Воздухонагреватели доменной печи

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

 

Механико-машиностроительный факультет

Кафедра машин и агрегатов металлургического производства

 

 

Индивидуальное задание

по дисциплине “Механическое оборудование металлургических цехов”

на тему: “Воздухонагреватели доменной печи ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила

студентка гр.                                                                        МЕ08-12 Романова А.Д.                 

 

Проверил                                                                                                   Рабер Л.М.

 

 

 

 

 

 

 

Днепропетровск 2015

 

Содержание

1. Назначение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2. Машина включает следующие узлы и детали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
3. Работа машины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4. Данная технологическая функция может быть так же выполнена. . . . . .7
5. Вывод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
6. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

 

 

 

 

1. Назначение

Основное назначение воздухонагревателя состоит в нагреве воздуха перед подачей его в доменную печь.

2. Машина включает следующие  узлы и детали

Рис. 1. Устройство воздухонагревателя:

1 - кожух; 2 - кладка; 3 - камера  горения; 4 - насадка; 5 - разделительная  стена; 6 - газовый клапан; 7 - отделительный клапан; 8 - подвод к горелке; 9 - горелка; 10 - дымовой клапан; 11 - клапан холодного дутья; 12 - патрубок трубопровода холодного дутья; 13 - трубопровод горячего дутья; 14 - клапан горячего дутья; 15 - футеровка купола; 16 - литые металлические поднасадочные решетки; 17 - литые металлические поднасадочные колонны

Воздухонагреватель представляет собой цилиндрический металлический кожух диаметром до 9 м и высотой до 60 м (рис. 1), сваренный из листовой стали толщиной 15 - 17 мм. Внутри он футерован огнеупорным и теплоизоляционным кирпичом. Воздухонагреватель состоит из двух основных частей: шахты - камеры горения 3 круглого или эллиптического сечения и насадки - кладки из огнеупорных кирпичей, образующей вертикальные каналы. Насадку и шахту разделяет огнеупорная стена 5, не доходящая до купола.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Работа машины

В камеру горения подаётся доменный газ и воздух для сгорания газа. Смесь сгорает, продукты горения поднимаются вверх по камере горения, огибают купольную часть воздухонагревателя и дальше под действием тяги дымовой трубы, проходят через насадку в направлении вниз. Дальше газы попадают в поднасадочное пространство, кабан и дымовую трубу, через которую выбрасываются в атмосферу. Проходя через насадку, продукты горения нагревают её. В насадке накапливается большое количество тепла.

Воздухонагреватели работают циклично. Для каждой печи используется 3-4 воздухонагревателя. Пока одни воздухонагреватели нагреваются, другие подают воздух в доменную печь. После того, как каупер остывает, на дутьё ставят другой, а остывший снова ставят на нагрев.

Существует четыре режима дутья: последовательный, параллельный, попарно-параллельный и смешанный. Наиболее распространённым режимом работы воздухонагревателей является последовательный, когда воздухонагреватели работают поочерёдно, один за другим становится на дутьё.

Возможен смешанный режим, когда сочетаются последовательный и попарно - параллельный режимы. При таком режиме воздухонагреватель часть периода стоит "на дутье" один, постоянство температуры дутья поддерживается смесительным клапаном. Часть периода воздухонагреватели работают в паре, температура дутья стабилизируется за счет перераспределения его между горячим и теплым аппаратами. Также возможен параллельный режим, когда в работе находится два воздухонагревателя, а два на нагреве.

  Однако наиболее эффективным режимом нагрева дутья, позволяющим достичь экономически выгодного уровня нагрева, считается попарно-параллельный. При нем возможно увеличение температуры дутья, если уменьшить долю дутья, которое минует воздухонагреватель. Чтобы обеспечить это условие, необходимо стабилизировать температуру горячего дутья, смешивая дутье из одного (более нагретого - "горячего") нагревателя и из второго (менее нагретого - "теплого"), который при обычной последовательной работе воздухонагревателей следовало бы оставить на нагрев насадки.

       Через "горячий" воздухонагреватель проходит только часть дутья. Остальное дутье проходит через менее нагретый воздухонагреватель. По мере охлаждения нагревателей расход дутья через "горячий" воздухонагреватель увеличивается, а через менее нагретый уменьшается с таким расчетом, чтобы при смешивании двух потоков дутья в доменную печь поступало дутье с постоянной температурой. К тому времени, когда почти все дутье будет нагреваться только в "горячем" нагревателе, менее нагретый нагреватель переводится на нагрев насадки, а нагреватель, который до этого грелся, переводится на нагрев дутья.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Данная технологическая функция может быть так же выполнена 
Можно так же выполнить с помощью рекуператора.

5. Вывод

Вначале воздух нагревали в рекуператорах - аппаратах, состоящих из чугунных труб, наружная поверхность которых нагревается продуктами сгорания топлива (газ, уголь), проходящими между трубами рекуператора. Пропускаемый в это время по трубам воздух нагревается. Однако нагрев дутья в таких аппаратах не превышает 485°С.

          В 1857 г. английский инженер Каупер предложил воздухонагреватель регенеративного типа, в котором через предварительно разогретую кирпичную насадку пропускают холодный воздух, который при этом нагревается. После охлаждения насадки ее вновь разогревают, сжигая в специальной камере топливо, продукты сгорания которого проходят затем через насадку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

• Машины и агрегаты металлургических заводов / Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др./ М.: Металлургия, т.1 – Машины и агрегаты доменных цехов. 1987. – 48-57 с.
• Гребеник В.М., Цапко В.К. Надежность металлургического оборудования –М.: Металлургия, 1989.-592 с.
• Гребаник В.М., Гордиенко А.В., Цапко В.К. Повышение надежности металлургического оборудования. –М.: Металлургия, 1988 – 688 с.