они могут уменьшить кольцевые напряжения в кожухе, вызванные термическим расширением футеровки и внут20 ренним избыточным давлением.

Однако элементы усиления никак не улучшают работу кожуха в меридиональном направлении, не снижают мернднональных напряжений н не препятствуют образованию горизонтальных трещин и разрывов кожуха.

Между тем, как показывают экспериментальные исследования действительной работы футерованных конструкций, в кожухах воэдухонагревателей уровень мерндиональных напряжений от термического расширения футеровки часто превышает уровень кольцевых йапряжений. Известно немало случаев образования горизонтальных трещин и разрывов кожухов на воздухонагревателях Донецкого метзавода, ДМЗ им. Дзержинского, метзавода "Запорожсталь" н других. Имели место и аварии, при которых купол воэдухонагревателя полностью отрывался и улетал на значительное расстояние.

Подобные разрушения связаны, прежде всего, с недостаточной прочностью кожуха в меридиональном направлении. Расчеты воэдухонагревателей, выполненные в ГПИ ДнепрПСК при экспертизе проектов реконструкции по

МЧМ УССР за последние годы, также показывают, что в большинстве случаев меридиональные напряжения в кожухе выше кольцевых.

Цель изобретения — увеличение стойкости кожуха воздухонагревателя и повышение вследствие этого температуры горячего Tüÿ.

Поставленная цель достигается тем что в воэдухонагревателе доменной печи, содержащем огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной стенке которого уложены в кольцевом направлении металлические элементы усиления, иа наружной стороне кожуха по его образующим установлены продольные 1 1 элементы усиления, верхние концы которых

В соединены между собой на куполе, а нижние концы прикреплены к кожуху в нижней его части, при этом продольные элементы усиления выполнены предварительно напряженными. 1$

Влагодаря тому. что продольные элементы усиления предотвращают разрывы кожуха в вертикальном направлении стойкость кожуха повышается.

Выполнение продольных элементов предва- 20 рительно напряженными обеспечивает более эффективное их включение в совместную работу с кожухом в меридиональном напрвлении, что приводит к снижению в нем уровня меридиональных напряжений. 25

На фиг, 1 изображен воздухонагреватель, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-Анафиг.1; на фиг. 3 — внд Б на фиг. 1, Воздухонагреватель содержит кожух 1 и футеровку 2, На кожухе купола воздухона- З0 гревателя ус"ановлено металлическое соединительное кольцо 3, к которому приварены верхние концы шести элементов 4 усиления, выполненных в виде металлических полос и расположенных вдоль образующей кожуха рав33 номерно по его периметру. Нижние концы полос 4 снабжены устройствами 5 в виде например, винтовых стяжек.

Для предотвращения разрывов кожуха в направлении вдоль его образующей в пределах

40 высокотемпературной части воздухонагревателя он может быть усилен металлическими кольцевыми бандажами 6. В этом случае полосы 4 установлены с наружной стороны бандажей б.

Нижние концы полос 4 приварены к ко45 жуху на цилиндрической части воздухонагревателя во время их вытяжки с использованием устройства 5. Усилие вытяжки составляет 8-10% от расчетного усилйя для полосы 4.

Работы по монтажу продольных элементов усиления осуществляют в следующей последо50 вательности.

Устанавливают на куполе соединительное кольцо 3, приваривают к соединительному кольцу 3 верхние концы продольных элементов усиления, выполненных в вице полос 4, соединяют нижние концы полос 4 с кожухом воэдухонагревателя через винтовые стяжки 5

Использование изобретения позволяет производить реконструкцию воэдухонагревателей с заменой футеровки и сохранением существующих тонколистовых кожухов. Такая реконструкция выполняется с целью повышения температуры и давления дутья, что, в свою очередь, приводит к снижению удельного расхода кокса и повышению производительности доменных печей, Определим экономическую эффектность решения от сохранения кожуха и повышения температуры дутья только на 10 С для одного воздухонагревателя доменной печи обьемом

1719 м с годовой производительностью

1 млн. т. чугуна (применительно к условиям доменного цеха металлургического завода

"Азовсталь" ) .

В соответствии с нормапшнымн документами МЧМ СССР повышение температуры подаваемого в доменную печь дутья на 10 С повышает производительность на 2%, при этом расход кокса снижается на 3%.

Годовая экономическая эффективность определяется цо формуле э„= А,о,о2с +о,озв (с,-о,9бфс) J - гсА 1ОО P

+ rC ксгж, где А годовая производительность доменной печи; повышение температуры дутья; условно постоянные расходы на производство 1 т чугуна; расход кокса на 1 т чугуна; стоимость 1 т кокса; выход доменного газа с 1 т кокса; стоимость 1 м домег ного газа; з

5t

Ср

В с

Ч.

Сг и после разогрева воздухонагревателя осуществляют натяжение полос 4 при помощи винтовых стяжек 5 до достижещп усилия вытяхпси в пределах 8 — 10% от расчетного. Далее приваривают нижние концы полос 4 к кожуху воэдухонагревателя, после чего демонтируют винтовые стяжки 5.

Следует отметить, что при разогреве воздухонагревателя происходит температурный рост футеровки, а также благодаря наличию сил трения н кожуха. В зависимости от выбора момента приварки нижних концов полос

4 к кожуху воздухонагревателя (до начала разогрева, в период разогрева или после окончания разогрева) также можно обеспечить заданную степень включения полос 4 в совместную работу с кожухом.

5 908820 6 — нормативный коэффициент эко- в кольцевом направлении метачлические эленомической эффективности капи- менты усиления, о . л и ч а ю шийся тальных вложений; тем, что, с целью увеличения стойкости кожуС <,® — стоимость в деле" нового кожу- ха и повышения вследствие этого температуры ха воздухонагревателя. 5 горячего воздуха на наружной сТороНе кожу ха по его образующим установлены продольГ, = 1000000 (0,02 3 76 + 003 HMe 3 cM усиления верхние концы рых соединены между собой на куполе, а ниж51 х (42,7 — 0,96.3260 00011)) + 0,15 ние концы прикреплены к кожуху к нижней

° 110000 = 67600 + 16500 = 84100 (руб,). О его части, при этом продольные элементы усиТаким образом, годовой экономический эф- ления выполнены предварительно иапряженныфект от использования предлагаемого решения на одном воздухонагревателе превышает

80 тыс.рублей. Источники информации, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 15 принятые во внимание при экспертизе

Воэдухонагреватель доменной печи, содержащий огнеупорную футеровку, металлический кожух, на наружной стенке которого уложены

1. Авторское свидетельство СССР 11 388026 кл. С 21 В 9 00, 1971. ю,3

ВНИИПИ Заказ 752/28 Тираж 587 Подписное

Фи жал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4