SU974073A1 - Metallurgical furnace regenerator packing - Google Patents

Metallurgical furnace regenerator packing Download PDF

Info

Publication number
SU974073A1
SU974073A1 SU813291098A SU3291098A SU974073A1 SU 974073 A1 SU974073 A1 SU 974073A1 SU 813291098 A SU813291098 A SU 813291098A SU 3291098 A SU3291098 A SU 3291098A SU 974073 A1 SU974073 A1 SU 974073A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzle
regenerator
temperature
metallurgical furnace
channels
Prior art date
Application number
SU813291098A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Авраменко
Николай Васильевич Гончаров
Иван Николаевич Зинченко
Александр Федорович Папуна
Геннадий Зинатович Гизатулин
Евгений Гаврилович Грызлов
Александр Емельянович Прихоженко
Анатолий Александрович Федюкин
Аделаида Леонидовна Курбатова
Original Assignee
Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии filed Critical Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии
Priority to SU813291098A priority Critical patent/SU974073A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU974073A1 publication Critical patent/SU974073A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

(54) НАСАДКА РЕГЕНЕРАТОРА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ (54) METALLURGICAL REGENERATOR ASSEMBLY

1one

Изобретение относитс  к устрой- ; ствам дл  высокотемпературного подогрева воздуха и может быть использовано в металлургической h других отрасл х промышленности.The invention relates to a device; for high temperature air preheating and can be used in the metallurgical industry and other industries.

Известна насадка регенераторов металлургической печи, преимущественно дл  подогрева воздуха, выполненна  из огнеупорного кирпича и содержёща  вертикальные каналы с посто нной площадью проходного сечени The known nozzle of the regenerators of the metallurgical furnace, mainly for heating the air, is made of refractory bricks and contains vertical channels with a constant area of the flow area

Регенераци  тепла насадкой тем лучше, чем уже каналы и длиннее путь газов. Однако глубина камер определ етс  уровнем грунтовых вод, удобством эксплуатации и не превышает обычно 7-8 м ниже уровн  пола цеха. Сечение  чеек в насадках обусловлено количеством и свойствами пыли, содержащейс  в дьмовых газах, и склонностью насадочных огнеупоров к зарастанию. В результате заноса пылью  чеек насадки регенератора нарушаетс  аэродинамический режим ее работы и ухудшаютс  услови  теплообмена . Дл  устранени  этого недостатка насадки регенераторов выполн ют с увеличенным сечением  чеек, что приводит к снижению температуры подогрева воздуха или к дополПЕЧИ .Heat recovery by nozzle is better, the narrower the channels and the longer the path of the gases. However, the depth of the chambers is determined by the groundwater level, ease of operation, and usually does not exceed 7–8 m below the floor level of the workshop. The cross section of the cells in the nozzles is determined by the amount and properties of the dust contained in the dm gases and the tendency of the nozzle refractories to overgrow. As a result of dust drift in the cells of the regenerator nozzle, its aerodynamic operation is disrupted and the heat exchange conditions deteriorate. To eliminate this drawback, the nozzles of the regenerators are performed with an increased cell cross-section, which leads to a decrease in the temperature of air preheating or to additional heating.

нительным затратам по увеличению объема насадки.costs of increasing the volume of the nozzle.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  насадка регенератора, выложенна  кирпичом по системе .1 Сименс. Преимущество данной насадки передClosest to the invention to the technical essence is the nozzle of the regenerator, lined with brick in the .1 Siemens system. The advantage of this nozzle over

(другими заключаетс  в возможности перетока газа из одного канала в (the other is the ability to transfer gas from one channel to

10ten

.другой в случае засорени  одного иэк них. Кроме того, теплообменна  поверхность такой насадки несколькоthe other in case of clogging of one of them. In addition, the heat transfer surface of such a nozzle is somewhat

больше из-за омывани  газами горизонтальных поверхностей кирпича Г27,more because the horizontal surfaces of the G27 brick are washed with gases,

1515

Эта насадка регенератора металлургических печей обладает р дом недостатков. Сечение теплообменных каналов обычно выбирают сучетом их заноса плавильной или технологичес20 :кой пылью, содержащейс  в дымовых газах. Однако из опыта эксплуатации регенераторов известно, что наиболее интенсивному зарастанию пылью подвергаютс  каналы лишь в верхней This nozzle of a regenerator of metallurgical furnaces has a number of disadvantages. The cross section of the heat exchange channels is usually chosen by taking into account their drift by the melting or technological 20: dust, which is contained in the flue gases. However, it is known from operating experience of regenerators that the channels in the upper

25 части насадки, составл ющей 15-25% от общей высоты. В остальной части насадки нерационально,оставл ть прин тое сечение канала, так как при :этом не используетс  возможность 25 parts of the nozzle constituting 15-25% of the total height. In the rest of the nozzle, it is not rational to leave the adopted section of the channel, since in this case the opportunity

30 ;увеличени  поверхности теплообмена. Кроме того, данна  конструкци  насадки не учитьшает изменени  объемов дымовых газов при охлаждении и воздуха при нагревании, что приводит к снижению скорости их движени , и, следовательно, способствует снижению интенсивности теплообмена. Цель изобретени  - у51учшение теплообмена и повышение температуры подогрева воздуха. Указанна  цель достигаетс  тем,, чтонасадка регенератора металлургической печи, выложенна  огнеупорным . кирпичом по системе Сименс, выполнена с равномерным уменьшением площади ее проходного сечени  в нап равлении движени  дымовых газов/ пр этом отношение площадей проходного сечени  верхнего и нижнего р дов составл ет 1,2-2,4, Пределы отношени  обусловлены возможными изменени ми температуры и объема дымовых газ при охлаждении их в насадке регенератора . Верхний предел соответствуе отношению удельных объемов дымовых газов при максимальном перепаде температуры в насадке регенераторов Он характерен дл  мартеновских пече и нагревательных колодцев и состав .л ет ЭОС-ИОО С при температуре дым на входе в насадку 1400-1бООс, Минимально возможный перепад температур дБмовых газов, характерный, нап гор чей ример, дл  холодной камер двухоборотных регенераторов , составл ет 400-600°С и определ ет нижний предел отношени  площадей проходных сечений. Предлагаема  конструкци  насадки регенераторов металлургических пече по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества. Сохран етс  посто нна  скорость движени  дымовы газов и воздуха по всей высоте насадки , увеличиваетс  поверхность теплообмена за счет уменьшени  проходного сечени  путем добавлени  продольных и поперечных р дов огнеупорных кирпичей, повышаетс  аккумул ци  тепла насадкой за счет увеличени  массы огнеупоров, смещение огнеупорных, кирпичей в последую щих р дах насадки способствует турбулизации потоков дымовых газов и воздуха. Аэродинамическое сопротивление насадки при этом практически не измен етс . Все это позвоjr HeT улучшить услови  теплоо.бмена d насадке, и, в конечном счете, повысить температуру подогрева воздух На чертеже изображена насадка вертикального регенератора металлургической печи с уменьшающейс  по ходу ДБМОВЫХ газов площадью проходного сечени . Насадка содержит продольные 1 и поперечные 2 р ды, выложенные из огнеупорных кирпичей и образующие ертикальные теплообменньуэ каналы 3, причем число р дов возрастает сверху вниз, уменьша  при этом пло щадь проходного сечени  насадки, С целью обеспечени  прочности кладки лина огнеупорных кирпичей в 1,62 ,0 раза превышает максимальное сечение каналов, что позвол ет использовать кирпичи одного типоразмера дл  всей насадки. Кладка может выполн тьс  с равномерным сужением площади проходного сечени  или ступенчатым , через 5-10 р дов, в зависимости от размеров имеющихс  огнеупорных кирпичей. Отношение площадей проходного сечени  в верхнем инижнем р дах определ етс  в зависимости от температуры дымовых газов, Дымовые газы, перемеща сь по каналам 3 насадки регенератора предложенной конструкции, охлаждаютс , их объем уменьшаетс  и, так как проходное сечение сужаетс , скорость движени  остаетс  посто нной. Нагреваемый воздух, двига сь в противо .положном направлении после перекидки клапанов, расшир етс  и скорость его движени  остаетс  также посто нной по всей высоте насадки. Рассмотрим пример конкретного исполнени  насадки регенератора предлагаемой конструкции. Пусть температура дымовых газов на входе и выходе из насадки составл ет соответственно 1600 и-800 С, Отношение площадей проходного сечени  верхнего и нижнего р дов насадки, равное отношению удельных объемов газа при -данных температурах, составл ет 1,746, С учетом заноса теплоой| енных каналов плавильной пылью площадь их проходного сечени  на входе в насадку принимаетс  равной ЗООх 300 мм, тргда в нижнем р ду составл ет 230x230 мм. Поверхность теплообмена данной насадки увеличиваетс  на 250-300 м по сравнению с насадкой , имеющей каналы размером ЗООх 300 мм по всей высоте, а температура подогрева воздуха увеличиваетс  на 120-150 с, Дл  этого случа  рационально применение стандартных кирпичей размером 460x150x75 мм или 520x150x75 мм, превышающих максимальное сечение каналов более, чем в 1,5 раза. Насадка регенератора предлагаемой конструкции позвол ет без существенных затрат повысить температуру подогрева воздуха, предупредить зарастание каналов плавильной пылью и снизить расход условного топлива на 3-5 кг на тонну продукции, формула изобретени  Насадка регенератора металлургической печи, выполненна  из кирпичей , размещенных по системе Сименс ,отличающа с  тем, что, с целью улучшени  тепло обмена и повьшгени  температуры по дОгрева воздуха, она в{;толнена с травномерным уменьшением площади ее |проходного сечени  в направлении , 1двиц;ени  дымовых газов, при этом отношение площащей проходных, сечений верхнего и нижнего р дов составл ет 1,2-2,4.30; increase the heat exchange surface. In addition, this design of the nozzle does not allow for changes in the volumes of flue gases during cooling and air during heating, which leads to a decrease in the speed of their movement, and, consequently, helps to reduce the intensity of heat transfer. The purpose of the invention is to study the heat exchange and increase the temperature of air preheating. This goal is achieved by the fact that the regenerator head of the metallurgical furnace is lined with refractory. brick according to the Siemens system, is made with a uniform reduction of its flow area in the direction of the flue gas movement / pr this ratio of the flow areas of the upper and lower rows is 1.2-2.4. The limits of the ratio are due to possible changes in temperature and volume flue gas when cooled in the nozzle of the regenerator. The upper limit corresponds to the ratio of specific volumes of flue gases at the maximum temperature difference in the regenerator nozzle. It is typical for open-hearth furnaces and heating wells and the composition is EOS-IOO C at the smoke inlet temperature to the nozzle 1400-1 BOOS. The minimum possible temperature difference of dBm gases, the characteristic, hot example, for cold chambers of double-turn regenerators, is 400-600 ° C and determines the lower limit of the ratio of the areas of flow areas. The proposed design of the nozzle of the regenerators of metallurgical furnaces in comparison with the prototype has the following advantages. The rate of movement of fumes and air across the entire height of the nozzle is kept constant, the heat exchange surface is increased by reducing the flow cross section by adding longitudinal and transverse rows of refractory bricks, heat accumulation of the nozzle is increased by increasing the mass of refractories, the displacement of refractory bricks into the next A row of nozzles contributes to the turbulence of flue gas and air flows. The aerodynamic resistance of the nozzle remains practically unchanged. All this allowed HeT to improve the conditions of the heat exchanger d nozzle, and, ultimately, increase the temperature of the preheating air. The drawing shows the nozzle of the vertical regenerator of the metallurgical furnace with decreasing bore area along the DBM gases. The nozzle contains longitudinal 1 and transverse 2 rows, lined with refractory bricks and forming the vertical heat transfer channels 3, and the number of rows increases from top to bottom, reducing the area of the nozzle bore, to ensure the strength of the laying of refractory bricks to 1.62 , 0 times the maximum cross section of the channels, which allows the use of bricks of the same size for the entire nozzle. The masonry can be made with a uniform narrowing of the flow area or stepped, after 5-10 rows, depending on the size of the refractory bricks available. The ratio of the cross sectional areas in the upper and lower rows is determined depending on the temperature of the flue gases. The flue gases, moving through the channels 3 of the regenerator nozzles of the proposed design, are cooled, their volume decreases, and since the flow cross section is narrowed, the speed of movement remains constant. The heated air, moving in the opposite direction after the valves are turned, expands and its velocity also remains constant over the entire height of the nozzle. Consider an example of a specific implementation of the nozzle of the regenerator of the proposed design. Let the flue gas temperature at the inlet and outlet of the nozzle be 1600 and -800 ° C, respectively. The ratio of the surface areas of the upper and lower nozzles of the nozzle, equal to the ratio of the specific volumes of gas at given temperatures, is 1.746. By melting dust channels, the area of their flow area at the inlet to the nozzle is assumed to be 300 mm ZOOh, and the bottom row is 230x230 mm. The heat exchange surface of this nozzle is increased by 250-300 m compared to the nozzle having channels of 300 mm in size over the entire height, and the air heating temperature is increased by 120-150 seconds. For this case, rational use of standard bricks 460x150x75 mm or 520x150x75 mm is rational, more than the maximum section of channels more than 1.5 times. The nozzle of the regenerator of the proposed design allows, without significant expenses, to increase the temperature of air preheating, prevent overgrowth of the channels with melting dust and reduce consumption of equivalent fuel by 3-5 kg per ton of product, the invention's formula The nozzle of the regenerator of a metallurgical furnace made of bricks placed on the Siemens system, so that, in order to improve the heat of exchange and increase the temperature in heating the air, it is {, complete with a herbal reduction in the area of its flow area in ii, 1dvits; tim flue gases, the ratio ploschat bushing, the cross sections of the upper and lower rows is 1.2-2.4.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Лемлех И.М., Гордин В.Д. Высокотемпературный нагрев воздуха в -iчерной металлургии. М,, Металлург 5 1. Lemleh I.M., Gordin V.D. High-temperature heating of the air in black metallurgy. M ,, Metallurg 5

издат, 1963, с. 74-76.izdat, 1963, p. 74-76.

2. Бась с И.П., Черноголов А.И. Регенераторы мартеновских печей. Свердловск, Металлургиэдат- 1961, 10 с. 83-86.2. Bass with I.P., Chernogolov A.I. Regenerators open-hearth furnaces. Sverdlovsk, Metallurgiedat- 1961, 10 p. 83-86.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Насадка регенератора металлурги65 ческой печи, выполненная из кирпи5 чей, размещенных по системе '’Сименс ' ’, отличающаяся тем, что, с целью улучшения теплообмена и повышения температуры подогрева воздуха, она выполнена с равномерным уменьшением площади ее проходного сечения в направлении , ^движения дымовых газов, при этом отношение площадей проходных, сечений верхнего и нижнего рядов составляет 1,2-2,4.The nozzle of the regenerator of a metallurgical furnace made of brick 5 placed according to the Siemens system, characterized in that, in order to improve heat transfer and increase the temperature of the air heating, it is made with a uniform decrease in the area of its passage in the direction of the smoke gases, while the ratio of the areas of the passage, sections of the upper and lower rows is 1.2-2.4.
SU813291098A 1981-05-25 1981-05-25 Metallurgical furnace regenerator packing SU974073A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813291098A SU974073A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Metallurgical furnace regenerator packing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813291098A SU974073A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Metallurgical furnace regenerator packing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU974073A1 true SU974073A1 (en) 1982-11-15

Family

ID=20959160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813291098A SU974073A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Metallurgical furnace regenerator packing

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU974073A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1172987A (en) System for improving the flow in the ducts between the regenerators or recuperators and the combustion chambers of industrial gas-fired systems, more particularly coke ovens
US2360855A (en) Metallurgical furnace
US4029465A (en) Energy conserving process furnace system and components thereof
US1940371A (en) Apparatus for heating gases
US4496316A (en) Target wall air jet for controlling combustion air
SU974073A1 (en) Metallurgical furnace regenerator packing
US2152546A (en) Recuperator for melting furnaces
CA1177772A (en) Device for improving the flow of the gases entering the combustion chamber of industrial gas-fired systems, more particularly coke ovens
US4338117A (en) Atmosphere sensing device for a furnace
US3988210A (en) Furnace for manufacturing high calorific gas and coke from coal
US2771285A (en) Regenerator
US2959406A (en) Open hearth furnace regenerator
RU1793178C (en) Open-hearth furnace
US3374371A (en) Method and heat exchanger for preheating the combustion air of magnetohydrodynamic generators
SU585386A1 (en) Open hearth furnace regenerator
SU1132135A1 (en) Open-hearth regenerator
SU1341476A1 (en) Packing for open-hearth furnace regenerator
SU1576573A2 (en) Method of operation of melting furnace regenerator
US2061376A (en) Recuperator structure
US2300427A (en) Glass melting furnace
US4921422A (en) Method for controlling the preheating zone of a tunnel kiln
US1928600A (en) Recuperator
SU687330A1 (en) Fluidized bed furnace
SU378691A1 (en) MINE FURNACE FOR MELTING COPPER CATHODS
US2028290A (en) Nonreversing open-hearth furnace