SU909512A1 - Регенератор мартеновской печи - Google Patents

Description

(5) РЕГЕНЕРАТОР МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к мартеновским печам, конкретнее к регенераторам которые позвол ют использовать тепло отход щих из рабочего пространства пе чи дымовых газов дл  нагрева воздуха, используемого дл  горени . Большегрузные мартеновские печи садкой 650-900 т. обычно оборудуютс  двухоборотными регенераторами с целью нагрева воздуха до более высокой температуры и лучшего использовани  тепла отход щих дымовых газов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  двухоборотный регенератор, состо щий из двух камер: гор чей (при мыкающей к шлаковику) и холодной, меж ду которыми находитс  соединительный канал. Дымовые газы из рабочего пространства печи через вертикальный канал поступают в шлаковик, затем проход т сверху вниз насадку гор чей камеры и по соединительному каналу пост тупеют в наднасадочное пространство холодной .камеры, проход т через ее насадку и поступают в дымовой боров IL Конструкци  дьухоборотного регенератора имеет р д недостатков, что преп тствует ее распространению и отрицательно сказываетс  на тепловой работе мартеновских печей. Разрежение в холодной камере выше, чем в гор чей. Разницу в величине разрежени  определ ет сопротивление движению дымовых газов в гор чей камере и соединительном кайале. Из-за этого через свод холодной камеры подсасываетс  холодный окружающий воздух, в результате чего снижаетс  температура дымовых газов перед насадкой и ухудшаетс  нагрев воздуха. Из практики известно, что в мер теновских печах с однооборотными регенераторами , работающих с применением кислорода, подсосы воздуха дости гают , а увеличение подсосов на каждые 10% снижает температуру нагрева воздуха на . 39 Подсосы на двухоборотных регенера торах вдвое превышают подсосы холодного воздуха на однооборотных. Результатом подсосов холодного воздуха  вл етс  значительное ухудшение тепловой работы печей, оборудованных двухоборотными регенераторами. Особенно сильно недостатки известной конструкции двухоборотных регенераторов сказываютс  при работе мартеновских печей с применением кис лорода дл  продувки ванны и обогйщени  воздуха. Ячейки насадок занос тс плавильной пылью (в большей степени в гор чей камере}, и уже через 100120 плавок с момента начала кампании печь вынуждены останавливать на ремонт . Стрем сь уменьшить занос  чеек, на большинстве заводов начали увеличивать их размер со 155x155 мм до 300x300 мм и даже 350x350 мм в гор чей , камере. При этом подсосы воздуха в регенератор уменьшаютс  и срок службы насадок несколько возрастет, но резко ухудшаетс  регенераци  тепла насадкой. Так, при увеличении размера  чейки со 155x155 мм до ЗОО хЗОО мм коэффициент регенерации тепласнижаетс  с 0,48 до 0,35 что соотве ствует снижению температуры нагрева воздуха на 200-300°. Дл  компенсации снижени  коэффици ента регенерации на 0,01 требуетс  дополнительный расход 1 кг топлива на тонну стали. Плавильной пылью занос тс  особенно сильно верхние р ды насадок, так как оседание пыли начинаетс  на открытых горизонтальных площадках хи пича насадки. Чем выше температура д мовых газов, тем сильнее занос тс  н садки плавильной пылью, В результате увеличени  размера  чеек в гор чей камере температура дыма, поступающего в холодную камеру составл ет 1250-1350, что вызывает повышенный занос верхних р дов насадки и в холодной камере. Поэтому в холодной камере вынуждены увеличиват размер  чеек до 200x200 и 250x250 мм Таким образом, эта конструкци  двухоборотных регенераторов не обеспечивает нормальной работы мартеновс ких печей, на которых используетс  кислород дл  продувки ванны и подачи в факел. Дальнейша , интенсификаци  плавки на большегрузных мартеновских печах 24 невозможна, так как при этом двухоборотные регенераторы либо не обеспечивают достаточный нагрев воздуха, либо быстро выход т из стро . Цель изобретени  -. увеличиение стойкости, улучшение тепловой работы регенеративных насадок, устранение вредного вли ни  подсосов холодного воздуха. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регенераторе мартеновской печи, состо щем из холодной и гор Мей камер, кажда  из которых имеет насадку, наднасадочное и поднасадочное пространство, поднасадочное пространство холодной и гор чей камер объединено , а наднасадочное пространство холодной камеры снабжено отводным каналом сообщающимс  с дымовым боровом. На фиг. 1 схематично изображен регенератор , разрез, на фиг. 2 - график оптимальностей скоростей воздуха. К шлаковику 1 мартеновской печи примыкает двухоборотный регенератор, состо щий из гор чей камеры с насадочным пространством 2 с насадкой 3 и холодной камеры с наднасадочным пространством k и насадкой 5- Низ гор чей и низ холодной камер соединены общим поднасадочным пространством 6 Наднасадочное пространство А холодной камеры при помощи отводного канала 7 соединено с дымовым боровом 8. В зависимости от конкретных условий отводной канал может быть выпол-. нен как в.торце холодной камеры, так и сбоку. Это облегчает компоновку двухоборотного регенератора. Регенератор работает следующим образом. Дымовые газы мартеновской печи, пройд  через шлаковик 1, поступают в наднасадочное пространство 2 гор чей камеры регенератора, пррход т насадку 3, а затем через общее поднасадочное прЬстранство 6 попадают в насадку 5 холодной камеры, наднасадочное пространство i и через отводной канал 7 в дымовой боров 8. Така  конструкци  двухоборотного регенератора позвол ет устранить неостатки известной конструкции. Подсосы холодного воздуха через свод хоодной- камеры в данном случае не окаывают отрицательного воздействи  на епловую работу регенератора, так как олодный воздух попадает в дымовые гаы , уже покидающие регенератор. Темпе59 ратура этих газов составл ет 600800 С, что исключает налипание пыли верхним р дам регенеративной насадки . В нижней части насадки холодной к меры пыль также не оседает, так как отсутствуют горизонтальные площадки на кирпиче насадки, на которых может оседать и налипать плавильна  пыль. Это позвол ет выполн ть насадку в хо лодной камере с  чейками размером 155x155 и даже меньше и повысить сте пень регенерации тепла насадкой. Кроме того, обеспечиваетс  возможность удалени  пыли из поднасадоч ного пространства обеих камер. Тепловые расчеты показывают, что увеличение размеров  чеек в гор чей камере до 350x350 мм с целью увеличени  срока службы насадки и уменьшение размеров  чеек в холодной камере до 150x150 мм позвол ет получить температуру нагрева воздуха до IOOO-ПООС. Это достигаетс -вследст вие сокращени  подсосов воздуха и улучшени  теплообмена в холодной кам :ре. . На практике в двухоборотных реген раторах известной конструкции возмо|жен нагрев воздуха лишь до 700-800°С В вышеупом нутых расчетах принима лось во внимание неравномерное распр деление газов по сечению холодной ка меры. С целью лучшего распределени  по сечению насадки охлаждающиес  газы целесообразно направл ть сверху вниз а .нагреваемые - снизу вверх. Однако это правило имеет ограниченное применение . Оно справедливо дл  случа , когда величина скоростного напора га зов в насадке мала по сравнению с . герметическим напором, и ее можно пренебречь. В реальных конструкци х дело обстоит не так. Так, при скорост х дымовых газов в насадке регенераторов большегрузнь(х . мартеновских печей, равных 1,5 2,0 м/с, величины скоростного и геометрического напоров приблизительно равны, т.е. движение гор чих дымовых газов в направлении снизу вверх не оказывает существенного вли ни  на равномерность их распределени  по сечению насадки. Поэтому перегрев насадки холодной камеры практически исключен. . Скорость воздуха ниже 1,0 м/с может отрицательно сказыватьс  на тепло вой работе холодной камеры. Чтобы из2 ..6 бежать этого  влени , скорость воздуха в холодной камере регенератора должна быть не менее 1,0 м/с, а дл  практически равномерного распределени  по сечению насадки достигать 1,5 м/с.. Оптимальность приведенных скоростей воздуха по сн етс  графиком фиг. 2) , который отражает результаты пррделанных расчетов. На оси абсцисс указано значение температуры нагреваемого воздуха после прохождени  холоднрй камеры. На оси ординат приведено отношение скоростей воздуха в холоднь1х и нагретых каналах холодной камеры регенератора W..Wcp - средн   скорость воздуха по сечению насадки при Ос. При скорости воздуха 1,5 м/с и выше воздух по сечению насадки распростран етс  практически равномерно, что находит отражение на графике,даже при температуре воздуха, равной , отношение скоростей в каналах не снижаетс  меньше величины 0,5. Таким образом, площадь,живого сечени  насадки холодной камеры, которую необходимо обеспечить при сооружении регенератора, должна обеспечить скорость воздуха в пределах 1,0- . 1,5 м/с, т.е. удовлетвор ть соотношению о 1,0-1,5, - збоаз где О количество холодного воздуха, нм /ц, S - площадь живого сечени  насадки . При соблюдении этих условий несколько возрастет скорость дымовых газов в холодной камере (до 2,0-2,5 м/с и повыситс  сопротивление движению газов. Однако оно будет компенси роватьс  отсутствием подсосов воздуха в холодную камеру и геометрическим напором газов при их движении снизу вверх. Осуществление схемы работы регенератора с подачей дымовых газов снизу вверх практически возможно только в случае двухоборотной насадки регенератора . Без снижени  температуры дымовых газов в гор чей камере ниже 1300-1350С было бы невозможно обеспечить стойкость нижних р Дов насадки и опорных арок поднасадочного пространства . В результате внедрени  предлагаемого регенератора увеличиваетс  срок службы регенератора и улучшаетс  теп790951

лова  работа печи. Это позвол ет сократить коли 4ество ремонтбв, снизить расход огнеупоров и расход топлива.

Claims (1)

1. Металлурги  стали. Под ред. В.И.Явойского и Г.Н.Ойкса. М..Металлурги , 1973, с. 616.

t-.

Л

У////7/////////////////////У.

-И j