RU1786075C - Устройство дл охлаждени лещади доменной печи - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройствр содержит вертикальные холодильники с горизонтальными трубами 2 подлещадного охлаждени , во внутренней полости которых по всей их длине установлены перфорированные трубы 3, на одном из торцов которых установлена запорна  арматура 4, Кроме того, отношение полной площади горизонтальной трубы подлещадного охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы составл ет 2-10. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к доменному производству , и может быть использовано на печах с регулируемой интенсивностью подлещадного охлаждени .

Известно устройство дл  охлаждени  лещади доменной печи, включающее вертикальные холодильники и систему радиальных коробов подлещадного охлаждени .

Недостатком данной конструкции лещади  вл етс  использование дл  ее охлаждени  только воздуха из-за негерметичности коробов и нестабильность теплоотвода по длине радиального короба при переменной поверхности охлаждени .

Известно также устройство, включающее вертикальные холодильники и систему горизонтальных труб воздушного подлещадного охлаждени .

Недостатком данной конструкции  вл етс  пониженна  стойкость лещади из-за отсутстви  комбинированного ее охлаждени . Применение в качестве хладагента воздуха при большом разгаре лещади не обеспечивает уровн  температуры низа футеровки и герметизирующего днища, исключающего разрывы днища и разгерметизацию низа печи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой  вл етс  устройство дл  охлаждени  лещади, .включающее вертикальные холодильники и систему горизонтальных труб подлещадного охлаждени , расположенную на двух горизонтах с патрубками подвода и отвода охладители с запорной арматурой.

В данной конструкции предусмотрена замена одного вида хладагента другим в зависимости от температуры лещади.

Недостатками данной конструкции  вл ютс  размещение труб охлаждени  в два  руса, что ослабл ет кожух печи, а также невозможность оптимизации расхода при переходе с одного вида хладагента на гой. Если система подлещадного охлаждени  рассчитана на воздух, то при переходе

Ј

Ы 00

о о

ч| 01

на воду при существующих расходах воды на печь, трудно обеспечить скорость, больше скорости самоочищени  (0,8 м/с), что ведет к зарастанию труб, ухудшений тепло- отвода и понижению стойкости лещади. Если же система рассчитана на воду, то при использовании воздуха наблюдаетс  повышенное гидравлическое сопротивление системы , то есть в обеих случа х плавное регулирование системы охлаждени  невозможно , что снижает стойкость лещади.

Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости лещади и продление срока службы печи путем повышени  эффективности ее охлаждени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что во внутренней полости горизонтальных труб подлещадного охлаждени  на длину печи установлены перфорированные цилиндрические трубы, на Одном из торцов которых установлена запорна  арматура, пр йчём отношение площади поперечного сечени  горизонтальной трубы подлещадного Охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы составл ет 2-10. ; . : .. V . :.

. Отличительном п.риз наком от прототипа (3)  вл етс  тО, что во внутренней полости горизонтальных труб подлещадного охлаждени  по длине печи установлены перфорированные цилиндрические трубы, на одном из торцов которых установлена запорна  арматура, причем отношение площади поперечного сечени  горизонтальной трубы подлещадного охлаждени  к площа- дй Шгтё речи ого сечени  перфорированной трубы составл ет 2-10. .

Сравнительный анализ за вл емой кон- сТ ук цйи и известных технических решений не обнаружил сходных признаков. Следовательно , за вл ема  конструкци  обладает существенными Отличи ми.

На фиг. 1 изображена лещадь, попереч- ,ный разрез; на фиг.2 - устройство Дл   ее охлаждени , в укрупненном виде.

Устройство дУТ  Охлаждени  лещади состоит из вертикальных холодильников 1, системы горизонтальных труб 2 подлещадного охлаждени , внутри которых по длине печи установлены перфорированные цилиндрические трубы 3, На одном из торцов пёр({)8рШб йь1х цилиндрических труб растголОжена запорна  арматура 4. Трубы 2 снабжены патрубками 5 и б подвода и патрубком 7 отвода охладител  с запорной арматурой 8, 9 на подвод щей стороне подвода охладител .

Работает предлагаема  конструкци  следующим образом.

При охлаждении лещади воздухом запорна  арматура 9 закрыта, 4 открыта. Воздух через патрубок 5 и запорную арматуру 8 поступает в трубы 2, 3 и охлаждает футеровку . Нагретый воздух отводитс  через патрубок 7.:

При охлаждении лещади водой запорна  арматура 4, 8 закрыта. Вода через подвод щий патрубок 6 и запорную арматуру 9

0 поступает в зазор между горизонтальной 2 и перфорированной 3 трубами и охлаждает футеровку. Нагрета  вода отводитс  через патрубок 7,

При водовоздушном охлаждении леща5 ди регулирование интенсивности охлаждени  лещади осуществл етс  запорной арматурой 4, 9. ..

Размещение перфорированных цилиндрических труб в трубах подлещадного ох0 лаждени  позвол ет без ослаблени  кожуха решить задачу использовани  в одной системе газообразного или жидкого хладагентов . Следовательно, установка во внутренней полости горизонтальных труб

5 подлещадного охлаждени  по всей их длине перфорированных цилиндрических труб обеспечит продление срока службы печи.

Поскольку движение жидкого хладагента происходит толь ко в кольцевом зазоре, то

0 при этом не только снижаетс  расход воды, но и создаютс  посылки дл  контрол  теплового состо ни  лещади.

Диагностика толщины футеровки обеспечивает своевременное прин тие мер по

5 регулированию толщины гарнисажа, что увеличит продление срока службы печи.

Большое вли ние на увеличение срока службы печи оказывает величина отношени  площади поперечного сечени  горизон0 тальной трубы подлещадного охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы.

При Отношении площади поперечного сечени  горизонтальной трубы подлещад5 ного Охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы менее 2,0 не удаетс  обеспечить равномерный зазор между указанными трубами при их длине 10-16 м. Неравномерность кольцевого зазо0 ра, а тем более его отсутствие на отдельных участках будут приводить к неравномерному распределению воды вдоль поверхности охлаждени , возникновению локальных зон перегрева и как следствие уменьшению сро5 ка службы печи.

При отношении площади поперечного сечени  трубы подлещадного охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы более 10,0 нетолько возрастает расход воды, но и полностью тер етс 

контроль за тепловым состо нием лещади даже при минимально допустимой скорости воды, а это, как указывалось выше, ведет к уменьшению срока службы печи.

Наиболее оптимально отношение полной площади поперечного сечени  трубы подлещадного охлаждени  к площади попе-, речного сечени  перфорированной трубы составл ет 2,5-3,0. При этом зазор между трубами составл ет 12-16 мм, а нагрев воды при скорости самоочищени  4,0-6,5°С в зависимости от о.статочной толщины футеровки лещади.

Пример. На доменной печи объемом 3200 м3 устройство охлаждени  лещади состоит из двух р дов вертикальных холодильников и 64 горизонтальных труб диаметром 112 х 6 мм, внутри которых установлены перфорированные цилиндрические трубы диаметром 70 х 5 ммГ пр й этом отношение площади поперечных сечений горизонтальной и перфорированной трубы составл ет 2,78, а зазор между трубами 15 мм. Дл  центровки труб между трубами на рассто нии 1,5-2 м приваривают солдатики высотой 14 мм к перфорированной трубе.

На выходном торце перфорированных труб устанавливаетс  запорна  коническа  арматура. Запорна  арматура на патрубках подвода охладител  устанавливаетс  на группу из 18 труб.

Воздух на охлаждение ле.щади поступает от вентил тора производительностью 60 тыс. м3/ч. За счет установки внутри горизонтальных труб перфорированных по сравнению с существующей конструкцией скорость воздуха возрастает с 33 до 36 м/с, а сопротивление системы увеличитс  всего на 9%..

При переводе устройства на охлаждение водой расход воды на систему подлещадного охлаждени  составит:

Скорость воды, м/с Расход, м3/ч 0,8740 1,0 920 1,5 1380

Расход воды на низ печи (горн и фурменна  зона без фурм) составл ет 1500- 1600 м3/ч, т.е. расход воды на подлещадное охлаждение полностью покрываетс  без дополнительных источников.

Эффективность охлаждени  футеровки определ етс  прежде всего распределением температуры в огнеупорном массиве, на которые вли ют как толщина футеровки лещади , так и интенсивность ее охлаждени , Выбор интенсивности охлаждени  низа лещади зависит от остаточной ее толщины. При толщине муллитовых блоков 1,6-2,2 мм, что характерно дл  печей объемом менее 2700 м3 дл  всего срока их эксплуатации, а 5 дл  печей большего объема в начальный период эксплуатации интенсивность охлаждени  и вид хладагента не играют особой роли. Так при охлаждении воздухом или водой теплосъем в системе охлаждени  и темпера- 0 тура низа блоков соответственно составл ют 1030 Вт/м2 и 4.0-50°С, При более глубоком разгаре лещади, когда остаточна  толщина муллитовых блоков составл ет 0,5- 0,7 и вли ние вида хладагента на эффектив- 5 ность охлаждени  про вл етс  довольно ощутимо. Указанные параметры составл ют соответственно при охлаждении воздухом 4220 Вт/м2 и 190°С, а при охлаждении водой - 4720 Вт/м2 и 80°С. Переход с воздуш-- 0 ног о охлаждени  лещади на охлаждение водой способствует снижению температуры в нижней части огнеупорного массива на 110°С, в средней - на 60°С, что снижает веро тность проникновени  чугуна в огне- 5 упорный массив и тем самым повышает стойкость лещади и продл ет срйк службы печи. . .„. С

Дл  доменных печей объём бм 320б- 5500 м3 рекомендуетс  следующий режим 0 охлаждени  лещади:

. ТепловойРежим поток, Вт/м2 охлаждени  500-3000 , Воздушный 2800-45 ЬО . Воздушно-вод ной 5 4200 и более Вод ной

Фор м у лаизобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  охлаждени  лещади, доменной печйГвключающее вертикальные плитовые холодильники, систему горизон0 тальных труб подлещадного Охлаждени  с патрубками подводам отвода охладителей с запорной арматурой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стойкости лещади и продлени  срока службы печи путем

5 повышени  эффективности ее охлаждени , оно снабжено перфорированными трубами, расположенными во внутренней полости горизонтальных труб подлещадного охлаждени  на длину лещади печи, при этом на

0 одном из торцов перфорированных труб ус- тановлена запорна  арматура.

2. Устройство по п. 1, о т л и.ч а ю щ е е- с   тем, что отношение площади поперечного сечени  горизонтальной трубы подле- 5 щадного охлаждени  к площади поперечного сечени  перфорированной трубы составл ет 2-10.

W///////M//////

gi

gi

ЖШШШШ 2ЖШ2

1