FI90284B - Modernized preheater for preheating air in e.g. blast furnace facility - Google Patents

Modernized preheater for preheating air in e.g. blast furnace facility Download PDF

Info

Publication number
FI90284B
FI90284B FI923160A FI923160A FI90284B FI 90284 B FI90284 B FI 90284B FI 923160 A FI923160 A FI 923160A FI 923160 A FI923160 A FI 923160A FI 90284 B FI90284 B FI 90284B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
shaft
preheater
heat storage
gas
heat
Prior art date
Application number
FI923160A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI923160A (en
FI923160A0 (en
FI90284C (en
Inventor
Olli Arpalahti
Kim Westerlund
Original Assignee
Ahlstroem Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI920619A external-priority patent/FI920619A/en
Priority claimed from FI922420A external-priority patent/FI922420A/en
Application filed by Ahlstroem Oy filed Critical Ahlstroem Oy
Priority to FI923160A priority Critical patent/FI90284C/en
Publication of FI923160A0 publication Critical patent/FI923160A0/en
Priority to PCT/FI1993/000044 priority patent/WO1993016345A1/en
Priority to AU35005/93A priority patent/AU3500593A/en
Publication of FI923160A publication Critical patent/FI923160A/en
Publication of FI90284B publication Critical patent/FI90284B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI90284C publication Critical patent/FI90284C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/005Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using granular particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00Stoves for heating the blast in blast furnaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

9028490284

MODERNISOITU ESILÄMMITIN ILMAN ESILÄMMITTÄMISEKSI ESIM. MASUUNI LAITOKSESSAMODERNIZED PREHEATER FOR AIR PREHEATING e.g. FURNACE IN THE PLANT

MODERNISERAD FÖRVÄRMARE FÖR FÖRVÄRMNING AV LUFT I T.EX. MAS-UGNSANLÄGGNINGMODERNIZED FÖRVÄRMARE FÖR FÖRVÄRMNING AV LUFT I T.EX. MAS-UGNSANLÄGGNING

Esillä oleva keksintö kohdistuu modernisoidun ma suuni laitoksen tai muun vastaavanlaisen kuuman prosessin regeneratiivi-seen esilämmittimeen, joita esilämmittimiä käytetään kahta tai useampaa jaksoittain prosessia kohti prosessiin 5 syötettävän masuuni-ilman tai muun vastaavan kaasun esilämmittämiseksi kuumennuskaasuilla ja joka esilämmitin käsittää - kaksi vuorattuun vaippaan sovitettua toisiinsa yhteydessä olevaa pystysuoraa kuilua; 10 - ensimmäiseen kuiluun eli polttokuiluun sovitetun poistoyh- teen kuumennetun masuuni-ilman tai muun vastaavan esilämmit-timessä kuumennetun kaasun poistamiseksi kuilusta ja tuloyh-teen masuunista tulevan masuunikaasun tai muun kuumennuskaa-sun muodostavan kaasun johtamiseksi kuiluun; ja 15 - toiseen kuiluun eli lämmönvarauskuiluun sovitetun kerroksen lämmönvarausmassaa, jota vuoroin lämmitetään kuumennuskaasuilla ja vuoroin saatetaan luovuttamaan lämpöä masuuni-ilmaan tai muuhun vastaavaan esilämmittimessä kuumennettavaan kaasuun; sekä 20 - lämmönvarauskuiluun sovitetun tuloyhteen kylmän masuuni- ilman tai muun vastaavan kaasun johtamiseksi kuiluun ja poistoyhteen jäähtyneiden kuumennuskaasujen poistamiseksi kuilusta.The present invention relates to a regenerative preheater for a modernized furnace plant or other similar hot process, which preheaters are used to preheat blast furnace air or other similar gas fed to process 5 per process per process 5 with heating gases, and each preheater comprises - two lined vertical gap; 10 - an exhaust connection arranged in the first shaft, i.e. the combustion shaft, for removing heated blast furnace air or other similar gas heated in the preheater from the shaft and for introducing blast furnace gas or other heating gas-forming gas from the blast furnace into the shaft; and 15 - the heat storage mass of the layer arranged in the second shaft, i.e. the heat storage shaft, which is alternately heated by heating gases and alternately caused to transfer heat to the blast furnace air or other similar gas to be heated in the preheater; and 20 - an inlet connection arranged in the heat storage shaft for introducing cold blast furnace air or other similar gas into the shaft and an outlet connection for removing the cooled heating gases from the shaft.

Esilämmittimiä käytetään mm. teollisuuden kuumien savu-25 kaasujen tai polttoaineeksi kelpaavien poistokaasujen lämmön talteenotossa ja tuloilman esilämmittämisessä haluttuihin korkeisiin lämpötiloihin. Näissä korkeissa lämpötiloissa eivät tavanomaiset teräksiset lämmönvaihtimet tule kysymykseen, vaan on käytettävä muita ratkaisuja. Yleisesti yli 30 1000°Cs n lämpötiloissa käytetään lämpöä varaavia eli regeneroitavia lämmönvaihtimia, joissa lämmönvaraajana 2 90284 yleensä toimii tulenkestävistä tiilistä muodostettu täytekerros.Preheaters are used e.g. in the heat recovery of industrial hot flue-25 gases or as fuel exhaust gases and in the preheating of the supply air to the desired high temperatures. At these high temperatures, conventional steel heat exchangers are out of the question, but other solutions must be used. In general, at temperatures above 30 ° C, heat-accumulating or regenerating heat exchangers are used, in which the heat accumulator 2 90284 is usually a filling layer formed of refractory bricks.

Lämpöä varaavia lämmönvaihtimia ovat esim. nk. Cowperit, joita käytetään masuunilaitoksilla puhallusilman eli 5 masuuni-ilman esilämmittämiseksi . Cowperit ovat tyypillisesti korkeudeltaan 30 - 40 -metrisiä ja halkaisijaltaan jopa 10-metrisiä torneja. Cowpereissa on kaksi vierekkäistä pystysuoraa kuilua, jotka on sovitettu samaan tai kahteen vierekkäiseen erilliseen vaipparakenteeseen. Kuilut ovat 10 yläpäästään yhteydessä toisiinsa kuilukupolin välityksellä. Kuumennusvaiheessa kapeammassa, nk. polttokuilussa poltetaan kuilussa ylöspäin virtaavaa masuunikaasua kuumennuskaasun muodostamiseksi. Polttokuilun yläosasta näin muodostuneet kuumennuskaasut johdetaan kuilukupolin kautta alaspäin 15 lämmönvarauskuiluun, jonka läpi kulkiessaan kaasut luovuttavat lämpöä kuilun täytteenä olevaan tiilikerrokseen. Tiiliä kuilussa voi olla satoja, jopa tuhansia tonneja.Heat-storing heat exchangers are, for example, so-called cowpers, which are used in blast furnace plants to preheat the blowing air, i.e. 5 blast furnace air. Cowpers are typically towers 30 to 40 meters high and up to 10 meters in diameter. Cowpers have two adjacent vertical shafts arranged in the same or two adjacent separate shell structures. The shafts are connected to each other at their upper ends via a shaft dome. In the heating stage, in a narrower, so-called combustion shaft, blast furnace gas flowing upwards in the shaft is burned to form a heating gas. The heating gases thus formed from the top of the combustion shaft are led downwards through the shaft dome to a heat storage shaft 15, through which the gases transfer heat to the brick layer filling the shaft. There can be hundreds, even thousands of tons of bricks in the abyss.

Cowper-lämmittimissä käytetään täytteenä yleisesti muototii-liä, kuten hexagonaalisia tiiliä, joissa on tiilien läpi 20 kulkevia kanavia ja uria. Tiilet on tällöin ladottu lämmönvarauskuilun pohjan muodostavan arinan päälle siten, että ne sallivat kaasuvirtauksen sekä tiilien läpi että vierekkäisten tiilien välistä.Cowper heaters generally use shaped bricks, such as hexagonal bricks, with 20 channels and grooves passing through the bricks. The bricks are then stacked on top of the grate forming the bottom of the heat storage shaft so as to allow gas to flow both through the bricks and between adjacent bricks.

Kuumennusvaiheessa tiilet kuumennetaan polttokuilussa 25 kuumennetuilla kuumennuskaasuilla n. 1000 - 1500°C:seen. Kuumennusvaiheen jälkeen masuunikaasujen johtaminen poltto-kuiluun lopetetaan sulkemalla masuunin ja Cowperin välinen venttiili. Seuraavassa, nk. esilämmitys- tai käyttövaiheessa avataan Cowperin ilmantuloventtiili ja puhaltimesta 30 johdetaan kylmää puhallusilmaa eli masuuni-ilmaa ylöspäin tiilikerroksen läpi eli päinvastaiseen suuntaan edellisen vaiheen kuumennuskaasujen virtaukseen nähden. Tiilet luovuttavat lämpöä ilmaan, joka kuumenee. Kuumennettu ilma virtaa lämmönvarauskuilusta polttokuilun kautta edelleen 11 3 90284 masuunin hormeihin. Cowperissa puhallus.ilmaa kuumennetaan n. 950 - 1300°C:seen.In the heating step, the bricks are heated in a combustion shaft 25 with heated heating gases to about 1000 to 1500 ° C. After the heating step, the introduction of blast furnace gases into the combustion shaft is stopped by closing the valve between the blast furnace and the Cowper. In the next, so-called preheating or operation step, the Cowper air inlet valve is opened and cold blowing air, i.e. blast furnace air, is led upwards from the fan 30 through the brick bed, i.e. in the opposite direction to the heating gas flow of the previous stage. Bricks give off heat to the air, which heats up. The heated air continues to flow from the heat storage shaft through the combustion shaft to the flues of the blast furnace 11 3 90284. In the cowper, the blowing air is heated to about 950-1300 ° C.

Masuunilaitoksissa käytetään yleensä 2-4 Cowperia masuunia kohti. Cowperit toimivat jaksollisesti siten, että osa on 5 kuumennusvaiheessa ja osa ilman esilämmitys- eli käyttövaiheessa. Usein käytetään kolmea Cowperia, jolloin samaan aikaan kaksi on kuumennusvaiheessa ja yksi esilämmitysvai-heessa. Kuumennusvaihe kestää n. 1-2 tuntia ja ilman esilämmitys eli tiilikerroksen jäähdytysvaihe n. 1/2 - 1 10 tuntia. Prosessin kannalta olisi edullista lyhentää eri vaiheiden kestoaikaa, mutta tätä mahdollisuutta rajoittaa vaiheiden väliin jäävä, lämmönsiirron kannalta tehoton hukka-aika, joka voi olla 2-8 minuuttia, jopa 10 minuuttia, oleellisesti riippumatta käyttöajan pituudesta.Blast furnaces generally use 2-4 Cowpers per blast furnace. The cowpers operate periodically so that part is in the 5 heating stages and part in the air preheating or operation stage. Three Cowpers are often used, with two in the heating phase and one in the preheating phase at the same time. The heating phase lasts about 1-2 hours and the air preheating, ie the cooling phase of the brick layer, takes about 1/2 to 1 10 hours. From a process point of view, it would be advantageous to shorten the duration of the different steps, but this possibility is limited by the heat transfer inefficient time between steps, which can be 2-8 minutes, up to 10 minutes, substantially regardless of the length of use.

15 Kaasuvirtojen suunnan muutos korkeassa tiilikerroksessa vie suhteellisen pitkän ajan koska vaihdon on tapahduttava niin, että vältetään painevaihteluita masuunilla. Puhallusilma on paineistettava sopivaan paineeseen ennen masuuniin johtamista . Koska Cowperin kaasutila erikoisesti lämmönvarauskuilus- 20 sa on suuri, sen paineistaminen kuten myös sen paineesta päästäminen vie suhteellisen pitkän ajan, jopa 4-5 minuuttia. Aikaa kuluu myös venttiilien avaamiseen ja sulkemiseen.15 The change in the direction of the gas flows in the high brick layer takes a relatively long time because the change must take place in such a way as to avoid pressure fluctuations in the blast furnace. The blowing air must be pressurized to a suitable pressure before being fed to the blast furnace. Because the Cowper's gas space, especially in the heat storage shaft, is large, it takes a relatively long time to pressurize it, as well as release it, up to 4-5 minutes. It also takes time to open and close the valves.

Cowperit ovat rakenteeltaan suuria, kalliita laitoksia.Cowpers are large, expensive plants.

25 Niiden suuri koko johtuu niiden suhteellisen pienestä tehollisesta lämmönsiirtopinta-alasta kokonaistilavuuteen verrattuna. Cowpereissa päästään yleensä vain n. 30-40 m2/m^ lämmönsiirtopinta-alaan tiilikerroksen kokonaistilavuuteen verrattuna.25 Their large size is due to their relatively small effective heat transfer surface area relative to the total volume. In cowpers, only about 30-40 m2 / m 2 of heat transfer area is achieved compared to the total volume of the brick layer.

30 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada edellä esitettyä parempi laite kaasujen esilämmittämiseksi.It is an object of the present invention to provide an apparatus for preheating gases which is better than the above.

4 902844 90284

Keksinnön tarkoituksena on erikoisesti aikaansaada jo olemassa oleviin Cowper-esilämmittimiin parannus, joka vähentää niiden käytössä hukka-aikaa kuumennus- ja esilämmi-tysvaiheiden välillä ja mahdollistaa tiheämpien jaksojen 5 käytön.It is a particular object of the invention to provide an improvement to existing Cowper preheaters which reduces their downtime between the heating and preheating stages and allows the use of denser cycles.

Tarkoituksena on lisäksi aikaansaada parannus jo olemassa oleviin Cowper-esilammittimiin siten, että se on tehokkaampi regeneratiivisessa käytössä.It is also intended to provide an improvement over existing Cowper preheaters so that it is more efficient in regenerative use.

Edellä esitettyjen tarkoitusperien saavuttamiseksi on esillä 10 oleva, keksinnön mukainen modernisoitu kahden kuilun esilämmitin tunnettu siitä, että - polttokuilun ja lämmönvarauskuilun erottaa toisistaan ensimmäinen pystysuora väliseinä, johon on muodostettu aukkoja, joiden kautta kuilut ovat yhteydessä toisiinsa; 15 - lämmönvarauskuiluun on sovitettu toinen ensimmäisen väliseinän kanssa samansuuntainen pystysuora väliseinä, johon on muodostettu aukkoja ja joka jakaa lämmönvarauskuilun kahteen pystysuoraan osaan; ja että - lämmönvarausmassa on muodostettu raemaisesta tai kappale-20 maisesta aineesta ja sovitettu lämmönvarauspatjaksi lämmönvarauskuiluun ensimmäisen ja toisen väliseinän väliin.In order to achieve the above objects, the present modernized two-shaft preheater according to the invention is characterized in that - the combustion shaft and the heat storage shaft are separated by a first vertical partition wall in which openings are formed through which the shafts communicate with each other; 15 - a second vertical partition parallel to the first partition wall is arranged in the heat storage shaft, in which openings are formed and which divides the heat storage shaft into two vertical parts; and that - the heat charge mass is formed of a granular or piece-like material and arranged as a heat charge mattress in the heat charge shaft between the first and second partitions.

Keksinnön mukaisessa modernisoidussa esilämmittimessä on siten luovuttu aikaisemmin käytössä olleesta tiilikerros-täytteestä, jonka tehollinen lämmönsiirtopinta-ala kokonais-25 tilavuuteen nähden on pieni ja joka siksi vie paljon tilaa ja vaatii suuren kaasutilan. Keksinnön mukaan lämmönva-rausmassana käytetään rakeisesta aineesta tai suhteellisen pienimuotoisista kappaleista muodostettua lämmönsiirtopat-jaa. Rakeisen tai kappalemaisen aineen hyvistä lämmönsiirto-30 ominaisuuksista johtuen sitä tarvitaan huomattavasti vähemmän kuin aikaisemmin käytettyä tiilitäytettä. Näin ollen lämmönvarausmassan vaatima tila on pieni ja tarvitta- 5 9 n 2 9 4 van lämmönvarauskuilun koko on huomattavasti pienempi kuin vastaava tila tavanomaisissa Cowpereissa.The modernized preheater according to the invention has thus given up a previously used brick layer filler which has a small effective heat transfer surface area relative to the total volume and which therefore takes up a lot of space and requires a large gas space. According to the invention, a heat transfer mat formed from a granular material or relatively small pieces is used as the heat storage mass. Due to the good heat transfer properties of the granular or particulate material, it is required much less than the brick filler used previously. Thus, the space required for the heat storage mass is small and the size of the heat storage shaft required is considerably smaller than the corresponding space in conventional Cowpers.

Kokonaiskaasutila esilämmittimessä pienenee näin huomattavasti, mikä johtaa lyhyempiin hukka-aikoihin eri vaiheiden 5 välillä ja siten joustavampaan ja edullisempaan esilämmityk-seen.The total gas space in the preheater is thus considerably reduced, which leads to shorter wastage times between the different stages 5 and thus to a more flexible and cheaper preheating.

Huomattava energiansäästöetu tavanomaiseen Cowperiin verrattuna saadaan myös siinä, että kokonaispaine-ero esilämmittimen yli pienenee ratkaisevasti matalasta, suuren 10 poikkipinta-alan omaavasta lämmönvarauspatjasta johtuen.A significant energy-saving advantage over a conventional Cowper is also obtained in that the total pressure difference across the preheater is decisively reduced due to the low heat storage mattress with a large cross-sectional area.

Keksinnön mukainen esilämmitin soveltuu hyvin sovitettavaksi vanhan modernisoitavan Cowper-tyyppisen esilämmittimen ulkokuoreen. Myös vanhan esilämmittimen kantavia rakenteita voidaan käyttää hyväksi kuten myös kaasun tulo- ja poistoyh-15 teitä ja mahdollisesti poltinrakenteita.The preheater according to the invention is well suited for fitting into the outer shell of an old modernizable Cowper-type preheater. The load-bearing structures of the old preheater can also be used, as well as the gas inlet and outlet connections and possibly burner structures.

Joissakin keksinnön sovellutuksissa on jopa mahdollista käyttää hyväksi vanhan polttokuilun ja lämmönvarauskuilun välistä vanhaa väliseinää, johon tällöin muodostetaan kaasuaukkoja yhteyden muodostamiseksi kuilujen välille.In some embodiments of the invention, it is even possible to take advantage of an old partition between the old combustion shaft and the heat storage shaft, in which gas openings are then formed to establish a connection between the shafts.

20 Keksinnön mukaan voidaan vanha Cowper-esilämmitin yksinkertaisesti modernisoida siten, että siinä lämmönvarausmassana toimiva tiilikerros poistetaan lämmönvarauskuilusta pääasiallisesti kokonaan ja esilämmittimen yläosa eristetään kaasutiiviisti sen alaosasta vaakasuoralla kaasutiivillä 25 välikatolla. Poltto- ja lämmönvarauskuilujen alaosien väliseen vanhaan väliseinään muodostetaan aukkoja, joiden kautta kuilujen välille muodostuu kaasuyhteys. Aukkojen on oltava tarpeeksi pienet estämään lämmönvarausmassaa kulkeutumasta polttokuiluun. Lämmönvarauskuiluun sovitetaan 30 edellä mainitun ensimmäisen väliseinän kanssa samansuuntai nen toinen pystysuora aukollinen väliseinä sellaisen välimatkan päähän ensimmäisestä väliseinästä, että välisei- 6 90284 nien väliin muodostuvaan tilaan voidaan järjestää esilämmit-timen toiminnan kannalta sopiva määrä lämmönvarausmassaa. Lämmönvarausmassa muodostaa väliseinien rajoittamassa tilassa lämmönvarauspatjän, jonka läpi vuoroin virtaa 5 kuumennuskaasua, joka jäähtyy, vuoroin ilmaa, joka kuumenee. Toinen väliseinä voidaan näin ollen valmistaa esim. teräksestä, koska sen läpi virtaavat kaasut ovat joko kylmää sisääntulevaa ilmaa tai jäähtyneitä kuumennuskaasuja.According to the invention, the old Cowper preheater can be simply modernized by removing the brick layer acting as a heat storage mass from the heat storage shaft substantially completely and insulating the upper part of the preheater from its lower part with a horizontal gas-tight ceiling. Openings are formed in the old partition between the lower parts of the combustion and heat storage shafts, through which a gas connection is established between the shafts. The openings must be small enough to prevent the heat transfer mass from entering the combustion shaft. A second vertical opening partition wall parallel to the above-mentioned first partition wall is arranged in the heat storage shaft at a distance from the first partition wall such that a suitable amount of heat storage mass for the operation of the preheater can be arranged in the space formed between the partition walls. In the space bounded by the partitions, the heat charge mass forms a heat charge mattress, through which 5 heating gases which alternate flow, alternately air which heats up. The second partition can thus be made of, for example, steel, since the gases flowing through it are either cold incoming air or cooled heating gases.

Vanha Cowper voidaan myös modernisoida siten, että myös 10 polttokuilun ja lämmönvarauskuilun välinen väliseinä poistetaan oleellisesti kokonaan ja Cowperin vuorattuun vaippaan muodostetaan uusi polttokuilu, joka edullisesti on samankeskinen vaipan kanssa. Polttokuiluun rajoittuva väliseinä on muodostettava tulenkestävästä aineesta, kuten 15 tulenkestävistä tiilestä, keraamisesta aineesta tai esim.The old Cowper can also be modernized so that the partition between the combustion shaft 10 and the heat storage shaft is also substantially completely removed and a new combustion shaft is formed in the lined jacket of the Cowper, which is preferably concentric with the jacket. The partition wall adjacent to the combustion shaft must be formed of a refractory material, such as a refractory brick, a ceramic material or e.g.

muurauksella suojatusta teräksestä. Näin muodostetun uuden polttokuilun ympärille muodostetaan edullisesti rengasmainen tila sovittamalla polttokuilun ympärille toinen väliseinä, joka on samankeskinen polttokuilun kanssa. Toinen väliseinä 20 voidaan valmistaa esim. teräksestä. Rengasmaiseen tilaan järjestetään lämmönvarauspatja. Lämmönvarausmassalla täytetyn rengasmaisen tilan ja Cowperin vaipan väliin muodostuu rengasmainen kaasutila, jonka kautta kuumennus-kaasua johdetaan polttimelta toisen väliseinän läpi 25 kosketukseen lämmönvarausmassan kanssa.masonry-protected steel. An annular space is preferably formed around the new combustion shaft by fitting a second partition wall around the combustion shaft which is concentric with the combustion shaft. The second partition 20 can be made of e.g. steel. A heat storage mattress is arranged in the annular space. An annular gas space is formed between the annular space filled with the heat transfer mass and the Cowper jacket, through which the heating gas is led from the burner through the second partition to the heat storage mass.

Keksinnön mukaisissa ratkaisuissa, joissa lämmönvarausmassa-na käytetään raemaista ainetta tai pienikokoisia täytekappa-leita, kooltaan esim. 1-50 mm, tarvitaan huomattavasti pienempi lämmönvarauskuilu kuin mitä alkuperäisessä 30 Cowperissa on käytetty. Uusi väliseinillä muodostettu lämmönvarauskuilu muodostetaankin edullisesti Cowperin alaosaan siten, että sen korkeus on tyypillisesti vain 20 -60 % aikaisemmasta lämmönvarauskuilusta.In the solutions according to the invention, in which a granular material or small filling pieces, e.g. 1-50 mm in size, are used as the heat storage mass, a considerably smaller heat storage gap is used than in the original Cowper. Thus, a new heat charge shaft formed by partitions is preferably formed in the lower part of the Cowper so that its height is typically only 20-60% of the previous heat charge shaft.

7 9 n 2 8 47 9 n 2 8 4

Kun uudet arinat, joiden väliin muodostetaan tiilitäyteker-rosta huomattavasti ohuempi kerros eli pienempi määrä uutta lämmönvarausmassaa, sovitetaan vanhan Cowperin vaipan alaosaan, voidaan vaipan ylempi puolikas täysin sulkea pois 5 käytöstä. Tämä vähentää huomattavasti haitallista tyhjää kaasutilaa käytössä olevassa lämmönvarauskuiluosassa . Modernisoiduissa Cowpereissa, joissa uudesta lämmönsiirtomassasta johtuen päästään lyhyempiin lämmönsiirtosykleihin, tulisi haitallisen hukka-ajan suhteellinen osuus kasvamaan, ellei 10 tyhjää kaasutilaa voitaisi eliminoida sovittamalla lämmön-siirtopatja mahdollisimman pieneen tilaan vanhan lämmön-siirtokuilun alaosaan ja eristämällä sen yläpuolelle jäävä tila käytössä olevasta kaasutilasta. Rakenne, jolla Cowperin yläosa eristetään sen alaosasta voidaan tarvittaessa käyttää 15 hyödyksi tukemaan uusia väliseiniä niiden yläosasta.When the new grates, between which a considerably thinner layer of the brick filling layer, i.e. a smaller amount of new heat storage mass, is formed, are fitted to the lower part of the old Cowper casing, the upper half of the casing can be completely excluded. This significantly reduces the harmful empty gas space in the heat storage shaft section in use. In modernized Cowpers, where shorter heat transfer cycles are achieved due to the new heat transfer mass, the relative proportion of harmful wastage time would increase if 10 empty gas spaces could not be eliminated by fitting the heat transfer mattress from the operating space to the bottom of the old heat transfer shaft and insulating it above. The structure by which the upper part of the Cowper is insulated from its lower part can, if necessary, be used to support new partitions from their upper part.

Sovittamalla lämmönvarausmassa rengasmaiseen tilaan poltto-kuilun ympärille saadaan lämmönvarauspat ja, jonka poikkipinta-ala on suuri ja kerrospaksuus suhteellisen pieni. Pienellä kerrospaksuudella pystytään pitämään painehäviö 20 patjan läpi suhteellisen pienenä. Patjan suurella poikkipinta-alalla toisaalta varmistetaan tehokas lämmönsiirto kaasusta lämmönvarausmassaan ja päinvastoin pienestä kerrospaksuudesta huolimatta.By fitting the heat charge mass to an annular space around the combustion shaft, heat charge coats and with a large cross-sectional area and a relatively small layer thickness are obtained. With a small layer thickness, it is possible to keep the pressure drop through the mattress 20 relatively small. The large cross-sectional area of the mattress, on the other hand, ensures efficient heat transfer from the gas to the heat storage mass and vice versa, despite the small layer thickness.

Lämmönsiirtopatjän paksuus riippuu siinä käytettyjen 25 täytekappaleiden tai rakeiden koosta ja muodosta. Uuden lämmönsiirtopatjän paksuus on tyypillisesti 5 - 40 % aikaisemman tiilikerroksen korkeudesta. Lämmönsiirtomassana voidaan esim. käyttää klinkkerikuulia tai kuulia, jotka on valmistettu tulenkestävien tiilien valmistukseen käytettä-30 västä raaka-aineesta. Lämmönsiirtopatjalla, joka on muodostettu 10 mm:n kuulista saadaan n. 360 m2/m^ lämmön-siirtopinta-ala/kokonaistilavuussuhde. 5 mm:n kuulilla edellä mainittu suhde on n. 720 m2/m^. Lämmönsiirtomateriaa-lin pieni koko mahdollistaa tehokkaan lämmönsiirron 35 matalassakin lämmönsiirtopatjassa.The thickness of the heat transfer mattress depends on the size and shape of the fillers or granules used therein. The thickness of the new heat transfer mattress is typically 5 to 40% of the height of the previous brick layer. As the heat transfer compound, for example, clinker balls or balls made of the raw material used for the production of refractory bricks can be used. A heat transfer mattress formed of 10 mm spheres gives a heat transfer area / total volume ratio of about 360 m2 / m 2. For 5 mm spheres, the above ratio is about 720 m2 / m 2. The small size of the heat transfer material enables efficient heat transfer even in a low heat transfer mattress.

8 9 Π 2 8 48 9 Π 2 8 4

Raemaisesta aineesta tai irrallisesta kappaletavarasta muodostettu lämmönvarauspatja aiheuttaa yleensä suuremman virtausvastuksen kuin esim. tiilistä ladottu samankorkuinen lämmönvaraajakerros. Suurempi virtausvastus vältetään 5 keksinnön mukaisessa laitteessa kuitenkin helposti sillä, että lämmönsiirron väliaineena toimiva peti, tehokkaan lämmönsiirtonsa vuoksi, muodostetaan huomattavasti pienemmällä korkeus/halkaisija-suhteella kuin vastaavan tehokkuuden omaava tiilikerros, jolloin virtausvastus vastaavasti 10 pienenee. Keksinnön mukaisessa laitteessa saavutetaan siis pienemmällä lämmönvarausmassalla yhtä suuri lämmönsiirto-pinta-ala kuin suurella tiilimassalla tavanomaisessa Cowperissa.A heat storage mattress made of granular material or loose piece goods usually causes a higher flow resistance than, for example, a heat storage layer of the same height laid in bricks. However, a higher flow resistance in the device according to the invention is easily avoided by the fact that the bed acting as a heat transfer medium, due to its efficient heat transfer, is formed with a considerably lower height / diameter ratio than a brick layer with a corresponding efficiency. Thus, in the device according to the invention, with a lower heat charge mass, the same heat transfer area is achieved as with a large brick mass in a conventional Cowper.

Paine-ero muodostuu keksinnön mukaisella lämmönvarauspat-15 jalla helposti jopa pienemmäksi kuin paine-ero tavanomaisissa, tiilikerroksella varustetuissa lämmönvaraajissa. Paine-eron pieneneminen 5 kPa:lla merkitsee 100 000 Nm^/h:n kaasuvirralle, sähkön hinnasta riippuen, useiden tuhansien markkojen säästöä vuodessa.With the heat storage coil 15 according to the invention, the pressure difference is easily even smaller than the pressure difference in conventional heat accumulators with a brick layer. A reduction in the pressure difference by 5 kPa means a saving of several thousand marks per year for a gas flow of 100,000 Nm ^ / h, depending on the price of electricity.

20 Keksinnön mukaisella modernisoidulla Cowperilla, jossa pieni peti tarjoaa likimain yhtä paljon lämmönsiirtopinta-alaa tietyn tehon siirtämiseksi kuin tavanomainen massiivinen tiilikerros, voidaan varsinaisten kuumennus- ja esilämmitys-vaiheiden kestoa ratkaisevasti aikaisempaan verrattuna 25 lyhentää. Lisäksi lyhyemmillä kuumennus- ja esilämmi-tysajoilla laite toimii entistä pienemmällä lämmönvaraa jalla, mikä vielä lisää etua. Koska myös hukka-ajat keksinnön mukaisella laitteella ovat pienemmät kuin tavanomaisella Cowperilla, pystytään tästäkin syystä kuumen-30 nus- ja esilämmitysvaihe lyhentämään, mikä edelleen parantaa lämmitysprosessin hyötysuhdetta.With the modernized Cowper according to the invention, in which a small bed provides approximately as much heat transfer surface area for transferring a certain power as a conventional solid brick layer, the duration of the actual heating and preheating steps can be drastically shortened compared to before. In addition, with shorter heating and preheating times, the device operates with even less heat reserve, which adds to the advantage. Since the wastage times with the device according to the invention are also smaller than with the conventional Cowper, it is also possible to shorten the heating and preheating step, which further improves the efficiency of the heating process.

Keksinnön mukaisella modernisoidulla laitteella saavutetaan suuresta lämmönsiirtokertoimesta johtuen myös se etu, että päästään pienempiin lämpötilaeroihin kaasujen ja lämmönva- I: 9 90284 raajamateriaalin välillä. Laitteella lämmönvarausmassaa voidaan kuumentaa hyvin lähelle kuumien kaasujen lämpötilaa ja vastaavasti lämmittää esilämmitettävät kaasut korkeampaan lämpötilaan kuin tavanomaisella Cowperilla samalla poltto-5 ainemäärällä ja - koostumuksella. Esilämmitettävät kaasut voidaan toisaalta lämmönvarausmassan hyvästä lämmönsiirto-kertoimesta johtuen lämmittää hyvin lähelle kuumennus-kaasujen tulolämpötilaa. Esilämmitettävät kaasut voidaan lämmittää jopa vain muutaman kymmenen, esim. 10 - 20°C:een 10 päähän kuumennetun lämmönsiirtomassan lämpötilasta.Due to the high heat transfer coefficient, the modernized device according to the invention also has the advantage of achieving smaller temperature differences between the gases and the heat-limiting material. With the device, the heat storage mass can be heated very close to the temperature of the hot gases and, correspondingly, the gases to be preheated can be heated to a higher temperature than with a conventional Cowper with the same amount and composition of fuel. On the other hand, due to the good heat transfer coefficient of the heat storage mass, the preheated gases can be heated very close to the inlet temperature of the heating gases. The preheated gases can be heated up to the temperature of only a few tens, for example 10 to 20 ° C of the heated heat transfer mass.

Käytössä olevissa Cowper esilämmittimissä joudutaan tiilikerros aika ajoin uusimaan siihen kerääntyneiden epäpuhtauksien poistamiseksi . Epäpuhtaudet vähentävät kaasun läpäisevyyttä ja kasvattavat painehäviötä. Vaihdon yhteydes-15 sä voidaan Cowper suhteellisen pienin rakenteellisin muutoksin modernisoida, poistamalla vanha tiilikerros ja modifioimalla rakennetta keksinnön mukaisella ratkaisulla.Existing Cowper preheaters have to renew the brick layer from time to time to remove the contaminants that have accumulated in it. Impurities reduce gas permeability and increase pressure drop. In connection with the exchange, the Cowper can be modernized with relatively small structural changes, by removing the old brick layer and modifying the structure with the solution according to the invention.

Keksinnön mukainen esilämmitin mahdollistaa edullisen tavan modernisoida vanha Cowper pienellä ja helposti puhdistetta-20 valla lämmönvarauspatjalla. Järjestämällä esim. neljä modernisoitua esilämmitintä masuunia kohti voidaan masuuni-laitosta ajaa jatkuvasti täydellä teholla kolmella esiläm-mittimellä yhden esilämmittimen ollessa huollossa.The preheater according to the invention provides an inexpensive way to modernize an old Cowper with a small and easy-to-clean heat storage mattress. By arranging, for example, four modernized preheaters per blast furnace, the blast furnace plant can be run continuously at full power with three preheaters with one preheater maintained.

Masuunipöly voidaan poistaa esilämmittimestä esim. kerran 25 vuodessa, jolloin vuoroitellen yhteen esilämmittimeen vaihdetaan puhdas lämmönvarausmassa. Lämmönvarausmassan likaantuneet kuulat tai rakeet poistetaan laitteesta esim. kuorma-auton lavalle ja viedään puhdistettavaksi. Puhdistetut kuulat tai rakeet vaihdetaan myöhemmin seuraavaan 30 esilämmittimeen sen huollon aikana. Näin taataan tehokas lämmönsiirto ja pieni painehäviö esilämmittimissä.Blast furnace dust can be removed from the preheater, for example once a year, in which case a clean heat storage mass is changed alternately to one preheater. Contaminated balls or granules of the heat storage mass are removed from the device, eg on a truck platform, and taken for cleaning. The cleaned balls or granules are later replaced with the next 30 preheater during its maintenance. This guarantees efficient heat transfer and low pressure drop in the preheaters.

10 9028410 90284

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa esitetään pystysuora leikkaus eräästä keksinnön mukaisesti modernisoidusta esilämmittimes-tä.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a vertical section of a preheater modernized according to the invention.

5 Kuviossa on esitetty masuunilaitoksen Cowper-tyyppinen modernisoitu ilman esilämmitin 10, joka käsittää tornimaisen teräsvaipparakenteen 12, joka on vuorattu sisäpuolelta muurauksella 14. Esilämmittimestä on purettu siinä aikaisemmin ollut väliseinä ja siitä on poistettu tiilitäytekerros.The figure shows a Cowper-type modernized air preheater 10 of a blast furnace plant, comprising a tower-like steel jacket structure 12 lined on the inside with masonry 14. The preheater has been dismantled from a previously partitioned wall and a brick-filled layer has been removed.

10 Tornimainen rakenne on modernisoinnin yhteydessä jaettu vaakasuoralla kaasutiiviillä välipohjalla 16 ylä- 18 ja alaosaan 20. Yläosa on jätetty tyhjäksi. Yläosan seinät voidaan tarvittaessa tukea lisämuurauksella, esim. jollakin ruiskutettavalla massalla.10 In connection with the modernization, the tower-like structure is divided by a horizontal gas-tight intermediate base 16 into an upper 18 and a lower part 20. The upper part is left empty. If necessary, the walls of the upper part can be supported by additional masonry, eg with some sprayable compound.

15 Esilämmittimen alaosaan on muodostettu sylinterinmuotoinen polttokuilu 22 ja sen ympärille lämmönvarauskuilu 24, joka muodostuu kahdesta rengasmaisesta tilasta 26 ja 28. Sisempään rengasmaiseen tilaan on sovitettu raemaisesta aineesta muodostettu lämmönvarauspatja 30.A cylindrical combustion shaft 22 is formed in the lower part of the preheater and a heat storage shaft 24 is formed around it, which consists of two annular spaces 26 and 28. A heat storage mattress 30 formed of granular material is arranged in the inner annular space.

20 Polttokuilu 22 on pääasiallisesti samankeskinen teräsvaipan 12 kanssa ja sen sylinterimäinen keskiosa rajoittuu pystysuoraan sylinterinvaipan muotoiseen seinään 32, johon on muodostettu aukkoja 34. Seinä muodostaa siten arinaraken-teen. Seinä 32 on muodostettu tulenkestävästä materiaalista, 25 esim. keraamista.The combustion shaft 22 is substantially concentric with the steel jacket 12 and its cylindrical central portion abuts a vertical cylindrical jacket-shaped wall 32 in which openings 34 are formed. The wall thus forms a grate structure. The wall 32 is formed of a refractory material, 25 e.g. ceramic.

Polttokuilun alaosaan on järjestetty kaasupoltin 36, joka on yhteydessä masuunikaasun tuloyhteeseen 38 ja ilmantuloyh-teeseen 40. Polttokuilun yläosaan on järjestetty esilämmite-tyn ilman poistoyhde 42. Sekä masuunikaasun- ja ilman 30 tuloyhteisiin että esilämmitetyn ilman poistoyhteeseen on sovitettu venttiili yhteiden sulkemiseksi ja avaamiseksi. Venttiileitä ei ole esitetty kuviossa.A gas burner 36 is arranged in the lower part of the combustion shaft, which communicates with the blast furnace gas inlet connection 38 and the air inlet connection 40. A preheated air outlet connection 42 is provided in the upper part of the combustion shaft. A valve connection is provided for both blast furnace gas and air inlet connections 30 and preheated air outlet. The valves are not shown in the figure.

IIII

11 90284 Lämmönvarauskuilun polttokuilua lähimpänä oleva rengasmainen tila rajoittuu seinään 32 ja toiseen seinään 44. Toinen seinä on valmistettu esim. rei'itetystä teräslevystä, vahvasta tiheästä teräsverkosta tai muusta kohtuullisen 5 lämmönkestävästä arinalevyksi sopivasta materiaalista . Reiät 46 teräslevyssä voivat tyypillisesti olla pyöreät tai kapean raon muotoiset, esim. 2 x 200 mm.11 90284 The annular space closest to the combustion shaft of the heat storage shaft is bounded by a wall 32 and a second wall 44. The second wall is made of, for example, perforated steel plate, strong dense steel mesh or other reasonably heat-resistant grate plate material. The holes 46 in the steel plate may typically be round or in the form of a narrow slot, e.g. 2 x 200 mm.

Seinistä 32 ja 44 muodostettujen arinoiden väliin on sovitettu lämmönvarauspatja 30, joka on muodostettu raemai-10 sesta aineesta tai esim. pienistä kuulista. Rakeiden koko voi olla jopa vain 0,5 - 5 mm, jolloin tietenkin arinoiden aukot/reiät on mitoitettava sellaisiksi, että lämmönvaraus-massa ei valu niiden läpi. Lämmönvarauspatja voidaan muodostaa toisaalta myös suuremmista kappaleista, esim. 15 teräskuulista, joiden koko voi olla jopa 50 mm.Between the grates formed of the walls 32 and 44, a heat storage mattress 30 is formed, which is formed of a granular material or e.g. small balls. The size of the granules can be as high as 0.5 to 5 mm, in which case, of course, the openings / holes in the grates must be dimensioned so that the heat charge mass does not flow through them. On the other hand, the heat storage mattress can also be formed from larger pieces, e.g. 15 steel balls, which can be up to 50 mm in size.

Lämmönvarauskuilun ulompaan rengasmaiseen tilaan 28 on yhdistetty jäähtyneen masuunikaasun poistoyhde 48 ja kylmän ilman tai esilämmitettävän ilman tuloyhde 50. Myös näihin yhteisiin on sovitettu venttiilit yhteiden avaamiseksi ja 20 sulkemiseksi. Venttiileitä ei ole esitetty kuviossa.Connected to the outer annular space 28 of the heat storage shaft is a cooled blast furnace gas outlet connection 48 and a cold air or preheated air inlet connection 50. Valves for opening and closing the connections 20 are also arranged in these joints. The valves are not shown in the figure.

Keksinnön mukainen modernisoitu masuunilaitoksen esilämmitin toimii siten, että masuunikaasua ja palamisilmaa syötetään yhteillä 38 ja 40 kaasupolttimeen 36, jossa muodostetaan 1200 - 1700°C kuumennuskaasua. Kuumennuskaasua virtaa 25 polttokuiluun 22. Poistoyhteen 42 venttiili on suljettu, jolloin kuumat kaasut virtaavat ensimmäisen väliseinän 32 aukkojen 34 läpi lämmönvarauskuilun 24 rengasmaiseen tilaan 26 luovuttaen lämpöä lämmönvarausmassalle 30. Kaasut virtaavat jäähtyneenä 150 - 400°C:n lämpötilassa toisen 30 väliseinän 44 läpi ulompaan rengasmaiseen tilaan 28 ja siitä edelleen kaasun poistoyhteen 48 kautta savupiippuun. Lämmönvarausmassan tyypillisesti n. 1/2 tunnin jälkeen kuumennuttua lähes kuumennuskaasun lämpötilaan, tyypillisesti 10 - 20 °C alempaan lämpötilaan, suljetaan masuunikaasun 12 90284 ja palamisilman tuloyhteen venttilit sekä myös kaasunpoisto-yhteen venttiili ja avataan venttiili ilman tuloyhteessä, josta annetaan paineistetun n. 550 - 200°C:n syöttöilman 1,5 - 4 barin ylipaineessa virrata esilämmittimen ulompaan 5 osaan. Syöttöilma voi olla happirikastettua ilmaa. Paineen noustua tarpeeksi, tyypillisesti 1 minuutin jälkeen, esilämmittimessä avataan esilämmitetyn ilman poistoyhteen 42 venttiili, jolloin ilmaa alkaa virrata toisen väliseinän 44, lämmönvarauspatjän 30 ja ensimmäisen väliseinän 32 läpi 10 polttokuiluun ja siitä edelleen masuunilaitoksen hormeihin. Ilma lämpenee lämmönvarauspatjän läpi kulkiessaan lähes patjan lämpötilaan. Patjan lämpötilan laskettua alle edeltä asetetun lämpötilan suljetaan ilman tulo- ja poistoyhteet ja avataan uudelleen masuunikaasun ja palamisilman tuloyh-15 teet ja muodostetaan kuumennuskaasua lämmönvarauspatjän uudelleen kuumentamiseksi.The modernized blast furnace preheater according to the invention operates in such a way that blast furnace gas and combustion air are supplied by means 38 and 40 to a gas burner 36, in which a heating gas of 1200 to 1700 ° C is formed. The heating gas 25 flows into the combustion shaft 22. The valve of the outlet connection 42 is closed, allowing hot gases to flow through the openings 34 in the first partition 32 into the annular space 26 of the heat storage shaft 24, transferring heat to the heat storage mass 30. The gases flow at 150-400 ° C to space 28 and thence through the gas outlet 48 to the chimney. After typically about 1/2 hour of the heat charge mass being heated to near the heating gas temperature, typically 10 to 20 ° C below, the blast furnace gas 12 90284 and combustion air inlet valves as well as the degassing-one valve are closed and the valve is opened at the air inlet. At an overpressure of 1.5 to 4 bar of supply air at 200 ° C, flow into the outer 5 parts of the preheater. The supply air can be oxygen-enriched air. When the pressure rises enough, typically after 1 minute, the preheater opens the valve of the preheated air outlet 42, whereupon air begins to flow through the second partition 44, the heat storage mattress 30 and the first partition 32 into the combustion shaft 10 and from there to the blast furnace chimneys. The air heats up through the heat storage mattress as it passes almost to the temperature of the mattress. When the mattress temperature drops below the preset temperature, the air inlet and outlet connections are closed and the blast furnace gas and combustion air inlet connections are reopened and heating gas is formed to reheat the heat charge mattress.

Keksinnön mukainen laite soveltuu myös paineistettavaksi. 1-3 barin ylipaineessa lämmönsiirto masuunikaasusta lämmönvarausmassaan tehostuu huomattavasti . Myös puhallusil-20 man lämmönsiirto tehostuu ilman ollessa paineistettu. Puhallusilman paine voi olla jopa 3-5 baria. Paineistuksen ansiosta sekä kuumennus- että käyttövaihetta voidaan lyhentää. Lisäksi hukka-ajat vähenevät huomattavasti paineistus- ja paineestapäästövaiheiden jäädessä kokonaan 25 pois tai huomattavasti lyhentyessä. Paineistamalla esilämmi-tys vältetään myös paineiskut masuunissa. Paineiskut tavanomaisilla esilämmittimillä ovat yleisiä paineenvaihte-luista johtuen.The device according to the invention is also suitable for pressurization. At an overpressure of 1-3 bar, the heat transfer from the blast furnace gas to the heat storage mass is considerably more efficient. The heat transfer of the blower air is also enhanced when the air is pressurized. The blowing air pressure can be up to 3-5 bar. Thanks to pressurization, both the heating and operating phases can be shortened. In addition, the waste times are considerably reduced when the pressurization and depressurization steps are completely eliminated or considerably shortened. Pressurizing the preheating also avoids pressure shocks in the blast furnace. Pressure shocks with conventional preheaters are common due to pressure fluctuations.

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esitettyyn 30 suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not intended to be limited to the above 30 embodiment, but may be modified within the scope of the inventive idea defined by the claims.

IlIl

Claims (11)

13 9 Π 2 θ 413 9 Π 2 θ 4 1. Modernisoitu masuunilaitoksen tai muun vastaavanlaisen kuuman prosessin regeneratiivinen esilämmitin (10), joita esilämmittimiä käytetään kahta tai useampaa jaksoittain 5 prosessia kohti prosessiin syötettävän masuuni-ilman tai muun vastaavan kaasun esi lämmittämiseksi kuumennuskaasuilla ja joka esilämmitin käsittää - kaksi vuorattuun vaippaan sovitettua toisiinsa yhteydessä olevaa pystysuoraa kuilua (22,24); 10. ensimmäiseen kuiluun eli polttokuiluun (22) sovitetun poistoyhteen (42) kuumennetun masuuni-ilman tai muun vastaavan esilämmittimessä kuumennetun kaasun poistamiseksi kuilusta ja tuloyhteen (38) masuunista tulevan masuunikaasun tai muun kuumennuskaasun muodostavan kaasun johtamiseksi 15 kuiluun; ja - toiseen kuiluun eli lämmönvarauskuiluun (24) sovitetun kerroksen lämmönvarausmassaa (30), jota vuoroin lämmitetään kuumennuskaasuilla ja vuoroin saatetaan luovuttamaan lämpöä masuuni-ilmaan tai muuhun vastaavaan esilämmittimessä 20 kuumennettavaan kaasuun; sekä lämmönvarauskuiluun sovitetun tuloyhteen (50) kylmän masuuni-ilman tai muun vastaavan kaasun johtamiseksi kuiluun ja poistoyhteen (48) jäähtyneiden kuumennuskaasujen poistamiseksi kuilusta; 25 tunnettu siitä, että - polttokuilun (22) ja lämmönvarauskuilun (24) erottaa toisistaan ensimmäinen pystysuora väliseinä (32), johon on muodostettu aukkoja (34), joiden kautta kuilut ovat yhteydessä toisiinsa; 30. lämmönvarauskuiluun (24) on sovitettu toinen ensimmäisen väliseinän kanssa samansuuntainen pystysuora väliseinä (44) , johon on muodostettu aukkoja (46) ja joka jakaa lämmönvarauskuilun kahteen pystysuoraan osaan (26,28); ja että - lämmönvarausmassa (30) on muodostettu raemaisesta tai 35 kappalemaisesta aineesta ja sovitettu lämmönvarauspatjaksi lämmönvarauskuiluun ensimmäisen ja toisen väliseinän väliin. 14 90284A modernized regenerative preheater (10) for a blast furnace plant or similar hot process, the preheaters being used to preheat two or more blast furnace air or other similar gases fed to the process with heating gases, the preheater comprising - two preheaters connected to a lined jacket the gap (22,24); 10. an outlet connection (42) fitted to the first shaft, i.e. the combustion shaft (22), for removing heated blast furnace air or other similar gas heated in the preheater from the shaft and an inlet connection (38) for blowing blast furnace gas or other heating gas-forming gas into the shaft; and - a heat storage mass (30) of the layer arranged in the second shaft, i.e. the heat storage shaft (24), which is alternately heated by heating gases and alternately caused to transfer heat to the blast furnace air or other similar gas to be heated in the preheater 20; and an inlet connection (50) arranged in the heat storage shaft for supplying cold blast furnace air or the like to the shaft and an outlet connection (48) for removing the cooled heating gases from the shaft; 25 characterized in that - the combustion shaft (22) and the heat storage shaft (24) are separated by a first vertical partition wall (32) in which openings (34) are formed, through which the shafts communicate with each other; 30. A second vertical partition wall (44) parallel to the first partition wall is provided in the heat storage shaft (24), in which openings (46) are formed and which divides the heat storage shaft into two vertical parts (26, 28); and that - the heat storage mass (30) is formed of a granular or 35-piece material and is arranged as a heat storage mattress in the heat storage shaft between the first and second partitions. 14 90284 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä, että polttokuilu (22) on sovitettu pääasiallisesti vaipan keskiosaan samankeskeisesti vaipan (12) kanssa.Preheater according to Claim 1, characterized in that the combustion shaft (22) is arranged substantially concentrically in the central part of the jacket with the jacket (12). 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen esilämmitin, tunnettu sii-5 tä, että lämmönvarauskuilu muodostaa rengasmaisen tilan (26,28) polttokuilun ympärillä.Preheater according to Claim 2, characterized in that the heat storage shaft forms an annular space (26, 28) around the combustion shaft. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä , että lämmönvarauspat ja on sovitettu rengasmaiseen tilaan (26) kahden samankeskisen väliseinän (32,44) väliin 10 lämmityskuilussa.Preheater according to Claim 3, characterized in that the heat storage pots and are arranged in an annular space (26) between two concentric partitions (32, 44) in the heating shaft. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä , että lämmönvarausmassan sisältävän rengasmaisen tilan (26) ulkopuolella on rengasmainen kaasutila (28), jossa on tuloyhde (50) esilämmitettävälle ilmalle ja poistoyhde (48) 15 jäähtyneelle kuumennuskaasulle.A preheater according to claim 4, characterized in that outside the annular space (26) containing the heat storage mass there is an annular gas space (28) with an inlet connection (50) for the preheated air and an outlet connection (48) for the cooled heating gas. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä , että - esilämmitin on sovitettu vanhan Cowper-tyyppisen esi-lämmittimen vaippaan (12), josta on ainakin osittain pois- 20 tettu tiilestä muodostettu lämmönvarausmassa; - esilämmittimen yläosassa oleva yhteys lämmönvarauskuilun ja polttokuilun välillä on suljettu, - polttokuilun ja lämmönvarauskuilun väliseen väliseinään (32) on muodostettu aukkoja (34) yhteyden muodostamiseksi 25 kuilujen välille ja että - lämmönvarauskuiluun on sovitettu uusi aukollinen väliseinä (44), joka on oleellisesti samansuuntainen kuilujen välisen väliseinän (32) kanssa.A preheater according to claim 1, characterized in that - the preheater is arranged in a jacket (12) of an old Cowper-type preheater from which the heat charge mass formed of the bricks has been at least partially removed; - the connection between the heat storage shaft and the combustion shaft at the top of the preheater is closed, - openings (34) are formed in the partition wall (32) between the combustion shaft and the heat storage shaft to connect 25 shafts, and - a new opening partition (44) is fitted to the heat storage shaft. with the partition (32) between the 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen esilämmitin, tunnettu sii-30 tä, että modernisoitu esilämmitin on muodostettu vanhan Cow- per-tyyppisen esilämmittimen alaosaan (20), jolloin li is 90294 - vanhan esiläiranittimen yläosan (18) kaasutila on eristetty vaakasuoralla välipohjalla (16) esiläiranittimen alaosasta (20); lärranönvarausmassa (30) on sovitettu esiläiranittimen 5 alaosassa olevaan lämmönvarauskuilun (24) osaan pystysuorien aukollisten väliseinien (32,44) väliin.A preheater according to claim 6, characterized in that the modernized preheater is formed in the lower part (20) of the old Cowper type preheater, wherein the gas space of the top (18) of the old preheater is insulated by a horizontal intermediate base (16). the lower part (20); the charge charge mass (30) is arranged in the part of the heat charge shaft (24) at the bottom of the pre-nailer 5 between the vertical apertured partitions (32, 44). 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä , että esiläiranittimen alaosan (20) korkeus on 20 - 60 % vanhan esiläiranittimen korkeudesta.Preheater according to Claim 7, characterized in that the height of the lower part (20) of the preheater is 20 to 60% of the height of the old preheater. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esilämmitin, tunnettu sii tä , että ensimmäinen ja/tai toinen pystysuora väliseinä (32,44) on ainakin osittain muodostettu arinasta, joka sallii kaasun virtaamisen seinän läpi mutta estää lämmönvaraus-massaa siirtymästä lämmönvarauskuilusta (24) polttokuiluun 15 (22).A preheater according to claim 1, characterized in that the first and / or second vertical partition (32, 44) is at least partially formed of a grate which allows gas to flow through the wall but prevents the heat charge mass from moving from the heat charge shaft (24) to the combustion shaft 15 (22). ). 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esilämmitin, tunnettu siitä, että väliseinä(t) (32,44) ovat sylinterinvaipan muotoiset.Preheater according to Claim 1, characterized in that the partition wall (s) (32, 44) are cylindrical in shape. 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esilämmitin, tunnettu 20 siitä, että ensimmäinen väliseinä (32) on muodostettu tulenkestävästä aineesta, kuten tulenkestävästä tiilestä, keraamisesta aineesta tai muurauksella suojatusta aineesta, ja toinen väliseinä (44) on muodostettu teräksestä. 16 9 Π 2 8 4A preheater according to claim 1, characterized in that the first partition (32) is formed of a refractory material, such as a refractory brick, a ceramic material or a masonry-protected material, and the second partition wall (44) is formed of steel. 16 9 Π 2 8 4
FI923160A 1992-02-13 1992-07-09 Modernized preheater for preheating air, eg in a blast furnace plant FI90284C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI923160A FI90284C (en) 1992-02-13 1992-07-09 Modernized preheater for preheating air, eg in a blast furnace plant
PCT/FI1993/000044 WO1993016345A1 (en) 1992-02-13 1993-02-12 Preheater for preheating air for example in a blast-furnace plant
AU35005/93A AU3500593A (en) 1992-02-13 1993-02-12 Preheater for preheating air for example in a blast-furnace plant

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI920619 1992-02-13
FI920619A FI920619A (en) 1992-02-13 1992-02-13 FOERVAERMARE FOER FOERVAERMNING AV LUFT
FI922420A FI922420A (en) 1992-02-13 1992-05-27 MODERNIZED FOERVAERMARE FOER FOERVARMNING AV LUFT I T.EX. MASUGNSANLAEGGNINGAR
FI922420 1992-05-27
FI923160 1992-07-09
FI923160A FI90284C (en) 1992-02-13 1992-07-09 Modernized preheater for preheating air, eg in a blast furnace plant

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI923160A0 FI923160A0 (en) 1992-07-09
FI923160A FI923160A (en) 1993-08-14
FI90284B true FI90284B (en) 1993-09-30
FI90284C FI90284C (en) 1994-01-10

Family

ID=27241507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI923160A FI90284C (en) 1992-02-13 1992-07-09 Modernized preheater for preheating air, eg in a blast furnace plant

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3500593A (en)
FI (1) FI90284C (en)
WO (1) WO1993016345A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9500130A (en) * 1995-01-24 1996-09-02 Tno Regenerative heat exchanger; heat pump and cooling device with regenerative heat exchanger; heat exchange method; cooling method; method of heating.
US6631754B1 (en) * 2000-03-14 2003-10-14 L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Regenerative heat exchanger and method for heating a gas therewith
FR3117580B1 (en) * 2020-12-14 2023-03-03 Commissariat Energie Atomique REGENERATIVE STORAGE DEVICE

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1257524A (en) * 1913-08-26 1918-02-26 Stumm G M B H Geb Operation of checker-brick heaters.
US1278173A (en) * 1916-11-07 1918-09-10 James I Larimer Four-pass hot-blast stove.
US1825259A (en) * 1926-11-26 1931-09-29 Herman A Brassert Apparatus for heating air and other gases for industrial uses
US1845253A (en) * 1929-09-09 1932-02-16 Freyn Engineering Co Hot blast stove
DE658404C (en) * 1935-11-12 1938-04-05 Otto Lellep Dr Ing Method and device for regenerative heat exchange, especially for wind heating for blast furnace operation
FR1460728A (en) * 1965-10-04 1966-03-04 Heat exchanger device
US3378244A (en) * 1966-01-12 1968-04-16 Dresser Ind Pebble heat exchanger
FR2473695A1 (en) * 1980-01-09 1981-07-17 Pechiney Aluminium CYCLE INVERSION HEAT RECOVERY EXCHANGER AND APPLICATION TO HEAT RECOVERY IN FUME FLAME FURNACE

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993016345A1 (en) 1993-08-19
AU3500593A (en) 1993-09-03
FI923160A (en) 1993-08-14
FI923160A0 (en) 1992-07-09
FI90284C (en) 1994-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2272108A (en) Regenerative stove
CN100510004C (en) Coke oven flue gas sharing
CN101963449B (en) Double-layer ring-shaped rotary hearth furnace
AU624450B2 (en) A method and a regenerator for heating gases
KR102407331B1 (en) Monolithic refractory crown and rider arches for glass furnace regenerators and glass furnace regenerators including the same
FI58688B (en) ROTERUGNSANLAEGGNING FOER CALCINATION AND SINTRING AV MINERAL MATERIAL SAERSKILT RAOMATERIAL FOER CEMENT
FI90284B (en) Modernized preheater for preheating air in e.g. blast furnace facility
CN113137854A (en) Hanging cylinder type parallel-flow heat storage double-hearth kiln
US6631754B1 (en) Regenerative heat exchanger and method for heating a gas therewith
US5221522A (en) Regenerative thermal oxidizer with inlet/outlet crossover duct
CN201424493Y (en) Fully-automatic roller-hearth solid solution heat treatment furnace
AU2001252175A1 (en) Regenerative heat exchanger and method for heating a gas therewith
KR950005677B1 (en) Coking system and reactors
CN2666909Y (en) Energy-saving environment protection active lime burning-in shaft kiln
US4334861A (en) Method and apparatus for generating a hot air blast
CN100453943C (en) Composite secondary and triple lance of charcoal rotary kiln and making method thereof
CN2506874Y (en) High-efficient environment protection pipe type boiler
US2126095A (en) Soaking pit and like heating furnace
CN206944718U (en) A kind of multiple hearth furnace castable furnace lining structure
EP0152967B1 (en) A recuperative heat exchanger
JPS6218833B2 (en)
CN102161571A (en) Split type machine for producing lime
CN215113856U (en) Hanging cylinder type parallel-flow heat storage double-hearth kiln
CN1077276A (en) Be used for for example hot-blast stove of blast furnace air of preheated air
RU2220391C2 (en) Sectional shaft heat exchanger