Насадка регенератора металлургической печи

Насадка регенератора металлургической печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соцзз Советник

Социалистических

Республик

< «974073

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2%0%81 (21) 3291098/22-02

311М Кл з

F 27 В 3/26 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

f53} УДК 669.183. .217 ° 2(088.8) Опубликовано 15.11.82. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 151 -82

A.Â. Авраменко, Н.В. Гончаров, И.Н. Зинченко,, А.4. Папуна, Г.3. Гиэатулин, Е.Г. Грызлов, A.Е. Прихоженко,А,А. Федюкин. и A.Ë. Курбатова

1 (72) Авторы изобретения

1

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (71) Заявитель (54) НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ

ПЕЧИ

Изобретение относится к устройствам для высокотемпературного подог рева воздуха и может быть использовано в металлургической и других отраслях промыаленности.

Известна насадка регенераторов металлургической печи, преимущественно для подогрева воздуха, выполненная иэ огнеупорного кирпича и содержащая вертикальные каналы с постоянной площадью проходного сечения

Ы.

Регенерация тепла насадкой тем лучше,чем уже каналы и длиннее путь газов. Однако глубина камер определяется уровнем грунтовых вод, удобством эксплуатации и не превышает обычно 7-8 м ниже уровня пола цеха. .Сечение ячеек в насадках обусловлено количеством и свойствами пыли, содержащейся в дымовых газах, и склонностью насадочных огнеупоров

ic зарастанию. В результате заноса пылью ячеек насадки регенератора нарушается аэродинамический режим ее работы и ухудшаются условия теплообмена. Для устранения этого недостатка насадки регенераторов выполняют с увеличенным сечением ячеек, :что приводит к снижению температуры подогрева воздуха или к дополнительным затратам по увеличению объема насадки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является . насадка регенератора, выложенная кирпичом по системе Сименс - .

Преимущество данной насадки перед (другими заключается в возможности перетока газа из одного канала в .другой в случае засорения одного иэ них. Кроме того, теплообменная поверхность такой насадки несколько больше из-за омывания газами гори.зонтальных поверхностей кирпича 2 .

Эта насадка регенератора металлургических печей обладает рядом недостатков. Сечение теплообменных каналов обычно выбирают с учетом их

20 заноса плавильной или технологичес кой пылью, содержащейся в дымовых газах. Однако иэ опыта эксплуатации регенераторов известно, что наиболее интенсивному эарастанию пылью подвергаются каналы лишь в верхней части насадки, составляющей 15-25% от общей высоты. В остальной части насадки нерационально оставлять принятое сечение канала, так как при

;этом не используется воэможность ,увеличения поверхности теплообмена, 974073 бр

Кроме того, данная конструкция насадки не учитывает изменения объемов дымовых газов-при охлаждении и воздуха при нагревании, что приводит к снижению скорости их движения, и, следовательно, способствует 5 снижению интенсивности теплообмена, Цель изобретения - yily iueHHe теплообмена и повышение температуры подогрева воздуха.

Укаэанная цель достигается тем,, что насадка регенератора металлургической печи, выложенная. огнеупорным кирпичом по системе Сименс

f выполнена с равномерным уменьшением площади ее проходного сечения в направлении движения дымовых газов, при этом отношение площадей проходного сечения верхнего и нижнего рядов составляет 1,2-2,4. Пределы отношения обусловлены возможными изменениями температуры и объема дымовых газов при охлаждении их в насадке регенератора. Верхний предел соответствует отношению удельных объемов дымовых газов при максимальном перепаде температуры в насадке регенераторов.

Он характерен для мартеновских печей и нагревательных колодцев и состав .ляет 900-1100О С при температуре дыма на входе в насадку 1400-1600 С. Минимально возможный перепад температур дымовых газов, характерный, например, для горячей и "холодной камер двухоборотных регенераторов, составляет 400-600 C и определяет нижний предел отношения пло- 35 щадей проходных сечений.

Предлагаемая конструкция насадки регенераторов металлургических печей по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества. Сохраняется 4р постоянная скорость движения дымовых газов и воздуха по всей высоте насадки, увеличивается поверхность теплообмена за счет уменьшения проходного сечения путем добавления 45 продольных и поперечных рядов огнеупорных кирпичей, повышается аккумуляция тепла насадкой за счет увеличения массы огнеупоров, смещение огнеупорных, кирпичей в последую- р щих рядах насадки способствует турбулизации потоков дымовых газов и воздуха, Аэродинамическое сопротивление насадки при этом практически не изменяется, Все это позво яет улучшить условия теплообмена в насадке, и, в конечном счете, повысить температуру подогрева воздуха.

На чертеже изображена насадка вертикального регенератора металлургической печи с уменьшающейся по ходу дымовых газов площадью проходного сечения.

Насадка содержит продольные 1 и поперечные 2 ряды, выложенные иэ огнеупорных кирпичей и образующие 65 вертикальные теплообменные каналы

3, причем число рядов возрастает сверху вниз, уменьшая при этом площадь проходного сечения насадки.

С целью обеспечения прочности кладки длина огнеупорных кирпичей в 1 62,0 раза превышает максимальное сечение каналов, что позволяет использовать кирпичи одного типоразмера для всей насадки. Кладка может выполняться с равномерным сужением площади проходного сечения или ступенчатым, через 5-10 рядов, в зависимости от размеров имеющихся огнеупорных кирпичей. Отношение площадей проходного сечения в верхнем и нижнем рядах определяется в зависимости от температуры дымовых газов, дымовые газы, перемещаясь по ка» налам 3 насадки регенератора предложенной конструкции, охлаждаются, их объем уменьшается и, так как проходное сечение сужается, скорость движения остается постоянной, Нагреваемый воздух, двигаясь в противо.положном направлении после перекидки клапанов, расширяется и скорость его движения остается также постоянной по всей высоте насадки.

Рассмотрим пример конкретного исполнения насадки регенератора предлагаемой конструкции. Пусть температура дымовых газов на входе и выходе из насадки составляет соответственно 1600 и-800 С. Отношение площадей проходного сечения верхнего и нижнего рядов насадки, равное отношению удельных объемов газа при данных температурах, составляет

1,746. С учетом заноса теплообменных каналов плавильной пылью площадь их проходного сечения на входе внасадку принимается равной 300х

300 мм, тогда в нижнем ряду составляет 230х230 мм. Поверхность теплообмена данной насадки увеличивается на 250-300 м .по сравнению с насадкой, имеющей каналы размером 300х

300 мм по всей высоте, а температура подогрева воздуха увеличивается на 120-150 С. Для этого случая

5 рационально применение стандартных кирпичей размером 460х150х75 мм или

520xl50x75 мм, превышающих максимальное сечение каналов более, чем в 1,5 раза.

Йасадка регенератора предлагаемой конструкции позволяет без сущест- . венных затрат повысить температуру подогрева воздуха, предупредить зарастание каналов плавильной пылью и снизить расход условного топлива на 3-5 кг на тонну продукции.

Формула изобретения

Насадка регенератора металлургической печи, выполненная из кирпи974073

Составитель В, Бербенов

Редактор T. Парфенова Техред М.Гергель КорректорГ. Огар ю ч

Заказ &670/52 . Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чей, размещенных по системе Сименс, отличающаяся тем, что, с целью улучшения теплообмена и повышения температуры подогрева воздуха, она выполнена с, равномерным уменьшением площади ее проходного сечения в направлении движения дымовых газов, при этом отношение площадей проходных. сечений верхнего и нижнего рядов составляет

1,2-2,4, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лемлех И.М., Гордин В.Д. Вы,сокотемпературный нагрев воздуха в ."черной металлургии. l».,: Металлург5 издат, 1963, с. 74-76.

2. Басьяс И.П., Черноголов А.И.

Регенераторы мартеновских печей.

Свердловск, Металлургиздат., 1961»

30 с. 83-86.