Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Воздухонагреватели доменной печи - их устройство и работа

Нагрев дутья в доменном производстве - один из важнейших этапов его развития, сыгравший огромную роль в снижении расхода горючего и повышении производительности доменных печей.

Поиски путей повышения температуры дутья привели к созданию регенеративных воздухонагревателей, показавших значительное преимущество по уровню достигаемого нагрева воздуха и быстро вытеснивших из практики все ранее созданные конструкции. Таким образом они стали преимущественным средством для нагрева доменного дутья до настоящего времени.

Устройство и работа воздухонагревателя печи - cовершенствование его конструкции

Кожух. Регенеративные воздухонагреватели типа «Каупер» имеют металлическую оболочку с днищем, футерованную огнеупорным шамотным кирпичом, называемую кожухом. Основными требованиями, предъявляемыми к кожуху, являются максимальная плотность в швах и рассчитанная на избыточное давление до 490 кПа строительная прочность, определяемая при контрольной проверке после выкладки стен воздухонагревателя в соответствии со специальной инструкцией.

Воздухонагреватель доменной печи
Рисунок 1. Воздухонагреватель доменной печи со встроенной камерой горения
1 — днище; 2 - огнеупорная кладка днища; 3 — колонна; 4 - решетка; 5 - насадка; 6 - вертикальная стенка; 7 - камера горения; 8 — подкупольное пространство; 9 — люки; 10 - кожух; 11 — штуцер газовой горелки; 12 — штуцер клапана холодного дутья; 13 - лазы

В связи со значительным увеличением размеров воздухонагревателей, достигающих по высоте 50—55 м и наружному диаметру 9—13 м, кожухи изготовляют из низколегированных сталей марок 14Г2, 09Г2С, 10Г2С с толщиной листов 25—40 мм для воздухонагревателя и 20 мм для шахты горения в случае устройства ее выносной (диаметром 3—5 м). В зарубежной практике применяют также котельную сталь; при этом толщина поясов в цилиндрической части 29—40 мм (Япония), днища 51 мм на периферии и 32 мм в центре. Кожух делают сварным с применением электрошлакового метода сварки. Листам купола с увеличенной толщиной придается скорлупообразная форма. Низ кожуха закрепляется на фундаменте по всей окружности болтами (расстояние между болтами 200—300 мм). Листы, ослабленные вырезами в местах установки клапанов и люков, усиливаются накладками.

Для предупреждения интеркристаллитной коррозии кожуха применяется тепловая изоляция его покрытием кислотостойкими керамическими массами или защита фольгой из специальной стали. Для осмотра, чистки и ремонта в кожухе воздухонагревателя имеются лазы снизу камеры горения и в поднасадочном пространстве. В куполе люки делают один по центру (диаметром 700—750 мм), закрывающийся специальной огнеупорной пробкой со вставленной термопарой, и один небольшой над камерой горения для пропуска троса. На этот трос подвешивается люлька во время ремонтов.

Воздухонагреватель печи состоит из днища 1; опорных поднасадочных колонн 3; поднасадочной решетки 4, состоящей из ряда плит с отверстиями по числу ячеек насадки; насадки 5; разграничительной стенки 6, отделяющей насадочное пространство от камеры горения; камеры горения 7; подкупольного пространства 8 с люками 9; кожуха 10 воздухонагревателя с огнеупорной кладкой 2. Камера горения имеет штуцер газовой горелки 11; поднасадочное пространство оборудовано штуцером шибера холодного дутья 12 и дымовыми клапанами. Для уменьшения внешних тепловых потерь между огнеупорной кладкой стен и кожухом помещается трепельный кирпич с засыпкой. Применяют также специальные «маты» из нетеплопроводных материалов. Насадка 5 делается обычно прямоугольной с размером отверстий 45x45 мм или из шестигранных блоков с круглыми отверстиями диаметром 36—41 мм.

Очищенный доменный газ (или смесь доменного и коксового газов), подведенный к воздухонагревателю, подается в камеру горения газовой горелкой совместно с необходимым для сжигания газа воздухом, подаваемым специальной воздуходувной станцией. Продукты сгорания газа поднимаются вверх под купол воздухонагревателя, где происходит их полное сгорание и развивается максимальная температура. Далее продукты сгорания опускаются вниз через каналы насадки. Отдавая насадке свое тепло, они охлаждаются до 150—400 °С и затем отводятся через дымовые клапаны в боров к дымовой трубе. После нагрева насадки по достижении максимально допустимой температуры подкупольного пространства подача газа в камеру горения прекращается.

Через поднасадочное пространство, насадку и камеру горения в обратном газу направлении подается воздух, который нагревается, проходя через горячую насадку, и затем через клапан горячего дутья направляется по воздухопроводу горячего дутья в доменную печь.

После охлаждения насадки воздухонагреватель вновь переводят на режим нагрева. Непрерывность подачи дутья обеспечивается наличием блока из трех-четырех воздухонагревателей на печь, из которых попеременно два или три работают в режиме нагрева, а остальные — на дутье, в зависимости от их числа и принятой схемы работы (одиночной или попарно параллельной). Режимы нагрева и охлаждения являются основными для работы воздухонагревателя. Кроме этого, он может находиться на «тяге» или быть отключенным.

При работе воздухонагревателя на тяге во время кратковременных остановок печей доменный газ, сгорающий частично в фурменных коленах и кольцевом воздухопроводе, отводится по воздушному тракту в камеру горения одного из воздухонагревателей для полного сгорания. В проектах современных доменных печей эта операция отпадает, так как газ сжигают, помимо воздухонагревателей, на специальных свечах, устанавливаемых около печи с соответствующим «отсечением» их от горячего воздухопровода.

Воздухонагреватель отключают в случае перевода в горячий резерв или ремонта печи, т. е. воздухонагреватель изолируют от газовоздухопроводов и дымового борова с трубой. Читать далее >>

Источник [3] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Доменное производство чугуна
Вернуться на главную: Черная металлургия