Определение состава доменного цеха. Расчет профиля доменной печи. Методы определения размеров профиля доменной печи, страница 53

Альтернативным вариантом получения доменного дутья с температурой 1400 – 1500 °С являются воздухонагреватели с шаровой насыпной насадкой (рисунок 26) при использовании огнеупоров на основе корунда. Такая насадка характеризуется развитой поверхностью теплообмена (180 – 144 м²/м³ для шаров диаметром 20 – 25 мм против 25 и 32,7 м²/м³ для стандартной блочной насадки с каналами прямоугольной формы 45 ´ 45 мм и круглого, диаметром 41 мм, сечения соответственно) /138 – 141/.

1 – воздух горения; 2 – отопительный газ; 3 – горячее дутье; 4 – холодное дутье; 5 - дым

Рисунок 26 – Воздухонагреватели с шаровой насыпной насадкой

Это позволяет уменьшить высоту насадки с 30 – 45 до 5 – 6 м при той же производительности аппарата. Шаровая форма элементов также оптимальна с точки зрения стойкости к температурным напряжениям, простоты укладки и при необходимости полной или частичной смены насадки.

Ниже приведены габариты и расход материалов на один высокотемпературный воздухонагреватель (ВТВН) в сравнении с параметрами обычного воздухонагревателя (ВН) с блочной насадкой  (диаметр отверстий 41 мм) и динасовыми огнеупорами в высокотемпературной зоне:

	ВТВН (1500°С)	ВН(1250°С)
Высота аппарата, м	15	30 – 35
Высота насадки, м	5,5	26 – 30
Диаметр кожуха, м	7,18	7,00
Масса кожуха, т	150	225
Масса насадки, т	875	1250

Опыт создания и эксплуатации опытно-промышленного блока ВТВН на печи № 2 Косогорского завода полезным объемом 4080 м³ показал следующее:

1. Накопленный опыт и положительные результаты эксплуатации дают основание считать возможным и целесообразным применение ВТВН с шаровой насадкой, в первую очередь для доменных печей объемом 1000 м³, с обеспечением температуры дутья 1400 – 1500 °С.

2. Возможно и целесообразно использование высокотемпературных воздухонагревателей (одного – двух аппаратов), аналогичных ВТВН Косогорского металлургического завода, для повышения и стабилизации дутья существующих кауперов.

Для нагрева дутья до 1250 – 1350 ⁰С при давлении 450 – 550 кПа предложено использовать радиационно-конвективный рекуператор, позволяющий повысить на 10% тепловой КПД и на 20% снизить капиталовложения /129/.

Рекуператор работает по схеме, представленной на рисунке 27. Воздух из фильтра компрессом 5 по трубопроводу подают в камеру горения и на  нагрев  в  конвективную  секцию. Затем нагреваемое дутье по трубопроводу поступает в радиационную секцию и подается  в  доменную  печь. Компрессором 8 в камеру горения подают топливо. Дымовой газ из радиационной  секции поступает в конвективную,  затем используется в газовой турбине и выходит в трубу. Газовая турбина трансмиссиями связана с компрессорами 5 и 8. Обычными составными частями турбоагрегата являются пусковой электродвигатель и электрогенератор для обеспечения равномерной работы.

1 – радиационная секция, 2 – камера горения, 3 – конвективная секция, 4 – фильтр, 5 – компрессор, 6, 7, 9-11 – трубопроводы, 8 – компрессор, 12 – газовая турбина, 13 – труба, 14 – трансмиссия, 15 – электродвигатель, 16 – электрогенератор

Рисунок 27 – Схема радиационно-конвективного рекуператора

определение некоторых технологических

паметров воздухонагревателя

Одной из важнейших технологических характеристик воздухонагревателя является удельная поверхность нагрева, т.е. поверхность нагрева на 1 м³ полезного объема доменной печи (F_уд). Согласно современным требованиям она должна составлять 75 – 90 м²/м³. Исходя из этого, для доменной печи полезным объемом 3000 м³ суммарная поверхность нагрева блока воздухонагревателей (F_S) должна составлять:

F_S = 90 · 3000 = 270000 м².

Для непрерывной подачи в печь высоконагретого дутья необходимо иметь 3 – 4 воздухонагревателя. При попарно-параллельной их работе должно быть установлено 4 аппарата, поверхность нагрева каждого из них (F_в) будет равна: