RU2094721C1

RU2094721C1 - Open-hearth furnace regenerator checker

Info

Publication number: RU2094721C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Шумилкин; Э.В. Жуковский; Н.Г. Фомин; В.П. Красильников
Original assignee: Производственное объединение "Ижсталь"
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: metallurgical furnaces, mainly, open-hearth furnaces; construction of glassmaking furnaces. SUBSTANCE: bricks measuring 300x150x65 mm are additionally laid piecemeal on transverse even rows of checker. Bricks are also laid on longitudinal rows of main brickwork, only in central zone which covers entire area at level from bottom of checker from level (0.05-0.10) H to level (0.3-0.4) H and at level from (0.3-0.4) H to level (0.65-0.80) H from bottom it covers middle portion in width of (0.7-0.9) B and in length (0.85-0.65) L beginning from rear wall where H is height of checker of regenerator; B is width of regenerator checker and L is length of regenerator checker. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкциям насадок регенераторов мартеновских печей. The invention relates to the field of metallurgy, namely, to designs of nozzles of regenerators of open-hearth furnaces.

Известна насадка регенератора из кирпича Патерсона T-образной и частично крестообразной формы [1] где имеется кроме вертикальных и боковые каналы. Known nozzle regenerator made of brick Paterson T-shaped and partially cross-shaped [1] where there are in addition to the vertical and side channels.

Недостатками этой насадки являются отсутствие универсальности кирпича, заключающееся в непригодности его для выкладки насадок с различными размерами ячеек. Кирпич пригоден для выкладки насадки в основном с одним размером ячейки. Кроме того, кирпич более сложной геометрической формы (с уступами), нежели кирпич в форме обычного прямоугольно параллелепипеда. Трудоемкость изготовления такого кирпича выше. Для регенератора с малыми ячейками (менее 100 мм) такой кирпич совсем не изготовляется. The disadvantages of this nozzle are the lack of universality of the brick, which consists in its unsuitability for laying nozzles with different cell sizes. Brick is suitable for laying nozzles with basically one cell size. In addition, a brick of a more complex geometric shape (with ledges) than a brick in the form of an ordinary rectangular parallelepiped. The complexity of manufacturing such a brick is higher. For a regenerator with small cells (less than 100 mm), such a brick is not manufactured at all.

Известно выполнение насадок из обычного кирпича по системе Сименса. Насадка представляет собой перемещающиеся по высоте продольные и поперечные прямолинейные ряды огнеупорных кирпичей, укладываемых на ребро [2]
Недостатками этой насадки является недостаточно большая удельная поверхность нагрева, что вынуждает выбирать меньший размер ячейки. Последнее, в свою очередь уменьшает срок службы в связи с ускоренным заносом насадок шлаковой пылью.It is known that nozzles are made of ordinary brick according to the Siemens system. The nozzle is a longitudinal and transverse rectilinear rows of refractory bricks moving along the height, stacked on the edge [2]
The disadvantages of this nozzle is not sufficiently large specific heating surface, which forces to choose a smaller cell size. The latter, in turn, reduces the service life due to the accelerated drift of nozzles with slag dust.

Задачей изобретения является повышение эффективности теплообмена насадки регенератора мартеновской печи за счет открытости торцов дополнительных кирпичей и их выдвижения в глубь ячеек. Кроме того интенсификация теплообмена достигается за счет турбулизации потока дымовых газов и воздуха, благодаря дополнительным кирпичам в насадке. The objective of the invention is to increase the efficiency of heat transfer of the nozzle of the regenerator of the open-hearth furnace due to the openness of the ends of the additional bricks and their extension deep into the cells. In addition, the intensification of heat transfer is achieved due to the turbulization of the flue gas and air flow, thanks to additional bricks in the nozzle.

Поставленная задача решается тем, что насадка регенератора мартеновской печи, включающая решетчатую кладку из перемещающихся по высоте продольных и поперечных рядов уложенных на ребро огнеупорных кирпичей, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда, согласно изобретению выполнена так, что по крайней мере часть поперечных четных рядов решетчатой кладки снабжена дополнительными, установленными поштучно кирпичами. При этом торцы дополнительных кирпичей выступают в межрядные промежутки в направлении продольных рядов решетчатой кладки. Четные продольные ряды решетчатой кладки могут быть также снабжены дополнительными кирпичами, установленными поштучно в направлении поперечных рядов решетчатой кладки, причем от уровня (0,05 0,10) H до уровня (0,30 0,40) H от низа насадки дополнительные кирпичи установлены на всей горизонтальной плоскости насадки, а выше уровня (0,30 0,40) H и до уровня (0,65 0,80) H только в центральной зоне насадки, т.е. на серединной части горизонтальной плоскости насадки с шириной (0,70 0,90) B и длиной (0,85 0,65) L, начиная от задней стенки регенератора, где H общая высота насадки регенератора; B ширина насадки регенератора; L длина насадки регенератора. The problem is solved in that the nozzle of the regenerator of the open-hearth furnace, including grating from longitudinal and transverse rows of rectangular parallelepiped shaped refractory bricks moving along the height, according to the invention, is configured so that at least a part of the even even rows of grating masonry is provided with additional set by piece bricks. In this case, the ends of the additional bricks protrude into the inter-row spaces in the direction of the longitudinal rows of the trellised masonry. The even longitudinal rows of trellised masonry can also be equipped with additional bricks installed individually in the direction of the transverse rows of trellised masonry, and from the level (0.05 0.10) H to the level (0.30 0.40) H from the bottom of the nozzle, additional bricks are installed on the entire horizontal plane of the nozzle, and above the level of (0.30 0.40) H and to the level of (0.65 0.80) H only in the central zone of the nozzle, i.e. in the middle part of the horizontal plane of the nozzle with a width of (0.70 0.90) B and a length of (0.85 0.65) L, starting from the rear wall of the regenerator, where H is the total height of the regenerator nozzle; B width of the nozzle of the regenerator; L the length of the nozzle of the regenerator.

Насадка регенератора мартеновской печи изображена на чертежах, где: на фиг. 1 общий вид насадки (схема); на фиг.2 поперечное сечение (схема); на фиг. 3 горизонтальное сечение (схема); на фиг.4 горизонтальное сечение на другом уровне от низа насадки (условно заштрихована центральная зона насадки); на фиг.5 и 6 схема укладки кирпичей в одном из вариантов; на фиг.7 и 8
схема укладки кирпичей в другом варианте конкретного исполнения; на фиг.9 - схема укладки основной решетчатой кладки насадки без дополнительных поштучно расположенных кирпичей (авт.св. N 549665) прототип.The nozzle of the open-hearth furnace regenerator is shown in the drawings, where: in FIG. 1 general view of the nozzle (diagram); figure 2 cross section (diagram); in FIG. 3 horizontal section (diagram); figure 4 is a horizontal section at a different level from the bottom of the nozzle (conditionally shaded central zone of the nozzle); 5 and 6, a diagram of laying bricks in one embodiment; 7 and 8
brick laying scheme in another embodiment of a specific design; figure 9 is a diagram of the laying of the main lattice masonry nozzles without additional individually located bricks (ed. St. N 549665) prototype.

На фиг.1 4 показана центральная зона насадки (заштрихована). In Fig.1 4 shows the Central zone of the nozzle (shaded).

На фиг. 5, 6 схема одного из вариантов выполнения насадки с применением огнеупорных кирпичей, отличающихся по размерам. Например, дополнительные кирпичи могут быть применены размером 230x115x65 мм. Они уложены на поперечные четные ряды решетчатой кладки, которая может быть выполнена кирпичами размером 300x150x65 мм. In FIG. 5, 6 is a diagram of one embodiment of a nozzle using refractory bricks that differ in size. For example, additional bricks can be applied with a size of 230x115x65 mm. They are laid on the even even rows of trellised masonry, which can be made with bricks of 300x150x65 mm in size.

На фиг.7, 8 схема другого варианта выполнения насадки с применением кирпичей одного размера, например 300x150x65 мм. Здесь дополнительные кирпичи поштучно уложены на поперечные четные ряды решетчатой кладки уложены дополнительные кирпичи в центральной зоне, расположение которой показано на схемах (фиг. 1 4). От уровня (0,05 0,10) H до уровня (0,30 0,40) H от низа насадки дополнительные кирпичи на продольных рядах занимают всю горизонтальную плоскость насадки, а выше уровня (0,30 0,40) H и до уровня (0,65 0,85) H серединную часть горизонтальной плоскости насадки с шириной (0,70 0,90) B и длиной (0,85 0,65) L, начиная от задней стенки регенератора. 7, 8, a diagram of another embodiment of a nozzle using bricks of the same size, for example 300x150x65 mm. Here, additional bricks are individually stacked on transverse even rows of trellised masonry; additional bricks are laid in the central zone, the location of which is shown in the diagrams (Fig. 1-4). From the level of (0.05 0.10) H to the level of (0.30 0.40) H from the bottom of the nozzle, additional bricks on the longitudinal rows occupy the entire horizontal plane of the nozzle, and above the level of (0.30 0.40) H and up to level (0.65 0.85) H the middle part of the horizontal plane of the nozzle with a width of (0.70 0.90) B and a length of (0.85 0.65) L, starting from the rear wall of the regenerator.

Введение центральной зоны для укладки дополнительных поштучно расположенных кирпичей преследует попутное решение дополнительной задачи: более равномерное распределение дымовых газов и воздуха по горизонтальному сечению насадки, что дополнительно повышает эффективность теплообмена. Эта задача тем более остро стоит, чем менее стройна насадка. Условным коэффициентом стройности насадки является отношение

где S B•L, причем, рекомендуемый в литературе коэффициент стройности в пределах 1,1 - 1,5, но на практике он часто бывает меньше 1,1. И чем больше ширина или длина насадки, тем более неравномерно по горизонтальному сечению работает насадка.The introduction of a central zone for laying additional individually placed bricks pursues an associated solution to an additional problem: a more uniform distribution of flue gases and air over the horizontal section of the nozzle, which further increases the efficiency of heat transfer. This task is all the more acute, the less harmonious the nozzle. The conditional coefficient of harmony of the nozzle is the ratio

where SB • L, moreover, the harmony coefficient recommended in the literature is in the range of 1.1 - 1.5, but in practice it is often less than 1.1. And the greater the width or length of the nozzle, the more uneven the horizontal section of the nozzle works.

При излишне большой ширине в боковые участки меньше поступает газов или воздуха. При излишне большой длине обычно передняя часть насадки меньше работает и больше работает задняя часть и центр. If the width is too large, less gas or air enters the side sections. If the length is too long, the front of the nozzle usually works less and the back and center work more.

Отграничение центральной зоны от низа насадки на (0,05 0,10) H преследует цель исключить засорение (занос) насадки шлаковой пылью, поскольку нижние ряды насадки опираются на поднасадочные арки, имеющие большую толщину, чем кирпич насадок и меньший просвет для прохода газов. Поэтому отсутствие дополнительных кирпичей на нижних 2-4 рядах основной кладки насадки скажутся положительно на ее долговечность. The delimitation of the central zone from the bottom of the nozzle by (0.05 0.10) H is aimed at eliminating clogging (skidding) of the nozzle with slag dust, since the lower rows of the nozzle rest on the nozzle arches, which are thicker than the brick nozzles and have less clearance for the passage of gases. Therefore, the absence of additional bricks on the lower 2-4 rows of the main masonry of the nozzle will positively affect its durability.

Сужение (по ширине насадки B) центральной зоны на уровне высоты насадки (0,30 0,40) H от низа до (0,65 0,80) H и сокращение этой зоны со стороны передней части до (0,85 0,65) L преследует задачу более равномерного распределения отходящих из печи дымовых газов по горизонтальному сечению насадки и выбор параметров в указанных диапазонах будет зависеть от конкретного соотношения размеров насадки: высоты H, ширины B и длины L. Narrowing (over the width of the nozzle B) of the central zone at the level of the height of the nozzle (0.30 0.40) H from the bottom to (0.65 0.80) H and reducing this zone from the front to (0.85 0.65 ) L aims to more evenly distribute the flue gases leaving the furnace over the horizontal section of the nozzle and the choice of parameters in the indicated ranges will depend on the specific ratio of the nozzle sizes: height H, width B and length L.

В качестве примера конкретного осуществления приводим насадку регенератора, опробованную на 120 тн мартеновской печи, работающей скрап-процессом. As an example of a specific implementation, we give the nozzle of the regenerator, tested on 120 tons of an open-hearth furnace operating with a scrap process.

Кирпич был взят размером 300x150x65 мм. Был опробован вариант (фиг.7 и 8). The brick was taken in the size of 300x150x65 mm. Was tested option (Fig.7 and 8).

Размеры самой регенеративной насадки (камеры) составили: H 4,9 м. L 6,4 м. B 5 м. The dimensions of the regenerative nozzle (chamber) were: H 4.9 m. L 6.4 m. B 5 m.

Насадка выкладывалась следующим образом: на поперечные четные ряды решетчатой кладки (ячейка 235x235 мм) укладывались поштучно расположенные кирпичи по всему объему насадки, а на продольные четные ряды дополнительные кирпичи укладывались только в центральной зоне насадки (фиг.1 4). Центральная зона по высоте от уровня низа насадки 0,10 H до 0,4 H занимала всю площадь горизонтального сечения, на уровне от 0,4 H до 0,8 H занимала срединную часть горизонтальной плоскости с шириной 0,9 B и длиной 0,85 L, начиная от задней стенки. The nozzle was laid out as follows: evenly arranged bricks were placed on the transverse even rows of grating (cell 235x235 mm) over the entire volume of the nozzle, and additional bricks were laid on longitudinal even rows only in the central zone of the nozzle (Fig. 1 4). The central zone in height from the nozzle bottom level of 0.10 H to 0.4 H occupied the entire horizontal section area, at a level of 0.4 H to 0.8 H it occupied the middle part of the horizontal plane with a width of 0.9 V and a length of 0, 85 L starting from the back wall.

Предложенная регенеративная насадка работает также, как и известные насадки. Каждая мартеновская печь имеет 2 регенератора для нагрева одной среды, например, воздуха для сжигания топлива. Сначала через одну из регенеративных насадок печи пропускают продукты сгорания (т.е. дымовые газы), которые по ходу движения нагревают кирпичную кладку, в том числе и дополнительно установленные и выдвинутые в глубь ячеек кирпичи, увеличивающие эффективность теплообмена. После разогрева первой насадки и охлаждения второй производится перекидка клапанов и направление потока газов изменяется. Через первую насадку теперь уже начинают пропускать воздух для подогрева, а через вторую выпускаются в дымовую трубку продукты горения для подогрева насадки. Затем цикл повторяется. The proposed regenerative nozzle works in the same way as the known nozzles. Each open-hearth furnace has 2 regenerators for heating one medium, for example, air for burning fuel. First, through one of the regenerative nozzles of the furnace, combustion products (i.e. flue gases) are passed, which heat the brickwork in the direction of travel, including additionally installed and extended bricks deep into the cells, which increase the heat transfer efficiency. After heating the first nozzle and cooling the second, the valves are flipped and the direction of gas flow changes. Air for heating is already beginning to pass through the first nozzle, and combustion products for heating the nozzle are released into the chimney through the second nozzle. Then the cycle repeats.

Claims

1. The nozzle of the regenerator of the open-hearth furnace, containing lattice masonry of longitudinal and transverse rows moving along the height, laid on the edge of the refractory bricks, made in the form of a rectangular parallelepiped, characterized in that at least part of the even even rows of the lattice masonry is equipped with additional individually installed bricks, while the ends of the additional bricks protrude into the inter-row spaces in the direction of the longitudinal rows of the trellised masonry.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the even longitudinal rows of the lattice masonry are equipped with additional bricks installed piecewise in the direction of the transverse rows of the lattice masonry, while from the level (0.05 - 0.10) N of that masonry, while level (0.30 0.40) N from the bottom of the nozzle to additional bricks on even rows of the nozzle are installed along the entire horizontal plane of the nozzle, and above the level (0.30 0.40) N and to the level (0.65 0.80) N only on the middle part of the horizontal plane of the nozzle with a width of (0.70 0.90) B and a length of (0.85 0.65) L, starting from the rear wall of the regen herator, where N is the total height of the nozzle of the regenerator; In the width of the nozzle of the regenerator; L the length of the nozzle of the regenerator.