RU110374U1 - BLAST FURNACE AIR HEATER - Google Patents
BLAST FURNACE AIR HEATER Download PDFInfo
- Publication number
- RU110374U1 RU110374U1 RU2011117348/02U RU2011117348U RU110374U1 RU 110374 U1 RU110374 U1 RU 110374U1 RU 2011117348/02 U RU2011117348/02 U RU 2011117348/02U RU 2011117348 U RU2011117348 U RU 2011117348U RU 110374 U1 RU110374 U1 RU 110374U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- nozzle
- vertical
- chimney
- horizontal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chimneys And Flues (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к воздухонагревателям доменных печей и может быть использована в цветной и химической промышленности.The utility model relates to ferrous metallurgy, in particular to blast furnace air heaters and can be used in the non-ferrous and chemical industries.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать воздухонагреватель доменной печи путем повышения эффективности теплообмена в насадочном блоке насадки за счет оснащения вертикальных каналов горизонтальными полуканалами и за счет реализации в нем выявленного авторами оптимальной взаимосвязи расстояния между вертикальными каналами и их диаметров, а также за счет реализации оптимального взаимодействия между диаметрами вертикальных и горизонтальных полуканалов, что позволяет повысить эффективность теплообмена насадки воздухонагревателя в целом.The utility model is based on the task of improving the air heater of a blast furnace by increasing the heat transfer efficiency in the nozzle of the nozzle block by equipping the vertical channels with horizontal semi-channels and by implementing the optimal relationship between the vertical channels and their diameters identified by the authors, as well as by implementing optimal interaction between the diameters of the vertical and horizontal half channels, which improves the heat transfer efficiency of the nozzle ozduhonagrevatelya in general.
Кроме того, это обеспечивает достижение оптимального соотношения между массой блока насадки и площадью поверхности каналов блока насадки, и, таким образом позволяет увеличить мощность воздухонагревателя и температуру горячего дутья, что обеспечивает возможность сооружения воздухонагревателя с меньшей массой насадки и с уменьшенными габаритами, что повышает экологичность сооружения воздухонагревателей.In addition, this ensures the achievement of the optimal ratio between the mass of the nozzle block and the surface area of the channels of the nozzle block, and thus allows to increase the power of the heater and the temperature of the hot blast, which makes it possible to construct an air heater with a smaller mass of the nozzle and with reduced dimensions, which increases the environmental friendliness of the structure air heaters.
Поставленная задача решается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем кожух 16, футеровку 17, камеру сгорания 2, воздухопроводы горячего и холодного дутья, дымовые и перепускные клапаны, дымовой боров 7 и дымовую трубу 8, поднасадочное пространство 5 и насадку 4, насадочные блоки 18 которой содержат вертикальные каналы 19, полуканалы 22 и четвертьканалы 23 одинакового радиуса, причем все указанные каналы размещены в насадочном блоке на определенных расстояниях друг от друга, при этом блоки 18 уложены вперевязку в виде поясов и имеют фиксирующие выступы в нижней части, входящие в заглубления в верхней части блоков следующего ряда насадки, согласно полезной модели, вертикальные каналы 19 обеспечены горизонтальными полуканалами, размещенными на верхней и нижней поверхностях каждого насадочного блока 18, и расположены относительно друг друга соответственно взаимосвязи расстояния S (толщина стенки) между вертикальными каналами 19 и их диаметром dв.к., которая описывается выражением S=1,449dв.к+0,0367 мм, при этом диаметр горизонтальных 20 полуканалов dг.к., составляет (0,35÷0,65)dв.к., а диаметра вертикальных каналов dв.к., а диаметр вертикальных каналов находится в пределах dв.к.=10÷25 мм, при этом S - расстояние между цилиндрическими поверхностями соседних вертикальных каналов, измеренное по линии, соединяющей центры их поперечных сечений.The problem is solved in that in the air heater of the blast furnace containing the casing 16, the lining 17, the combustion chamber 2, the air ducts of hot and cold blasting, smoke and bypass valves, smoke flue 7 and chimney 8, the nozzle space 5 and nozzle 4, nozzle blocks 18 which contain vertical channels 19, half-channels 22 and quarter-channels 23 of the same radius, and all these channels are placed in the nozzle block at certain distances from each other, while the blocks 18 are laid in the form of belts and have according to the invention, vertical channels 19 are provided with horizontal half-channels located on the upper and lower surfaces of each nozzle block 18 and are located relative to each other according to the relationship of the distance S (thickness walls) between the vertical channels 19 and their diameter d century , which is described by the expression S = 1,449d century to +0,0367 mm, while the diameter of the horizontal 20 half channels d g.k. is (0.35 ÷ 0.65) d century and the diameter of the vertical channels d century and the diameter of the vertical channels is within d century C. = 10 ÷ 25 mm, while S is the distance between the cylindrical surfaces of adjacent vertical channels, measured along the line connecting the centers of their cross sections.
Кроме того на дымовом борове 7 перед дымовой трубой 8 установлен дымосос 9, всас которого подключен к общему дымовому борову 7 перед дымовой трубой, а выхлоп - к низу дымовой трубы, причем между всасом и выхлопом дымососа подключен регулировочно-отсечной клапан 10, а насадочные блоки 18 выполнены в виде шестиугольной прямой правильной призмы, имеющей не менее семи сквозных вертикальных цилиндрических каналов одинакового радиуса, параллельных боковым поверхностям, и не менее шести вертикальных четвертьканалов, расположенных по углам шестиугольной призмы, а также не менее двенадцати горизонтальных полуканалов, расположенных на верхней и нижней горизонтальных поверхностях. 3 п. ф-лы, 3 ил. In addition, a smoke exhauster 9 is installed on the chimney 7 in front of the chimney 8, the inlet of which is connected to a common chimney 7 in front of the chimney, and the exhaust is connected to the bottom of the chimney, and a control and shut-off valve 10 is connected between the inlet and exhaust of the smoke exhauster, and nozzle blocks 18 are made in the form of a hexagonal straight regular prism having at least seven through vertical cylindrical channels of the same radius parallel to the side surfaces, and at least six vertical quarter-channels located at the corners of the sixth prism, as well as at least twelve horizontal half channels located on the upper and lower horizontal surfaces. 3 p. Fs, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к воздухонагревателям доменных печей и может быть использована в цветной и химической промышленности.The utility model relates to ferrous metallurgy, in particular to blast furnace air heaters and can be used in the non-ferrous and chemical industries.
Известен воздухонагреватель доменной печи, насадка которого состоит из поясов огнеупорных блоков, выполненных в виде тела, ограниченного двумя параллельными друг другу поверхностями и несколькими перпендикулярными им боковыми поверхностями, содержащего фиксирующие выступы и впадины, расположенные на параллельных друг другу поверхностях, и имеет несколько сквозных вертикальных и горизонтальных каналов, расположенных между поясами насадки (см. А.С. СССР №580226, Кл. С21В 9/04, опуб. Бюл. №42 от 15.11.1977 г.).A blast furnace air heater is known, the nozzle of which consists of belts of refractory blocks made in the form of a body bounded by two parallel to each other surfaces and several lateral surfaces perpendicular to them, containing fixing protrusions and depressions located on parallel surfaces of each other, and has several through vertical and horizontal channels located between the nozzle belts (see AS USSR No. 580226, Cl. C21B 9/04, publ. Bull. No. 42 of 11/15/1977).
Недостатками аналога является относительно недостаточная теплоотдача между насадочным блоком и дымовыми газами и дутьем соответственно в периоды нагрева и дутья, а также относительно небольшая удельная поверхность нагрева. В описании изобретения по этому авторскому свидетельству не указаны соотношения размеров внутренних конфигураций блоков насадки, которые, как установлено авторами, влияют на параметры теплообмена насадки. Поэтому недостатком аналога также является неоптимальность параметров теплообмена насадки. Кроме того, со временем эксплуатации в вертикальных каналах появляются пробки от оплавления пыли воздуха и доменного газа, сколов огнеупоров и др., которые закупоривают вертикальные каналы на всю высоту.The disadvantages of the analogue are the relatively insufficient heat transfer between the nozzle block and the flue gas and the blast, respectively, during periods of heating and blasting, as well as a relatively small specific heating surface. In the description of the invention according to this certificate of authorship, the aspect ratios of the internal configurations of the nozzle blocks are not indicated, which, as established by the authors, affect the heat transfer parameters of the nozzle. Therefore, the disadvantage of the analogue is also the non-optimality of the heat transfer parameters of the nozzle. In addition, over time, plugs from the fusion of dust of air and blast furnace gas, chips of refractories, etc., appear in the vertical channels, which clog the vertical channels to the entire height.
Известен воздухонагреватель доменной печи типа «Дидье-Верке», содержащий кожух, футеровку, камеру сгорания, воздухопроводы горячего и холодного дутья, дымовые и перепускные клапаны, дымовой боров и дымоход, поднасадочное пространство и двухъярусную насадку из блоков в форме правильного шестиугольника с 12 вертикальными каналами, имеющими одинаковую толщину стенки между каналами (см. Шкляр Ф.Р., Малкин В.М., Каштанова С.П. и др. Доменные воздухонагреватели., М., «Металлургия», 1982 г., стр.26.).Known air heater blast furnace type "Didier-Verke", containing a casing, lining, combustion chamber, air ducts, hot and cold blasting, smoke and bypass valves, chimney flue and chimney, nozzle space and two-tiered nozzle from the blocks in the form of a regular hexagon with 12 vertical channels having the same wall thickness between the channels (see Shklyar F.R., Malkin V.M., Kashtanova S.P. and others. Blast-type air heaters., M., Metallurgy, 1982, p. 26.) .
Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются кожух, футеровка, камера сгорания, воздухопроводы горячего и холодного дутья, дымовые и перепускные клапаны, дымовой боров и дымовая труба, поднасадочное устройство и насадка, насадочные блоки которой содержат вертикальные каналы, полуканалы и четвертьканалы одинакового радиуса, причем все указанные каналы размещены в насадочном блоке на определенных расстояниях друг от друга, при этом блоки уложены вперевязку в виде поясов и имеют фиксирующие выступы в нижней части, входящие в заглубление в верхней части блоков следующего ряда насадки.The essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the claimed utility model, are a casing, lining, combustion chamber, air ducts of hot and cold blasting, smoke and bypass valves, a smoke burr and a chimney, a nozzle device and a nozzle whose nozzle blocks contain vertical channels, half channels and quarter channels of the same radius, and all these channels are placed in the nozzle block at certain distances from each other, while the blocks are laid in a bandage in the form of a belt in and have locking projections in the lower parts coming into embedment in the upper part of the next row of the nozzle blocks.
Недостатком прототипа является относительно недостаточная теплоотдача между насадочным блоком и дымовыми газами и дутьем соответственно в периоды нагрева и дутья, а также относительно небольшая удельная поверхность нагрева потому, что конструкция насадочного блока не является лучшей для получения оптимальных параметров теплообмена насадки, состоящей из блоков, диаметр вертикальных каналов которых составляет dв.к.=10÷25 мм, а также то, что не учитывается влияние расстояния между каналами на теплообмен в насадке.The disadvantage of the prototype is the relatively insufficient heat transfer between the nozzle block and flue gases and blast, respectively, during periods of heating and blasting, as well as the relatively small specific heating surface because the design of the nozzle block is not the best to obtain optimal heat transfer parameters of the nozzle consisting of blocks, the diameter of the vertical channels of which is d century = 10 ÷ 25 mm, and also the fact that the influence of the distance between the channels on the heat transfer in the nozzle is not taken into account.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать воздухонагреватель доменной печи путем повышения эффективности теплообмена в насадочном блоке насадки за счет оснащения вертикальных каналов горизонтальными полуканалами и за счет реализации в нем выявленной авторами оптимальной взаимосвязи расстояния между вертикальными каналами и их диаметров, а также за счет реализации оптимального взаимодействия между диаметрами вертикальных и горизонтальных полуканалов, что позволяет повысить эффективность теплообмена насадки воздухонагревателя в целом.The utility model is based on the task of improving the air heater of a blast furnace by increasing the heat transfer efficiency in the nozzle of the nozzle block by equipping the vertical channels with horizontal half channels and by implementing the optimal relationship between the vertical channels and their diameters identified by the authors, as well as by implementing optimal interaction between the diameters of the vertical and horizontal half channels, which improves the heat transfer efficiency of the nozzle in zduhonagrevatelya in general.
Кроме того, это обеспечивает достижение оптимального соотношения между массой блока насадки и площадью поверхности каналов блока насадки, и, таким образом позволяет увеличить мощность воздухонагревателя и температуру горячего дутья, что обеспечивает возможность сооружения воздухонагревателя с меньшей массой насадки и с уменьшенными габаритами, что повышает экологичность сооружения воздухонагревателей.In addition, this ensures the achievement of the optimal ratio between the mass of the nozzle block and the surface area of the channels of the nozzle block, and thus allows to increase the power of the heater and the temperature of the hot blast, which makes it possible to construct an air heater with a smaller mass of the nozzle and with reduced dimensions, which increases the environmental friendliness of the structure air heaters.
Поставленная задача решается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем кожух 16, футеровку 17, камеру сгорания 2, воздухопроводы горячего и холодного дутья, дымовые и перепускные клапаны, дымовой боров 7 и дымовую трубу 8, поднасадочное пространство 5 и насадку 4, насадочные блоки 18 которой содержат вертикальные каналы 19, полуканалы 22 и четвертьканалы 23 одинакового радиуса, причем все указанные каналы размещены в насадочном блоке на определенных расстояниях друг от друга, при этом блоки 18 уложены вперевязку в виде поясов и имеют фиксирующие выступы в нижней части, входящие в заглубления в верхней части блоков следующего ряда насадки, согласно полезной модели, вертикальные каналы 19 обеспечены горизонтальными 20 полуканалами, размещенными на верхней и нижней поверхностях каждого насадочного блока 18, и расположены относительно друг друга соответственно взаимосвязи расстояния S (толщина стенки) между вертикальными каналами 19 и их диаметром dв.к., которая описывается выражением S=1,449dв.к+0,0367 мм, при этом диаметр горизонтальных 20 полуканалов dг.к., составляет (0,35-0,65)dв.к., а диаметра вертикальных каналов dв.к., а диаметр вертикальных каналов находится в пределах dв.к.=10÷25 мм, при этом S - расстояние между цилиндрическими поверхностями соседних вертикальных каналов, измеренное по линии, соединяющей центры их поперечных сечений.The problem is solved in that in the air heater of the blast furnace containing the casing 16, the lining 17, the combustion chamber 2, the air ducts of hot and cold blasting, smoke and bypass valves, smoke flue 7 and chimney 8, the nozzle space 5 and nozzle 4, nozzle blocks 18 which contain vertical channels 19, half-channels 22 and quarter-channels 23 of the same radius, and all these channels are placed in the nozzle block at certain distances from each other, while the blocks 18 are laid in the form of belts and have according to the utility model, the vertical channels 19 are provided with horizontal 20 half-channels located on the upper and lower surfaces of each nozzle block 18 and are located relative to each other according to the relationship of the distance S ( wall thickness) between the vertical channels 19 and their diameter d century , which is described by the expression S = 1,449d century to +0,0367 mm, while the diameter of the horizontal 20 half channels d g.k. is (0.35-0.65) d century C. and the diameter of the vertical channels d century and the diameter of the vertical channels is within d century C. = 10 ÷ 25 mm, while S is the distance between the cylindrical surfaces of adjacent vertical channels, measured along the line connecting the centers of their cross sections.
Кроме того на дымовом борове 7 перед дымовой трубой 8 установлен дымосос 9, всас которого подключен к общему дымовому борову 7 перед дымовой трубой, а выхлоп - к низу дымовой трубы, причем между всасом и выхлопом дымососа подключен регулировочно-отсечной клапан 10, а насадочные блоки 18 выполнены в виде шестиугольной прямой правильной призмы, имеющей не менее семи сквозных вертикальных цилиндрических каналов одинакового радиуса, параллельных боковым поверхностям, и не менее шести вертикальных полуканалов, расположенных на боковых поверхностях одинакового с другими вертикальными каналами радиуса, также параллельных боковым поверхностям, и не менее шести вертикальных четвертьканалов, расположенных по углам шестиугольной призмы, а также не менее двенадцати горизонтальных полуканалов, расположенных на верхней и нижней горизонтальных поверхностях.In addition, a smoke exhauster 9 is installed on the chimney 7 in front of the chimney 8, the inlet of which is connected to a common chimney 7 in front of the chimney, and the exhaust is connected to the bottom of the chimney, and a control and shut-off valve 10 is connected between the inlet and exhaust of the smoke exhauster, and nozzle blocks 18 are made in the form of a hexagonal straight regular prism having at least seven through vertical cylindrical channels of the same radius parallel to the side surfaces, and at least six vertical half-channels located on the side surfaces identical radius with other vertical channels, also parallel to the side surfaces, and at least six vertical quarter-channels located at the corners of the hexagonal prism, as well as at least twelve horizontal half-channels located on the upper and lower horizontal surfaces.
Причинно-следственная связь между существенными признаками заявляемой полезной модели, и достигаемым техническим результатом, заключается в следующем.A causal relationship between the essential features of the claimed utility model and the technical result achieved is as follows.
Использование в конструкции блока насадки заявленного соотношения, а именно S=1,449dв.к.+0,0367 мм, если dв.к. находится в пределах 10÷25 мм, при этом диаметр горизонтального канала dг.к. составляет 0,35÷0,65 диаметра вертикального канала dв.к, обеспечивает достижение оптимального соотношения между массой блока насадки и площадью поверхности каналов блока насадки, при этом удельная поверхность составляет 78÷56 м2/м3. Указанные соотношения получены по данным теплотехнического исследования на физической модели насадки, а также с использованием на ЭВМ математической модели тепловой работы воздухонагревателя с указанной насадкой и обеспечивают достижение оптимального соотношения между массой блока насадки и площадью поверхности каналов блока насадки, которая сталкивается с газами, повышение удельной поверхности нагрева этого блока насадки и эффективности теплообмена.The use of the claimed ratio in the nozzle block design, namely, S = 1.499d century +0.0367 mm, if d V.K. is within 10 ÷ 25 mm, while the diameter of the horizontal channel d g.k. is 0.35 ÷ 0.65 of the diameter of the vertical channel d v.k. , ensures the achievement of the optimal ratio between the mass of the nozzle block and the surface area of the channels of the nozzle block, while the specific surface is 78 ÷ 56 m 2 / m 3 . The indicated ratios are obtained according to the heat engineering study on the physical model of the nozzle, as well as using a mathematical model of the thermal operation of the heater with the specified nozzle on the computer and ensure the optimal ratio between the mass of the nozzle block and the surface area of the channels of the nozzle block that collides with gases, increasing the specific surface heating this nozzle block and heat transfer efficiency.
Оснащение воздухонагревателя доменной печи насадкой, содержащей насадочные блоки с малыми размерами диаметров вертикальных каналов, а именно, диаметр вертикальных каналов находится в пределах dв.к.=10÷25 мм, обеспечивает ее высокой удельной поверхностью нагрева, находящейся в пределах от 78 до 56 м2/м3.Equipping the blast furnace air heater with a nozzle containing nozzle blocks with small diameters of the vertical channels, namely, the diameter of the vertical channels is within d century C. = 10 ÷ 25 mm, provides it with a high specific heating surface, ranging from 78 to 56 m 2 / m 3 .
Значение dв.к. должно быть в пределах 10÷25 мм потому, что при меньших чем 10 мм значениях dв.к. недопустимо возрастает сопротивление прохождению газов в насадке, и при строительстве воздухонагревателя, а также его дальнейшей эксплуатации сложно избежать влияния последствий деформации каналов насадки от крипа (ползучести), а при больших, чем 25 мм значениях этого диаметра ощутимо увеличивается материалоемкость насадки и, в целом, воздухонагревателя. Наличие полуканалов на верхней и нижней поверхностях насадочных блоков позволяет также при загрязнении какого-нибудь вертикального канала на некотором участке «питать» его дымовыми газами (или дутьевым воздухом) с помощью горизонтальных каналов из соседних (смежных) вертикальных каналов.The value of d VK should be within 10 ÷ 25 mm because at less than 10 mm the values of d.c. the resistance to the passage of gases in the nozzle increases unacceptably, and during the construction of the heater, as well as its further operation, it is difficult to avoid the effects of deformation of the nozzle channels from creep (creep), and for large diameters greater than 25 mm, the material consumption of the nozzle significantly increases and, in general, air heater. The presence of half-channels on the upper and lower surfaces of the nozzle blocks also makes it possible to “feed” it with flue gases (or blast air) using horizontal channels from adjacent (adjacent) vertical channels when some vertical channel is contaminated.
Обеспечение насадочного блока горизонтальными полуканалами, выполненными на верхней и нижней горизонтальных поверхностях каждого насадочного блока, образующих горизонтальные каналы, соединяющие вертикальные каналы блока друг с другом, при этом диаметр горизонтальных 20 полуканалов dг.к составляет (0,35÷0,65)dв.к., диаметра вертикальных каналов позволяет получить повышение поверхности нагрева, кроме того за счет движения газов по горизонтальным каналам уменьшается неравномерность температурного поля в горизонтальном сечении насадки, повышается температура горячего дутья.Providing the nozzle block with horizontal half channels made on the upper and lower horizontal surfaces of each nozzle block, forming horizontal channels connecting the vertical channels of the block to each other, while the diameter of the horizontal 20 half channels d g.k is (0.35 ÷ 0.65) d VK. , the diameter of the vertical channels allows to increase the heating surface, in addition, due to the movement of gases along the horizontal channels, the unevenness of the temperature field in the horizontal section of the nozzle decreases, and the temperature of the hot blast rises.
При этом, если диаметр горизонтального полуканала dг.к<0,35dв.к., то вихри газа, образующиеся в горизонтальном канале, сложенном из двух полуканалов, недостаточно интенсифицируют конвективный теплообмен в вертикальном канале, а если dг.к>0,65dв.к, то это значительно ослабит вертикальное сечение блока насадки и существенно снизит его стойкость.Moreover, if the diameter of the horizontal half-channel d g.k <0.35d century. , then the gas vortices formed in a horizontal channel composed of two half-channels do not sufficiently intensify the convective heat transfer in the vertical channel, and if d gk > 0.65d ck , this will significantly weaken the vertical section of the nozzle block and significantly reduce its resistance .
Наличие регулировочно-отсечного клапана 10 и дымососа 9 позволяет повысить «тягу» при старении насадки воздухонагревателей и увеличить их межремонтный период. С помощью регулировочно-отсечного клапана 10 ликвидируют такое положение, при котором возникает «короткое замыкание» между всасом и выхлопом дымососа (когда дым циркулирует по кругу). Кроме того, дымосос позволяет повысить тепловую мощность отопления при использовании насадок с диаметром вертикальных каналов dв.к=10-14 мм, имеющих малое «живое сечение», и больше засоряются.The presence of the control and shut-off valve 10 and the exhaust fan 9 allows to increase the “thrust” during aging of the nozzles of air heaters and increase their overhaul period. Using the control and shut-off valve 10 eliminate the situation in which there is a "short circuit" between the inlet and exhaust of the exhaust fan (when the smoke circulates in a circle). In addition, the smoke exhauster allows you to increase the heating thermal power when using nozzles with a diameter of vertical channels d v.k = 10-14 mm, having a small "live section", and are more clogged.
Благодаря малым размерам вертикальных каналов насадки, высокой удельной поверхности нагрева, наличию в вертикальных каналах горизонтальных полуканалов и использованию оптимального соотношения параметров насадочного блока сокращается объем (масса) насадки и материалоемкость воздухонагревателя в целом.Due to the small size of the vertical channels of the nozzle, the high specific heating surface, the presence of horizontal channels in the vertical channels and the use of the optimal ratio of the parameters of the nozzle block, the volume (mass) of the nozzle and the material consumption of the air heater as a whole are reduced.
Таким образом обеспечивается возможность сооружения воздухонагревателя с меньшей массой насадки и с уменьшенными габаритами, что также повышает экологичность сооружения воздухонагревателей.Thus, it is possible to build an air heater with a smaller mass of the nozzle and with reduced dimensions, which also increases the environmental friendliness of the construction of air heaters.
На фиг.1 схематично представлен воздухонагреватель доменной печи, на фиг.2 - насадочный блок, на фиг.3 - блок воздухонагревателей.Figure 1 schematically shows the blast furnace air heater, figure 2 - nozzle unit, figure 3 - block air heaters.
Воздухонагреватель доменной печи содержит (фиг.1) кожух 16, футеровку 17, поднасадочное 5 устройство, насадку 4, камеру сгорания 2, воздухопроводы горячего и холодного дутья, дымовые и перепускные клапаны, общий дымовой боров 7 и дымовую трубу 8. Насадка 4 содержит блоки 18 (фиг.2) с вертикальными 19 и горизонтальными 20 полу каналами, размещенными на верхней и нижней поверхностях каждого насадочного блока 18, которыми оснащен каждый вертикальный канал 19, а блоки 18 уложены в виде поясов, и имеют фиксирующие выступы в нижней части, входящие в заглубление в верхней части блоков следующего ряда насадки и включают перевязку блоков. Вертикальные каналы 19 расположены относительно друг друга в соответствии с взаимосвязью расстояния S (толщины стенки) между вертикальными каналами 19 и их диаметром dв.к, описанной выражением S=1,449dв.к+0,03667 мм, при этом диаметр горизонтального 20 полуканала dг.к составляет 0,35-0,65 диаметра вертикального канала dв.к, a диаметр вертикального канала находится в диапазоне dв.к.=10÷25 мм. Кроме того, на дымовом борове установлен дымосос 9, всас которого подключен к общему дымовому борову перед дымовой трубой, а выхлоп - к низу дымовой трубы, причем между всасом и выхлопом дымососа подключен регулировочно-отсечной клапан 10.The blast furnace air heater comprises (Fig. 1) a casing 16, a lining 17, a nozzle 5, a nozzle 4, a combustion chamber 2, air ducts of hot and cold blasting, smoke and bypass valves, a common chimney bore 7 and a chimney 8. The nozzle 4 contains blocks 18 (FIG. 2) with vertical 19 and horizontal 20 floor channels located on the upper and lower surfaces of each nozzle block 18, which each vertical channel 19 is equipped with, and the blocks 18 are laid in the form of belts, and have locking protrusions in the lower part deepening in the upper part of the blocks of the next row of nozzles and include ligation of the blocks. The vertical channels 19 are located relative to each other in accordance with the relationship of the distance S (wall thickness) between the vertical channels 19 and their diameter d century , described by the expression S = 1,449d century + 0.03667 mm, while the diameter of the horizontal half channel d g.k is 0.35-0.65 of the diameter of the vertical channel d v.k , and the diameter of the vertical channel is in the range of d v.k. = 10 ÷ 25 mm. In addition, a smoke exhauster 9 is installed on the chimney flue, the inlet of which is connected to the common chimney in front of the chimney, and the exhaust is connected to the bottom of the chimney, and a control and shut-off valve 10 is connected between the suction and exhaust of the chimney exhaust.
Горизонтальные полуканалы 20, выполненные на верхней и нижней поверхностях каждого блока 18, соединяют после составления рядов насадки вертикальные 19 каналы с ближними к ним вертикальными каналами, причем каждый горизонтальный канал при сборке образуется из двух полуканалов, один из которых расположен на верхней поверхности, а второй - на нижней поверхности двух соседних блоков из верхнего и нижнего смежных горизонтов насадки. Даже вертикальные каналы, расположенные в замках, оснащены горизонтальными полуканалами. Горизонтальными полуканалами оснащаются все вертикальные каналы, где расположение горизонтальных полуканалов на поверхности насадочных блоков не мешает надежному проведению технологического процесса их изготовления.The horizontal half-channels 20, made on the upper and lower surfaces of each block 18, connect the vertical 19 channels to the nearest vertical channels after composing the nozzle rows, each horizontal channel being assembled from two half-channels, one of which is located on the upper surface, and the second - on the lower surface of two adjacent blocks from the upper and lower adjacent nozzle horizons. Even the vertical channels located in the locks are equipped with horizontal semi-channels. Horizontal semi-channels are equipped with all vertical channels, where the location of horizontal semi-channels on the surface of the packed blocks does not interfere with the reliable process of their manufacture.
Согласно заявляемой полезной модели, в конструкции насадочного блока 18, представленного на фиг.2 как пример конкретной реализации взаимосвязи расстояния S между вертикальными каналами 19 и их диаметром S=1,449dв.к+0,0367 мм, насадочный блок 18 в виде прямой правильной шестиугольной призмы содержит 7 сквозных вертикальных каналов, 6 полуканалов и 6 четвертьканалов, диаметр каждого вертикального канала равен 10 мм, при этом dг.к=3,5÷6,5 мм. Все вертикальные каналы 19 расположены на одинаковом расстоянии S друг от друга, которое составляет 14, 53 мм. При этом насадочный блок 18 в виде прямой правильной шестиугольной призмы при высоте 80-160 мм, имеет расчетной значение удельной поверхности нагрева, равное 78 м2/м3.According to the claimed utility model, in the design of the nozzle block 18 shown in FIG. 2 as an example of a specific implementation of the relationship of the distance S between the vertical channels 19 and their diameter S = 1,449d century +0.0367 mm, the nozzle block 18 in the form of a straight line is correct the hexagonal prism contains 7 through vertical channels, 6 half channels and 6 quarter channels, the diameter of each vertical channel is 10 mm, with d g = 3.5 ÷ 6.5 mm. All vertical channels 19 are located at the same distance S from each other, which is 14, 53 mm. At the same time, the nozzle block 18 in the form of a straight regular hexagonal prism with a height of 80-160 mm has a calculated value of the specific heating surface equal to 78 m 2 / m 3 .
Воздухонагреватель доменной печи работает следующим образом.The air heater blast furnace operates as follows.
Горячие дымовые газы из горелки 1 (фиг.1) проходят через камеру сгорания 2, поворачивают под куполом 3 в насадку 4, насадочные блоки которой имеют вертикальные каналы 19, полуканалы и четвертьканалы и горизонтальные 20 полуканалы, попадают в поднасадочное пространство 5 и дальше через штуцер 6 в боров 7 и далее в дымовую трубу 8 (фиг.3), при этом шибер 10 открыт, (для насадок с вертикальными каналами 15÷25 мм), а если в воздухонагревателе насадка 4 выполнена с вертикальными каналами 10÷14 мм, то дымовые газы отводят с помощью дымососа 9 при закрытом шибере 10 (фиг.3).Hot flue gases from the burner 1 (Fig. 1) pass through the combustion chamber 2, turn under the dome 3 into the nozzle 4, the nozzle blocks of which have vertical channels 19, half channels and quarter channels and horizontal 20 half channels, enter the nozzle space 5 and then through the fitting 6 into the burs 7 and further into the chimney 8 (Fig. 3), while the gate 10 is open (for nozzles with vertical channels 15 ÷ 25 mm), and if the nozzle 4 is made with vertical channels 10 ÷ 14 mm in the air heater, then flue gases are removed using a smoke exhauster 9 with a closed gate 10 ( figure 3).
В период дутья холодное дутье подводят в поднасадочное пространство 5 через патрубок 11 (шибер 12 открыт, а шибер 13 закрыт). Далее дутье проходит насадку 4, поворачивает под куполом 3 в камеру сгорания 2 и через открытый шибер 14 и штуцер 15 горячего дутья идет в тракт горячего дутья и доменную печь.During the blasting period, the cold blasting is introduced into the nozzle space 5 through the pipe 11 (the gate 12 is open and the gate 13 is closed). Next, the blast passes the nozzle 4, turns under the dome 3 into the combustion chamber 2 and through the open gate 14 and the hot blast fitting 15 goes into the hot blast path and the blast furnace.
В период нагрева насадки горячие дымовые газы проходят через вертикальные 19 сплошные каналы и вертикальные каналы, составленные из полуканалов и чертертьканалов, сверху вниз и горизонтальные каналы, образованные смежными горизонтальными 20 полуканалами блоков 18 насадки 4, нагревают их, а в период нагрева дутья, которое идет снизу вверх и нагревается, насадочные блоки 18 охлаждаются. Если один из вертикальных каналов какого-нибудь блока 18 будет зашлакован, то благодаря горизонтальным 20 полуканалам работа насадочного блока будет продолжена.During the heating period of the nozzle, hot flue gases pass through vertical 19 continuous channels and vertical channels made up of half channels and drawing channels, from top to bottom and horizontal channels formed by adjacent horizontal 20 half channels of blocks 18 of the nozzle 4, heat them, and during the heating of the blast that goes from the bottom up and heats up, the nozzle blocks 18 are cooled. If one of the vertical channels of any block 18 is slagged, then, thanks to the horizontal 20 half-channels, the operation of the packed block will continue.
Использование заявляемой полезной модели обеспечивает возможность сооружения воздухонагревателей, масса и габариты которых на 25÷50 процентов меньше, чем при использовании воздухонагревателей с насадкой, диаметр вертикальных каналов которой составляет 30 мм. Кроме того, это обеспечивает достижение оптимального соотношения между массой блока насадки и площадью поверхности каналов блока насадки, и, таким образом позволяет увеличить мощность воздухонагревателя и температуру горячего дутья, обеспечивается возможность сооружения воздухонагревателя с меньшой массой насадки и с уменьшенными габаритами, что также повышает экологичность сооружения воздухонагревателей.The use of the claimed utility model provides the possibility of constructing air heaters, the mass and dimensions of which are 25 ÷ 50 percent less than when using air heaters with a nozzle, the diameter of the vertical channels of which is 30 mm. In addition, this ensures that the optimum ratio between the mass of the nozzle block and the surface area of the channels of the nozzle block is achieved, and thus allows to increase the power of the heater and the temperature of the hot blast, it is possible to build an air heater with a lower mass of the nozzle and with reduced dimensions, which also increases the environmental friendliness of the structure air heaters.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201100515 | 2011-01-17 | ||
| UAU201100515U UA61273U (en) | 2011-01-17 | 2011-01-17 | Blast furnace stove |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU110374U1 true RU110374U1 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=45316978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117348/02U RU110374U1 (en) | 2011-01-17 | 2011-04-29 | BLAST FURNACE AIR HEATER |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU110374U1 (en) |
| UA (1) | UA61273U (en) |
-
2011
- 2011-01-17 UA UAU201100515U patent/UA61273U/en unknown
- 2011-04-29 RU RU2011117348/02U patent/RU110374U1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA61273U (en) | 2011-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HRP20161426T1 (en) | Installation and method for melting glass | |
| Xu et al. | Study of a new type of radiant tube based on the traditional M-type structure | |
| BRPI0708293A2 (en) | methods and devices for heat treatment of metals | |
| RU110374U1 (en) | BLAST FURNACE AIR HEATER | |
| JP2007527492A (en) | Method of burning massive combustion products with lean gas | |
| CN204918641U (en) | Check brick | |
| Brimmo et al. | Furnace Modeling for Efficient Combustion Gas Circulation | |
| US3134584A (en) | Checkerbrick for industrial heating furnaces | |
| RU80126U1 (en) | NOZZLE ELEMENT | |
| US20070234974A1 (en) | Fired heater and flue gas tunnel therefor | |
| RU2013100608A (en) | HEATING DEVICE | |
| Cantu-Perez | Improvement on temperature uniformity in an industrial tip-up heat treating furnace | |
| CN207455584U (en) | A kind of half premixed combustion burner of heat accumulating type | |
| RU2094721C1 (en) | Open-hearth furnace regenerator checker | |
| RU145653U1 (en) | FIRE RESISTANT BLOCK PRODUCT OF A GAS DISTRIBUTION CORE | |
| RU95556U1 (en) | NOZZLE ELEMENT (OPTIONS) | |
| RU2010134464A (en) | HEATING DEVICE | |
| CN204779642U (en) | Hot -air furnace | |
| RU152627U1 (en) | BLAST FURNACE AIR HEATER | |
| UA18014U (en) | Recuperator for air heating | |
| US2512555A (en) | Checker structure | |
| UA8761U (en) | A soaking pit | |
| RU144202U1 (en) | FIRE RESISTANT BLOCK PRODUCT OF A GAS DISTRIBUTION CORE | |
| RU132172U1 (en) | LINE GAS FURNACE OF LARGE PRODUCTIVITY FOR FIRING LUMBING MATERIAL | |
| RU64628U1 (en) | LASTING FURNACE WITH INTERMEDIATE COMBINED HEAT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140430 |