Регенеративний нагрівальний колодязь

Регенеративный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, газовый и воздушный регенераторы с насадками типа Сименса и в верхней части типа Каупера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что насадка по системе Сименса выполнена в средней и нижней частях регенератора и расположена от верхнего ряда насадки на расстоянии 0,33-0,44 общей ее высоты. Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к устройствам для нагрева металла перед прокаткой. Известен регенеративный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, расположенные по ее сторонам газовый и воздушный регенераторы с насадками из огнеупорного кирпича, выложенными по системе Сименса [1] Не достатк ом изве стной к онструкции является низкая стойкость газового генератора. Объясняется такое положение следующим. Регенераторы работают в тяжелых температурных условиях. Температура в наднасадочном пространстве регенераторов достигает 1450-1500°С, а при спуске шлака 1520-1600°С. В отходящих продуктах сгорания содержатся мелкодисперсные частицы окислов железа, марганца, щелочей. Эти элементы реагируют с кремнеземом динасового кирпича с образованием легкоплавк их сое динений. Динасовый к ирпич верхних 5-6 рядов оплавляется, продукты расплава, стекая вниз, постепенно закупоривают проходное сечение нижележащих 4-7 рядов насадки, остальные ряды насадки остаются в работоспособном состоянии. Такое положение наблюдается по истечении 6-7 месяцев эксплуатации в газовом регенераторе. Стойкость воздушного регенератора соста вля е т 12- 16 ме ся це в. Та к им образом при наличии 60-70% работоспособной насадки газового регенератора колодец приходится останавливать на ремонт для замены верхней части насадки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является регенеративный нагревательный колодец, содержащий рабоч ую камеру, газовый и воздушный регенераторы с насадками типа Сименса и Каупера, в котором насадка по системе Сименса выполнена в средней части регенератора и расположена от поднаса ю о О 24049 дочного пространства на расстоянии 0,14-0,17 общей высоты насадки [2]. Недостатком известного нагревательного колодца также является недостаточно высокая стойкость газового регенератора. 5 Объясняется такое положение недостаточной высотой верхней части насадки, выполняемой по системе Каупера. Высота этой части насадки составляет 0,14-0,17 общей высоты насадки. Хотя насадка Каупера не 10 имеет открытых горизонтальных поверхностей и ребер, наиболее подверженных оплавлению, поверхность ее кирпичей все же достаточно интенсивно оплавляется. Продукты расплава, стекая вниз, осаждаются на 15 открытых горизонтальных поверхностях огнеупоров насадки типа Сименса, постепенно закупоривая ее проходное сечение. В основу изобретения поставлена задача создать такой регенеративный нагреватель- 20 ный колодец, в котором новое выполнение насадок регенераторов позволит повысить стойкость насадки газового регенератора, а, следовательно, и увеличить межремонтный срок службы колодца в целом. 25 Поставленная задача решается тем, что в регенеративном нагревательном колодце, содержаще м рабоч ую ка меру, газовый и воздушный регенераторы с насадками типа Сименса и в верхней части типа Каупера, 30 согласно изобретению насадка по системе Сименса выполнена в средней и нижней частях регенератора и расположена от вер хнего ряда насадки на расстоянии 0,33-0,44 общей ее высоты. 35 Расположение насадки типа Сименса от верхнего ряда насадки на расстоянии 0,33-0,44 общей ее высоты выбрано исходя из необходимости исключения (сведения к минимуму) закупорки ее проходного сечения 40 продуктами расплава. При таком выполнении насадки, насадка типа Сименса, лежит за пределами зоны налипания продуктов расплава на открытых 45 горизонта льных поверхностях кирпичей. Поверхностный слой в них не размягчен и налипания частиц расплава не происходит. Над насадкой Сименса расположена насадка Каупера. Она имеет сплошные вертикаль- 50 ные ка на лы, то е сть отсутствуют горизонтальные поверхности и ребра кирпичей наиболее подверженных оплавлению и оседанию продуктов расплава. Таким образом уменьшенное количество образую- 55 щегося расплава и существенно меньшее налипание продуктов расплава на вертикальных поверхностях насадки Каупера обеспечивает сохранение проходного сечения газового регенератора, и, следователь но, увеличивает срок эксплуатации регенератора и колодца в целом. Если насадка Сименса будет отстоять от верхнего ряда насадки менее, чем на 0,33 общей высоты насадки, то проходное сечение нескольких ее рядов будет постепенно закупориваться продуктами расплава. Если насадка Сименса будет отстоять от верхнего ряда насадки более чем на 0,44 общей высоты насадки, то это уже не вызывает дальнейшего увеличения срока службы газового регенератора, а приводит только к перерасходу огнеупоров. На чертеже показан регенеративный нагревательный колодец, продольный разрез. Регенеративный нагревательный колодец содержит с каждой стороны рабочей камеры 1 газовый 2 и воздушный 3 регенераторы с насадками из огнеупорного кирпича, имеющие наднасадочное пространство 4 и поднасадочное пространство 5. Верхняя часть 6 насадок регенераторов выполнена с укладкой по систе ме Каупера, а средняя и нижняя части 7 насадок выполнены с укладкой огнеупоров по системе Сименса и отстоят от наднасадочного пространства 4 на расстоянии 0,33-0,44 общей высоты насадки. Регенеративный нагревательный колодец работает следующим образом. После посада слитков в рабочую камеру 1 через газовый 2 и воздушный 3 регенераторы подают соответственно газ и воздух, которые сме шиваются в наднасадочном пространстве 4 с образованием турбулентного факела. В процессе работы огнеупоры 5-6 рядов верхней части насадки б, прилегающих к наднасадочному пространству 4, оплавляются; образующиеся продукты расплава, стекая в виде отдельных капель, незначительно налипают на вертикальных поверхностях нижележащих рядов верхней части 6 насадки Каупера. Большая часть капель расплава затвердевает и проваливается сквозь всю на садк у ре генера тора в поднасадочное пространство 5. Таким образом проходное сечение регенератора практически не изменяется, что увеличивает срок службы регенератора по сравнению с прототипом. В идентичных условиях Алчевского металлургического комбината выполнен сопоста вите льный а на лиз эф фек тивности предла гае мого техниче ского ре шения и прототипа. Регенеративные нагревательные колодцы име ют рабоч ую ка меру раз ме ра ми 5600x3230x2270 мм, размеры камер регенераторов 4140x2550x1350 мм. Насадки име 24049 ют одинаковую высоту 4140 мм, размеры ячеек 82,5x82,5 мм, укладка огнеупоров по системам Сименса и Каупера. Укладка огнеупоров по системе Каупера осуществляется в верхней части насадки, а по системе Сименса - в средней и нижней частях насадки. Насадка Сименса отстоят от наднасадочного пространства на 0,33-0,44 общей высоты насадки. За критерий эффективности был принят 10 срок службы регенераторов с сохранением номинальной пропускной способности, то есть, срок службы закупорки проходного сечения. 15 № п/ п 1 2 3 4 5 6 Расстояние насадки Сименса от наднасадочного пространства в долях общей высоты насадки Прототип 0,278 (Юрядов) 0,34(12рядов) 0,39 (14рядов) ' 0,44(16ря дов) 0,5(18ря дов) При исследованиях варьировали расстояние, на котором насадка Сименса отстоит от надсадочного пространства. Это расстояние составляло: 0,278; 0,33; 0,39; 0,44; и 0,5 общей высоты насадки. Полученные данные приведены в таблице. Данные таблицы подтверждают эффективность предложенного технического реше ния по сра вне нию с прототипом и рациональность заявляемого интерва ла расстояния расположения насадки типа Сименса от наднасадочного пространства регенераторов. Срок службы газового регенератора, месяц 7-8 7,58, 5 1011 1516 1819 1819 24049 Упорядник Замовлення 4571 Техред М.Келемеш Коректор М.Куль Тираж Підписне Державне патентне ві домство Украї ни, 254655, ГСП, Киї в-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101