RU2183220C1

RU2183220C1 - Expansion piece of hot blast line

Info

Publication number: RU2183220C1
Application number: RU2001112833A
Authority: RU
Inventors: С.В. Перекатов; И.С. Яриков; А.Н. Ильин; С.Ю. Бубнов; В.Б. Пинес; А.В. Невзоров; А.М. Заболотный; А.Л. Коваль
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"; Открытое акционерное общество "Металкомп"
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-06-10

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly, equipment of hot blast lines of blast furnace; applicable in all branches of national economy where units of pipelines used for compensation of thermal loads. SUBSTANCE: expansion piece has branch pipes connected by corrugated diaphragm. Secured inside to one of branch pipes is shell to form circular chamber. Expansion piece has bosses located in aperture of circular chamber and secured to shell overhanging part. Thickness of each boss equals 0.80-0.95 of size of circular chamber aperture. Expansion piece is also provided with thermocouple and pipes for supply of coolant. EFFECT: increased stability of operation of hot blast system and reduced consumption of gaseous fuel. 2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию воздухопроводов горячего дутья доменной печи, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где имеются агрегаты или трубопроводы, требующие компенсации термических нагрузок. The present invention relates to metallurgy, in particular to the equipment of hot blast air ducts of a blast furnace, and can be used in all sectors of the economy, where there are units or pipelines that require compensation of thermal loads.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату, по мнению авторов, является устройство воздухопровода горячего дутья по патенту РФ 2124564 кл. С 21 В 9/10, содержащее соединенные посредством гофрированной диафрагмы патрубки, внутри к одному из которых консольно прикреплена обейчатка с возможностью образования между последней и внутренними поверхностями патрубков кольцевой камеры. Компенсаторы по известному техническому решению, как правило, являются либо углового, либо шарнирно-поворотного исполнения. The closest to the proposed technical solution for the technical nature and the achieved result, according to the authors, is the installation of an air duct for hot blast according to the patent of the Russian Federation 2124564 class. C 21 V 9/10, containing pipes connected by means of a corrugated diaphragm, inside of one of which is a cantilever attached cantilever with the possibility of formation between the last and inner surfaces of the pipes of the annular chamber. Compensators according to the known technical solution, as a rule, are either angular or articulated-rotary.

Недостатком известного технического решения является невозможность использования упомянутого компенсатора в качестве осевого, так как с увеличением длины гофрированной диафрагмы увеличивается длина консольной обечайки и нагрузки на нее от футеровки внутри трубопровода, что способствует снижению надежности работы футеровки как данного узла, так и воздухопровода горячего дутья в целом. A disadvantage of the known technical solution is the impossibility of using the said compensator as an axial one, since as the length of the corrugated diaphragm increases, the length of the cantilever shell and the load on it from the lining inside the pipeline increases, which reduces the reliability of the lining of this unit and the hot air duct as a whole .

Задача, на решение которой направлено предложенное техническое решение, - повышение надежности работы трубопровода горячего дутья. При этом достигается получение такого технического результата, как повышение стабильности работы тракта горячего дутья и снижение расхода газообразного топлива. The task to which the proposed technical solution is directed is to increase the reliability of the hot blast pipeline. In this case, obtaining such a technical result as increasing the stability of the hot blast path and reducing the consumption of gaseous fuel is achieved.

Вышеуказанный недостаток исключается тем, что компенсатор воздухопровода горячего дутья, содержащий соединенные посредством гофрированной диафрагмы патрубки, внутри к одному из которых консольно прикреплена обечайка с возможностью образования между последней и внутренними поверхностями патрубков кольцевой камеры, снабжен бобышками, расположенными в проеме кольцевой камеры и закрепленными на консольной части обечайки за местом соединения противолежащего с ней патрубка с гофрированной диафрагмой, при этом толщина каждой из бобышек составляет 0,80-0,95 величины проема кольцевой камеры; а также снабжен, по меньшей мере, одной термопарой, размещенной в проеме кольцевой камеры образующей обечайки и гофрированной диафрагмой. The aforementioned drawback is eliminated by the fact that the hot-blast air duct compensator, comprising nozzles connected by means of a corrugated diaphragm, inside of one of which a cantilever is attached cantilever with the possibility of forming an annular chamber between the last and inner surfaces of the nozzles, is provided with lugs located in the opening of the annular chamber and fixed to the cantilever parts of the shell behind the junction of the opposite pipe with corrugated diaphragm, while the thickness of each of the bosses is 0.80-0.95 the magnitude of the opening of the annular chamber; and is equipped with at least one thermocouple located in the opening of the annular chamber forming the shell and corrugated diaphragm.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:
на фиг.1 изображен общий вид устройства;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1
Компенсатор воздухопровода горячего дутья содержит патрубки 1 и 2, соединенные гофрированной диафрагмой 3. Внутри к патрубку 1 консольно прикреплена (приварена) обечайка 4 с возможностью образования между последней и внутренними поверхностями патрубков 1 и 2 и гофрированной диафрагмой 3 кольцевой камеры 5. Компенсатор снабжен бобышками 6, которые расположены в проеме кольцевой камеры 5 и закреплены на консольной части обечайки 4 за местом соединения противолежащего с ней патрубка 2 с гофрированной диафрагмой 3. Толщина а каждой из бобышек 6 составляет 0,80-0,95 величины в проема кольцевой камеры 5. Компенсатор снабжен также, по меньшей мере, одной термопарой 7, размещенной в проеме кольцевой камеры 5 между образующей обечайки 4 и гофрированной диафрагмой 3. На патрубке 1 закреплены трубки 8, сообщенные с кольцевой камерой 5 для подачи хладагента. Наружная поверхность обечайки 4 покрыта газопроницаемым волокнистым огнеупорным материалом 9, например коалиновой ватой.The proposed technical solution will be clear from the following description and the drawings attached to it:
figure 1 shows a General view of the device;
figure 2 is a section aa of figure 1
The hot-blast air duct compensator comprises nozzles 1 and 2 connected by a corrugated diaphragm 3. Inside the nozzle 1, a casing 4 is cantilevered (welded) with the possibility of forming an annular chamber 5 between the last and inner surfaces of the nozzles 1 and 2 and the corrugated diaphragm 3. The compensator is provided with bosses 6 which are located in the opening of the annular chamber 5 and mounted on the cantilever part of the shell 4 behind the junction of the opposite pipe 2 with corrugated diaphragm 3. The thickness of each of the bosses 6 with It is 0.80-0.95 in the opening of the annular chamber 5. The compensator is also equipped with at least one thermocouple 7 located in the opening of the annular chamber 5 between the generatrix of the shell 4 and the corrugated diaphragm 3. On the pipe 1 are fixed tubes 8, communicated with an annular chamber 5 for supplying refrigerant. The outer surface of the shell 4 is covered with a gas-permeable fibrous refractory material 9, for example koolinovoy wool.

Компенсатор воздухопровода горячего дутья работает cледующим образом. Компенсатор размещают (при монтаже) между патрубками 10 трубопровода горячего дутья, а затем сваривают между собой. Затем огнеупорным кирпичом 11 производят футеровку внутренних поверхностей патрубков 10 и компенсатора с образованием температурного шва 12, который заполняется коалиновой ватой. The hot air duct compensator works as follows. The compensator is placed (during installation) between the nozzles 10 of the hot blast pipe, and then welded together. Then, refractory bricks 11 make lining of the inner surfaces of the nozzles 10 and the compensator with the formation of a temperature joint 12, which is filled with koolin wool.

По трубопроводу осуществляется подача горячего воздуха (дутья) в доменную печь. При термическом удлинении или сокращении трубопровода гофрированная диафрагма 3 компенсатора беспрепятственно сжимается или растягивается. При этом в трубопроводе возникают продольные усилия (которые передаются на опоры или сооружения) с величиной, определяемой только упругостью собственного компенсирующего элемента. Если температура компенсатора превысит номинальное значение, то по сигналу от термопары 7 по трубкам 8 в кольцевую камеру 5 начнет подаваться хладагент для охлаждения компенсатора. The pipeline supplies hot air (blast) to the blast furnace. With thermal lengthening or contraction of the pipeline, the corrugated diaphragm 3 of the compensator freely compresses or stretches. In this case, longitudinal forces arise in the pipeline (which are transmitted to the supports or structures) with a value determined only by the elasticity of its own compensating element. If the temperature of the compensator exceeds the nominal value, then a signal from the thermocouple 7 through the tubes 8 into the annular chamber 5 will begin to be supplied with refrigerant to cool the compensator.

Расположение бобышек 6 в проеме кольцевой камеры 5 и закрепление их на консольной части обечайки 4 за местом соединения патрубка 2 с гофрированной диафрагмой 3 обусловлено уменьшением величины прогиба обечайки 4 в результате ее деформации как от веса футеровки 11, закрепленной на ней, так и от температурных колебаний подаваемого дутья, и как следствие - предотвращаются разрушения футеровки компенсатора. The location of the bosses 6 in the opening of the annular chamber 5 and their fixing on the cantilever part of the shell 4 behind the junction of the pipe 2 with the corrugated diaphragm 3 is due to a decrease in the deflection of the shell 4 as a result of its deformation both from the weight of the lining 11 fixed to it and from temperature fluctuations supplied blast, and as a result, destruction of the lining of the compensator is prevented.

Если толщина а каждой из бобышек 6 будет меньше 0,8 величины в проема кольцевой камеры 5, то при деформации (прогибе) обечайки 4 от веса футеровки 11 может произойти разрушение последней, что приведет к выходу из строя как компенсатора, так и воздухопровода горячего дутья. If the thickness a of each of the bosses 6 is less than 0.8 in the opening of the annular chamber 5, then upon deformation (deflection) of the shell 4 from the weight of the lining 11, the latter can be destroyed, which will lead to failure of both the compensator and the hot blast air duct .

Если толщина а каждой из бобышек 6 будет больше 0,95 величины в проема кольцевой камеры 5, то при деформации обечайки 4 от веса футеровки 11 и температурных колебаний подаваемого дутья возможно заклинивание обечайки 4 в патрубке 2, что может привести к аварийной ситуации и выходу из строя компенсатора. If the thickness a of each boss 6 is more than 0.95 in the opening of the annular chamber 5, then when the shell 4 deforms from the weight of the lining 11 and the temperature fluctuations of the blast supplied, jamming of the shell 4 in pipe 2 is possible, which can lead to an emergency and exit compensator system.

Таким образом, введение в компенсатор воздухопровода горячего дутья бобышек, расположенных в проеме кольцевой камеры и закрепленных на консольной части обечайки, толщиной, равной 0,80-0,95 величины проема кольцевой камеры, предотвращает разрушение футеровки компенсатора, следствием чего является повышение надежности работы трубопровода горячего дутья. То есть, задача, на выполнение которой направлено техническое решение, выполняется. При этом достигается получение такого технического результата, как повышение стабильности работы тракта горячего дутья и снижение расхода газообразного топлива. Thus, the introduction of lugs located in the aperture of the annular chamber and fixed on the cantilever part of the shell into the expansion joint of the hot-blast air duct with a thickness equal to 0.80-0.95 of the size of the aperture of the annular chamber prevents the destruction of the lining of the compensator, which results in increased reliability of the pipeline hot blast. That is, the task to which the technical solution is directed is carried out. In this case, obtaining such a technical result as increasing the stability of the hot blast path and reducing the consumption of gaseous fuel is achieved.

Claims

1. The hot blast air duct compensator comprising nozzles connected by means of a corrugated diaphragm, inside of one of which a cantilever is attached cantilever with the possibility of forming an annular chamber between the last and inner surfaces of the nozzles, characterized in that it is provided with bosses located in the opening of the annular chamber and fixed to the cantilever part of the shell behind the junction of the opposite pipe with the corrugated diaphragm, while the thickness of each boss is 0.80-0.95 led The reasons for the opening of the annular chamber.

2. The compensator according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one thermocouple located in the opening of the annular chamber between the generatrix of the shell and the corrugated diaphragm.