RU2061758C1

RU2061758C1 - Air heater of blast furnace

Info

Publication number: RU2061758C1
Application number: RU93025922A
Authority: RU
Inventors: С.Ю. Бубнов; В.Г. Хайбуллин; А.Н. Ильин; Б.Ф. Чернобривец; В.П. Дворников; С.Ф. Пахомов; С.Л. Соломенцев; И.Г. Бянкин
Original assignee: Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.В.Андропова
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1996-06-10

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, namely structure of air heater of blast furnaces. SUBSTANCE: in order to increase efficiency of heating blast and reliability of air heater operation the air heater, including a casing, a doom, a combustion chamber and nozzles, cylindrical windows and unions, has a lining of a hot blast union in a zone of its joining with a lining of the combustion chamber being no bound with a main part of the union lining and having a form of lateral vertical pieces, connected on their upper and lower parts by semicylindrical arches. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of air heater. 3 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к конструкции воздухонагревателя доменной печи, и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the design of a blast furnace air heater, and can be used in sectors of the economy where high-temperature heating is required.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототипом), по мнению авторов, является воздухонагреватель доменной печи, содержащий кожух, купол, камеры сгорания и насадки, огнеупорную футеровку с цилиндрическими проемами в камере сгорания, в которые встроены футерованные штуцеры горячего и холодного дутья [1]
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность нагрева дутья, обусловленная тем, что свод, предохраняющий от разрушения арки проемов в камере воздухонагревателя, выполнен в виде угловой арки, которая в процессе длительной эксплуатации дает усадку, снижая тем самым проходное сечение проема. Снижается также надежность работы воздухонагревателя из-за возникающих разрушений футеровки штуцера горячего дутья в месте его сочленения с футеровкой камеры сгорания.The closest in technical essence to the proposed technical solution (prototype), according to the authors, is a blast furnace air heater containing a casing, a dome, combustion chambers and nozzles, a refractory lining with cylindrical openings in the combustion chamber, in which lined hot and cold blown fittings are built [1]
A disadvantage of the known technical solution is the low efficiency of heating the blast, due to the fact that the arch, protecting against the destruction of the arch of the openings in the chamber of the heater, is made in the form of an angular arch, which during continuous operation shrinks, thereby reducing the passage section of the opening. The reliability of the heater is also reduced due to damage to the lining of the hot blast fitting at its junction with the lining of the combustion chamber.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - предотвратить уменьшение проходного сечения проема, а также разрушения футеровки штуцера горячего дутья в месте его сочленения с футеровкой камеры горения. При этом достигается получение такого технического результата, как повышение эффективности нагрева дутья и надежности работы воздухонагревателя. The problem the technical solution is aimed at is to prevent a decrease in the orifice of the opening, as well as the destruction of the lining of the hot blast fitting at its junction with the lining of the combustion chamber. At the same time, obtaining such a technical result as increasing the efficiency of heating the blast and the reliability of the air heater is achieved.

Вышеупомянутый недостаток исключается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем кожух, купол, камеры сгорания и насадки, огнеупорную футеровку с цилиндрическими проемами в камере сгорания, в которые встроены футерованные штуцеры горячего и холодного дутья, футеровка штуцера горячего дутья в месте сочленения с футеровкой камеры сгорания выполнена без перевязки с остальной футеровкой штуцера горячего дутья в виде боковых вертикальных участков, соединенных сверху и снизу полуцилиндрическими арками с радиусом, равным 0,80-0,85 радиуса цилиндрического проема, причем образующие нижней и верхней полуцилиндрических арок смещены соответственно вниз на 0,04-0,06 и вверх на 0,09-0,11 диаметра цилиндрического проема, а площадь проходного сечения футеровки штуцера горячего дутья вместе сочленения ее с футеровкой камеры сгорания равна площади проходного сечения футеровки остальной части штуцера горячего дутья. The aforementioned drawback is eliminated by the fact that in a blast furnace air heater comprising a casing, a dome, a combustion chamber and nozzles, a refractory lining with cylindrical openings in the combustion chamber, in which lined hot and cold blown fittings are integrated, a lining of a hot blast fitting at the junction with the chamber lining the combustion was performed without dressing with the rest of the lining of the hot blast fitting in the form of lateral vertical sections connected by semicylindrical arches with a radius of 0.80-0.85 from above and below the radius of the cylindrical opening, and the generators of the lower and upper semicylindrical arches are shifted respectively downward by 0.04-0.06 and upward by 0.09-0.11 the diameter of the cylindrical opening, and the area of the bore of the lining of the hot blast fitting along with its joint with the lining of the chamber combustion is equal to the area of the bore of the lining of the rest of the hot blast fitting.

На фиг. 1 изображен общий вид воздухонагревателя; на фиг.2 разрез А-А фиг.1; на фиг.3 вид Б фиг.2. In FIG. 1 shows a general view of an air heater; figure 2 section aa figure 1; figure 3 view B of figure 2.

Воздухонагреватель доменной печи состоит из металлического кожуха 1, внутри которого уложена огнеупорная футеровка 2 камер сгорания 3 и насадки 4, объединенных куполом 5. В огнеупорной футеровке 2 выполнены горизонтальные цилиндрические проемы 6, в которые встроены штуцеры 7,8 горячего и холодного дутья, соответственно. Футеровка 9 штуцера 7 в месте ее сочленения с камерой сгорания 3 выполнена без перевязки с остальной частью штуцера 7 и разделена прокладкой 10, выполненной из мулитокремнеземистого картона. The blast furnace air heater consists of a metal casing 1, inside of which a refractory lining 2 of the combustion chambers 3 and a nozzle 4, combined by a dome 5, are laid. In the refractory lining 2 there are horizontal cylindrical openings 6 in which the hot and cold blast fittings 7.8 are built, respectively. The lining 9 of the fitting 7 in the place of its junction with the combustion chamber 3 is made without dressing with the rest of the fitting 7 and is divided by a gasket 10 made of mulite-siliceous cardboard.

Футеровка 9 состоит из боковых вертикальных участков 11, соединенных сверху и снизу полуцилиндрическими арками с радиусом r, равным 0,80-0,85 радиуса R цилиндрического проема 6. Образующая нижней арки 12 расположена относительно образующей проема 6 со смещением в вниз на 0,04 0,06 диаметра d проема 5, а образующая верхней арки 13 pасположена относительно образующей проема 6 со смещением а вверх на 0,09-0,11 диаметра d при этом площадь проходного сечения футеровки штуцера горячего дутья 7 в месте сочленения ее с футеровкой камеры сгорания 3 равна площади проходного сечения футеровки остальной части штуцера горячего дутья 7. The lining 9 consists of lateral vertical sections 11, connected from above and below by semi-cylindrical arches with a radius r equal to 0.80-0.85 of radius R of the cylindrical opening 6. The generatrix of the lower arch 12 is located relative to the generatrix of the opening 6 with a downward shift of 0.04 0.06 of the diameter d of the aperture 5, and the generatrix of the upper arch 13 is located relative to the generatrix of the aperture 6 with a shift a up 0.09-0.11 of the diameter d, while the area of the bore of the lining of the nozzle of the hot blast 7 at the junction with the lining of the combustion chamber 3 is equal to the area of the passage cross section lining the rest of the hot-blast nozzle 7.

Воздухонагреватель доменной печи работает следующим образом. При работе воздухонагревателя доменной печи в режиме "Нагрев насадки" и "Нагрев дутья" происходит расширение кирпичей огнеупорной футеровки 2, камер 3 и 4, футеровки 9 штуцера 7. Так как футеровка 9 в месте ее сочленения с камерой сгорания 3 выполнена без перевязки с основной частью штуцера 7, то в процессе термических колебаний интенсивность воздействия последних на основную часть футеровки штуцера 7 значительно снижается. Это способствует как уменьшению разрушения футеровки, так и повышению стойкости металлического кожуха в районе врезки штуцера 7 горячего дутья. Верхняя 13 и нижняя 12 арки воспринимают не только вес футеровки 2, силы вертикального теплового расширения огнеупорных кирпичей, а также и силы горизонтального теплового расширения. The air heater blast furnace operates as follows. When the blast furnace air heater operates in the “Nozzle heating” and “Blast heating” modes, the bricks of the refractory lining 2, chambers 3 and 4, and the lining 9 of the nozzle 7 expand. Since the lining 9 in the joint with the combustion chamber 3 is made without dressing with the main part of the fitting 7, then in the process of thermal fluctuations, the intensity of the impact of the latter on the main part of the lining of the fitting 7 is significantly reduced. This helps both to reduce the destruction of the lining, and to increase the durability of the metal casing in the area of the nozzle 7 of the hot blast. The upper 13 and lower 12 arches perceive not only the weight of the lining 2, the forces of vertical thermal expansion of refractory bricks, but also the forces of horizontal thermal expansion.

Выполнение полуцилиндрических арок с радиусом мeньше 0,80 радиуса цилиндрического проема и расположение их со смещением относительно образующей цилиндрического проема нижней арки вниз менее 0,04, а верхней вверх менее 0,09 ее диаметра способствует более ранней / по времени эксплуатации / усадке арки, снижая тем самым проходное сечение проема и как следcтвие снижение эффективности нагрева дутья. The implementation of semi-cylindrical arches with a radius of less than 0.80 of the radius of the cylindrical opening and their location with an offset relative to the generatrix of the cylindrical opening of the lower arch downward is less than 0.04, and the upper upward one is less than 0.09 of its diameter, contributes to an earlier / in operation / shrinkage of the arch, reducing thereby the passage section of the opening and, as a consequence, a decrease in the efficiency of heating the blast.

Выполнение полуцилиндрических арок с радиусом более 0,85 радиуса цилиндрического проема и расположение их со смещением относительно образующей цилиндрического проема нижней арки вниз более 0,06, а верхней вверх более 0,11 ее диаметра способствует более высокому расходу огнеупорного кирпича. The implementation of semi-cylindrical arches with a radius of more than 0.85 of the radius of the cylindrical opening and their location with a shift relative to the generatrix of the cylindrical opening of the lower arch down more than 0.06, and the top up more than 0.11 of its diameter contributes to a higher consumption of refractory bricks.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить стойкость как камеры сгорания, так и стойкость металлического кожуха в районе врезки штуцера горячего дутья. Вместе с этим также повысится и эффективность нагрева дутья, что позволит уменьшить удельный расход кокса в доменной плавке. ЫЫЫ2 Using the proposed technical solution will increase the resistance of both the combustion chamber and the resistance of the metal casing in the area of the nozzle of the hot blast fitting. Along with this, the efficiency of heating the blast will also increase, which will reduce the specific consumption of coke in blast furnace smelting. YYY2

Claims

A blast furnace air heater comprising a casing, a dome, combustion chambers and nozzles, a refractory lining with cylindrical openings in the combustion chamber, in which lined hot and cold blast fittings are integrated, characterized in that the lining of the hot blast fitting at the junction with the lining of the combustion chamber dressings with the rest of the lining of the hot-blast fitting in the form of lateral vertical sections connected by semicylindrical arches above and below with a radius equal to 0.80-0.85 of the radius of the cylindrical volume, and the generators of the lower and upper semicylindrical arches are shifted, respectively, downward by 0.04-0.06 and upward by 0.09-0.11 the diameter of the cylindrical opening, and the area of the passage section of the lining of the hot blast fitting at its junction with the lining of the combustion chamber equal to the area of the bore of the lining of the rest of the hot blast fitting.