Насадка повітронагрівача

Насадка повітронагрівача, що містить вогнетривкі шестигранні блоки з центральним та периферійними вертикальними каналами, яка відрізняється тим, що у вогнетривких блоках додатково виконані вертикальні, заглушені знизу порожнини, які заповнені плавкою речовиною з температурою плавлення, близькою до середньої температури ярусу насадки, при цьому порожнини в блоках розташовані на рівновіддаленій відстані від вертикальних каналів. (19) (21) u200609588 (22) 05.09.2006 (24) 15.02.2007 (46) 15.02.2007, Бюл. №2, 2007р. (72) Бевзенко Борис Федорович, Бевзенко Павло Борисович, Дворніков Євген Петрович, Дворніков Ігор Євгенович, Шевцов Роман Миколайович (73) Бевзенко Борис Федорович, Бевзенко Павло Борисович, Дворніков Євген Петрович, Дворніков Ігор Євгенович, Шевцов Роман Миколайович 3 20916 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: Фіг.1 зображений вогнетривкий блок насадки повітронагрівача, вид зверху; Фіг.2 - розріз за А-А Фіг.1. Насадка повітронагрівача містить вогнетривкі шестигранні блоки 1, в блоках 1 виконані, у вигляді отворів, центральний вертикальний канал 2 та дванадцять периферійних каналів 3, між якими, на рівновіддаленій відстані від них, розташовані шість вертикальних порожнин 4, заповнених плавкою речовиною 5, вісімнадцять периферійних півканалів 6, які при стикуванні із суміжними блоками горизонтальних ярусів утворюють вертикальні канали. Пристрій працює наступним чином. Під час нагріву гарячі гази проходять уздовж вертикальних каналів 2, 3, 6, прогріваючи вогнетривкий блок 1 з розташованими в ньому порожнинами 4, заповненими плавкою речовиною 5. Відомо, що речовина, при зміні фазового стану, поглинає або виділяє тепло, кількість якого у фазовому переході залежить від природи речовини та набагато вище її теплоємності. В процесі поглинання або виділення тепла, температура плавкої речовини 5 не змінюється і, коли температура вогнетривкого блока 1 досягає температури плавлення речовини 5, починається її плавлення, з цієї миті і до повного розплаву, все тепло, що надходить до блоків насадки, поглинається плавленням, при цьому температура кожного блоку 1 залишається постійною та дорівнює температурі плавлення речовини 5, а через розташування порожнин 4 та вертикальних каналів 3 на рівновіддаленій відстані один від одного, перегріву вогнетривких блоків 1 насадки не відбувається, що позитивно впливає на їхню стійкість; внаслідок того, що основне акумулювання тепла відбувається не в стінках блоку, а в порожнинах 4, заповнених плавкою речовиною 5 та за рахунок зменшення товщини стінок між каналами 3 та порожнинами 4, діаметр отворів каналів 3 збільшується, що зменшує вірогідність їхнього засорювання; зменшення товщини стінок блоку 1 також скорочує значну різницю температур між зовнішньою поверхнею та ядром, що не викликає внутрішньої напруги в них, а отже підвищує стійкість. Кожний вогнетривкий блок 1 запропонованої насадки поглинає велику кількість тепла, що до 4 зволяє скоротити об'єм насадки та зменшити габарити повітронагрівача. Під час дуття розплавлена речовина кристалізується, віддаючи закумульоване тепло холодному дуттю, а оскільки процес кристалізації відбувається при постійній температурі, то і температура дуття на ви ході буде більш рівномірною, що позитивно впливає на роботу доменної печі. В одноярусних та багатоярусних насадках, середній тепловміст насадки за цикл, при заданій температурі дуття, визначається середньою температурою насадки в ярусі. Застосування плавкої речовини з температурою плавлення, близькою до середньої температури нагріву ярусу насадки, дозволяє повністю охопити періоди плавлення та кристалізації речовини і, за рахунок кращої теплопередачі тонких стінок блоків насадки, рівномірно розподілити закумульоване тепло за усім діаметром повітронагрівача, що дозволяє покращити якість охолодження димових газів та нагрів дуття. В якості плавкої речовини узятий, наприклад, борний ангідрид, який характеризується стабільною термодинамічністю та нетоксичністю, в його розплаві присутні малорозчинні окисли алюмінію, а висока температура кипіння та інші фізичні властивості дозволяють застосовувати його в умовах повітронагрівача: температура плавлення біля 600°С, температура кипіння - 2230°С, густина 1850кг/м 3, теплоємність - 0,918кДж/кг град., теплота фазового переходу - 1958кДж/кг. Приклад Для заповнення плавкою речовиною порожнин 4 блоку 1 насадки, представленому на Фіг.1, вага якого 6кг, потрібно 1,8кг борного ангідриду, теплоємність шамотного вогнетрива складає 0,87кДж/кг град., під час нагріву одного шамотного вогнетривкого блока 1 до температури 500°С, засвоюється 2610кДж тепла. За таких умов 1,8кг борного ангідриду, з фазовим переходом, засвоїть 4350кДж тепла. Таким чином, теплоакумулююча спроможність запропонованої насадки повітронагрівача, порожнини якої заповнюють борним ангідридом в якості плавкої речовини, у 2,7 рази перевищить показники роботи насадки-прототипу. Застосування запропонованої насадки дозволить зменшити об'єм вогнетривких блоків, покращити використання об'єму насадки та зменшити габарити і вартість повітронагрівача. 5 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 20916 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601