Плитовий холодильник доменної печі

 

Винахід відноситься до пристроїв для охолодження доменних печей і може бути використане в металургії в системах охолодження при будівництві нових, ремонту та реконструкції діючих доменних печей.

Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявляється об'єкту є обраний в якості прототипу плитовий холодильник, містить охолоджувану плиту з виконаними в ній поздовжніми наскрізними і з'єднаними з ними поперечними несквозними каналами для циркуляції охолоджуючої середовища, які за допомогою заглушок утворюють контури охолодження, і отвори з висновками для підведення і відведення охолоджуючої середовища. При цьому отвори для підведення і відведення охолоджуючої середовища з висновками розташовані в нижній і верхній частинах охолоджувальної плити (EP №1466989, фіг.3, 4, 5, МПК C21B 7/10, опубл. 13.10.04).

У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються такі істотні ознаки. Обидва плитових холодильника містять охолоджувану плиту з виконаними в ній поздовжніми наскрізними і з'єднаними з ними поперечними несквозними каналами для циркуляції охолоджуючої середовища, які за допомогою заглушок утворюють контури охолодження, і отвори з висновками для підведення і відведення охолоджуючої середовища.

Аналіз тих� результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. Розташування висновків для підведення охолоджуючої середовища в нижній частині плити, а висновків для відведення охолоджуючої середовища - у верхній частині плити не дозволяє забезпечити зменшення термічних напружень, які виникають в місцях розташування висновків при лінійному розширенні охолоджувальної плити при її нагріванні. Термічні напруги в місцях розташування висновків пропорційні відстані між висновками для підведення і відведення охолоджуючої середовища, зокрема, при розташуванні висновків у верхній і нижній частинах термічні напруги з часом призведуть до утворення щілин у тілі плити в місцях розташування висновків і до подальшого руйнування плитового холодильника в цілому. При цьому використання компенсаторів лінійного розширення плити для зниження термічних напружень характеризується збільшенням вартості плитового холодильника, а також складністю його виготовлення і установки в доменній печі. Крім того, використання прототипу вимагає виконання в кожусі доменної печі, щонайменше, двох отворів: один під висновки для підведення охолоджуючої середовища і друге під висновки для відведення охолоджуючої середовища, що, в свою чергу, призводить до зниження жорсткості і газощільність кожуха доменної пеотором удосконалення шляхом введення нових елементів і нового розташування елементів дозволять при використанні об'єкта, що заявляється забезпечити досягнення технічного результату, полягає в підвищенні надійності, стійкості, довговічності роботи та зниження вартості виготовлення плитового холодильника доменної печі.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в плитовом холодильнику, містить охолоджувану плиту з виконаними в ній поздовжніми наскрізними і з'єднаними з ними поперечними несквозними каналами для циркуляції охолоджуючої середовища, які за допомогою заглушок утворюють контури охолодження, і отвори з висновками для підведення і відведення охолоджуючої середовища, згідно заявляється технічного рішення, охолоджувана плита обладнана додатковими поздовжніми несквозними каналами, які виконані на одній осі і з'єднані поперечними несквозними каналами з поздовжніми наскрізними каналами, а отвори для підведення і відведення охолоджуючої середовища виконані в кінцевих частинах додаткових поздовжніх некрізних каналів з їх розташуванням в центральній частині охолоджувальної плити.

В окремих випадках виконання заявляється об'єкт може характеризуватися тим, що:

- наскрізні поздовжні, додаткові поздовжні некрізні і поперечні некрізні канали для циркуляції охолоджуючої середовища в поперечному перерізі виконані овальної форми;

обладнана вогнетривким матеріалом;

- охолоджувана плита виконана з сталі;

- охолоджувана плита виконана з міді або її сплавів.

При використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні надійності, стійкості, довговічності роботи та зниження вартості виготовлення плитового холодильника доменної печі. Крім того, при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення додаткового технічного результату, що полягає в зниженні рівня термічних напружень в місцях розташування висновків для підведення і відведення охолоджуючої середовища при зменшенні кількості отворів в кожусі доменної печі і підвищення його жорсткості і газощільність, а також у підвищенні ефективності охолодження доменної печі.

Обладнання охолоджувальної плити додатковими поздовжніми несквозними каналами таким чином, щоб вони були виконані з протилежних сторін плити на одній осі, були виконані паралельно поздовжнім наскрізним каналах і розміщені з внутрішньої сторони від них, з'єднані з поздовжніми наскрізними каналами за допомогою поперечних некрізних каналів поблизу верхньої меншою і нижній меншої сторони плити, а також щоб їх кінцеві гл�собою і обладнані отворами для підведення і відведення охолоджуючої середовища з висновками, дозволяє зосередити висновки в центральній частині плити, забезпечити зменшення відстані по вертикалі між висновками щонайменше до 0,15-0,3 м, що, в свою чергу, дозволяє зменшити термічні напруги в місцях розташування висновків при розширенні плити в результаті її нагрівання в процесі охолодження доменної печі. Таке обладнання дозволяє охолоджувальної плити вільно розширюватися у всіх напрямках, забезпечуючи мінімальні напруги в області висновків, що дозволяє запобігти утворенню щілин в області висновків і руйнування охолоджувальної плити в цілому, а також не використовувати для об'єкта, що заявляється компенсатори лінійного розширення і знизити вартість його виготовлення. Все це забезпечує підвищення надійності, стійкості і довговічності роботи плитового холодильника доменної печі. Також використання об'єкта, що заявляється дозволяє зменшити до одного кількість отворів в кожусі доменної печі для чотирьох висновків для підведення і відведення охолоджуючої середовища і забезпечити підвищення ефективності охолодження доменної печі в цілому.

Виконання поздовжніх наскрізних, додаткових поздовжніх некрізних і поперечних некрізних каналів для циркуляції охлаждаюѽия плити за рахунок збільшення співвідношення об'єму циркулюючої охолоджуючої середовища до об'єму металу охолоджувальної плити, а також підвищує інтенсивність теплообміну на границі "поверхню каналу - охолоджуюча середовище", що в цілому дозволяє знизити напруження в області розташування висновків і підвищити надійність, стійкість і довговічність роботи плитового холодильника доменної печі в цілому.

Виконання робочої охолоджуваної поверхні плити ребристою дозволяє збільшити тепловоспрінімающіе площа робочої поверхні (порівняно з гладкою поверхнею, наприклад у півтора рази) з одночасним здійсненням ефективного і рівномірного відведення охолоджуючої середовищем тепла по виконаним у плиті каналах. Крім того, за рахунок підвищення ефективності охолодження забезпечується більш надійне утримання гарнісажу на ребристій робочої поверхні, що зменшує руйнівний вплив теплових навантажень на плиту в цілому, сприяючи підвищенню надійності, стійкості і довговічності роботи плитового холодильника доменної печі. Ребриста поверхня сприяє надійному закріпленню вогнетривких матеріалів на охолоджуваної плиті.

Обладнання робочої охолоджуваної поверхні плити вогнетривким матеріалом дозволяє запобігти руйнівному впливу теплових навантажень і абразивне воздействиеспечивает зниження теплових навантажень на охолоджувану плиту. Все це сприяє підвищенню надійності, стійкості і довговічності роботи плитового холодильника доменної печі, а також підвищенню ефективності охолодження доменної печі в цілому.

Виготовлення охолоджувальної плити із сталі або міді, або із сплавів міді дозволяє спростити процес виконання в ній каналів, наприклад шляхом свердління.

Використання охолоджувальної плити із сталі є найбільш доцільним для плитових холодильників, які встановлюють в зоні заплечиків, розпару та в верхній частині шахти доменної печі, так як в цих зонах мають місце змінні теплові навантаження 10-50 кВт/м, при сприйнятті яких плитовом холодильнику з сталі спостерігаються найменші термічні напруги.

Виконання охолоджувальної плити з міді або її сплавів забезпечує підвищення експлуатаційних характеристик плити, а також ефективне та рівномірне охолодження в найбільш складних температурних, технологічних і експлуатаційних зонах доменної печі. Охолоджувані плити, виконані з міді або її сплавів, найбільш доцільно встановлювати в середній і нижній частинах шахти доменної печі, де мають місце найбільші циклічні теплові навантаження до 350 кВт/м2. Це обуславлим·До, здатні працювати в циклічно змінних температурних умовах і відводити теплові навантаження до 350 кВт/м2. Крім того, виконання охолоджувальної плити з міді або її сплавів за рахунок забезпечення кращих умов для охолодження сприяє формуванню товстого шару гарнісажу, а також його надійному утриманню на робочої поверхні плити.

Суть об'єкта, що заявляється пояснюється кресленнями, на яких зображено:

- на фіг.1 - схема заявляється плитового холодильника доменної печі;

- на фіг.2 - перетин по A-A на фіг.1.

На кресленнях проставлені наступні позначення:

1 - охолоджувана плита;

2 - поздовжній наскрізний канал;

3 - поздовжній наскрізний канал;

4 - додатковий поздовжній ненаскрізний канал;

5 - додатковий поздовжній ненаскрізний канал;

6 - додатковий поздовжній ненаскрізний канал;

7 - додатковий поздовжній ненаскрізний канал;

8 - поперечний ненаскрізний канал;

9 - поперечний ненаскрізний канал;

10 - поперечний ненаскрізний канал;

11 - поперечний ненаскрізний канал;

12 - отвори для підведення охолоджуючої середовища;

13 висновки для підведення охолоджуючої середовища;

14 - отвори для відведення охолоджуючої середовища;

15 - висновки для відводу охолоджую�я заявляється плитовий холодильник доменної печі містить охолоджувану плиту 1, в якій виконані, наприклад шляхом свердління, наскрізні поздовжні канали 2 і 3, додаткові поздовжні некрізні канали 4, 5, 6 і 7, поперечні некрізні канали 8, 9, 10 і 11, отвори 12 з обладнаними у них висновками 13 для підведення охолоджуючої середовища і отвори 14 з обладнаними у них висновками 15 для відведення охолоджуючої середовища. Крім того, плита обладнана 1 заглушками 16 каналів. Всі канали 2-11 виконані в одній площині в тілі плити 1, при цьому канал 2, канали 4 і 5, канали 6 і 7 і канал 3 виконані паралельними і розташовані на заданій відстані між собою.

Наскрізні поздовжні канали 2 і 3 виконані поблизу великих протилежних сторін плити 1. Додаткові поздовжні некрізні канали 4 і 5 виконані з протилежних менших сторін плити 1 на одній осі і розташовані з внутрішнього боку від каналу 2. Додаткові поздовжні некрізні канали 6 і 7 виконані з протилежних менших сторін плити 1 на одній осі і розташовані з внутрішнього боку від каналу 3. При цьому кінцеві глухі частини каналів 4 і 5, а також каналів 6 і 7 розташовані в центральній частині плити 1 із заданою відстанню по вертикалі між собою. Крім того, в плиті 1 виконані два отвори 12 для підведення охолоджуючої срподвода охолоджуючої середовища, і два отвори 14 для відведення охолоджуючої середовища, які з'єднані з кінцевими глухими частинами каналів 4 і 6 і кожне з яких обладнане висновком 15 для відведення охолоджуючої середовища.

Поперечні некрізні канали 8 і 9 виконані з великих протилежних сторін плити 1 на одній осі розташовані поблизу однієї меншої (верхній) сторони плити 1. Поперечні некрізні канали 10 і 11 виконані з великих протилежних сторін плити 1 на одній осі розташовані поблизу інший меншою (нижньої) сторони плити 1. При цьому канал 8 з'єднує канали 2 і 4, канал 9 - канали 3 і 6, канал 10 - канали 2 і 5, а канал 11 - канали 3 і 7.

Заглушки 16 встановлені таким чином, щоб наскрізний 2, додаткові поздовжні некрізні 4 і 5 і поперечні некрізні 8 і 10 канали утворювали один контур охолодження, а наскрізний 3, додаткові поздовжні некрізні 6 і 7 і поперечні некрізні 9 і 11 канали утворювали інший контур охолодження. Робоча поверхня 17 плити 1 спрямована на внутрішнє простір доменної печі (на кресленні не показано).

На конкретному прикладі виконання плитовий холодильник доменної печі працює наступним чином.

Охолоджуюча середовище надходить через два центральних виводу 13 для підведення охлаждака доменної печі може бути використана технічна або химочищенная вода. Рухаючись по двох контурах охолодження, один з яких утворений каналами для циркуляції 5, 10, 2, 8 і 4, а інший - каналами 7, 11, 3, 9 і 6, охолоджуюча середовище відбирає тепло від тіла плити 1, нагрівається і відводиться через два центральних виводу 15. Центральне розташування отворів 12 і 14 з висновками 13 і 15 відповідно забезпечує при нагріванні плити 1 її вільне розширення, забезпечуючи зменшення рівня термонапряжений в місцях розташування висновків 13 та 15, що, в свою чергу, сприяє підвищенню надійності, стійкості і довговічності роботи плитового холодильника доменної печі. Завдяки цьому забезпечується можливість використання плитового холодильника для доменної печі без застосування компенсаторів лінійного розширення, а також знижується вартість плитового холодильника. Крім того, групування двох пар висновків 13 і 15 в одній центральній частині плитового холодильника дозволяє зменшити до одного кількість отворів в кожусі доменної печі, забезпечуючи підвищення його жорсткості і газощільність.

1. Плитовий холодильник доменної печі, що містить охолоджувану плиту з виконаними в ній поздовжніми наскрізними і з'єднаними з ними поперечними несквозними каналами для циркуля�вода і відведення охолоджуючої середовища, відрізняється тим, що охолоджувана плита обладнана додатковими поздовжніми несквозними каналами, які виконані на одній осі і з'єднані поперечними несквозними каналами з поздовжніми наскрізними каналами, а отвори для підведення і відведення охолоджуючої середовища виконані в кінцевих частинах додаткових поздовжніх некрізних каналів і розташовані в центральній частині охолоджувальної плити.

2. Плитовий холодильник з п. 1, який відрізняється тим, що канали для циркуляції охолоджуючої середовища в поперечному перерізі виконані овальної форми.

3. Плитовий холодильник з п. 1, який відрізняється тим, що робоча поверхня охолоджувальної плити виконана ребристою.

4. Плитовий холодильник по одному з пп.1-3, відрізняється тим, що робоча поверхня охолоджувальної плити обладнана вогнетривким матеріалом.

5. Плитовий холодильник по одному з пп.1-3, відрізняється тим, що охолоджувана плита виконана із сталі.

6. Плитовий холодильник по одному з пп.1-3, відрізняється тим, що охолоджувана плита виконана з міді або її сплавів.



 

Схожі патенти:

Спосіб охолодження металургійної печі

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до охолодження металургійній печі. Спосіб охолодження металургійної печі здійснюють за допомогою принаймні одного охолоджуючого елемента замкнутої системи охолодження, через який пропускають охолодну середу, що містить щонайменше одну іонну рідину, переважно, складається з іонної рідини. Замкнута система охолодження містить щонайменше один охолоджуючий елемент, підведення і відведення для охолоджуючої середовища, теплообмінник, циркуляційний насос і збірний резервуар для охолоджуючої середовища з іонною рідиною. Використання винаходу усуває проблеми, пов'язані з водяним охолодженням, що стосуються небезпеки вибухів з участю водню і пошкодження футеровки печі. 3 н. і 6 з.п. ф-ли, 1 іл., 1 пр.

Охолодження фурми доменної печі

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до системи охолодження фурми доменної печі. Система містить литий або підданий обробці фрезеруванням металевий корпус, в якому виконаний змієподібний прохід для циркуляції охолоджуючої рідини і ряд перегородок, розміщених всередині змеевидного проходу з можливістю утворення ряду змієподібних петель, які забезпечують поворот циркулюючої рідини, що охолоджує, в кожному з рядів змієподібних петель. Кожна з ряду перегородок виконана з поступовим потовщенням у напрямку до її дистальному кінця, завершающемуся закругленням, що забезпечує поворот на 180° зазначеної циркулюючої охолоджуючої рідини в наступну змієподібну петлю. З внутрішньої сторони змеевидного проходу, в якому передбачений поворот зазначеної охолоджуючої рідини в наступну змієподібну петлю, виконані закруглення, радіальні щодо кожного потовщення кожної з ряду перегородок. Використання винаходу забезпечує усунення або зменшення завихрень в охолоджуючої рідини. 3 н. і 2 з.п. ф-ли, 15 іл.

Холодильна плита для металургійної печі і спосіб її виготовлення

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до холодильної плиті для металургійної печі. Холодильна плита містить корпус з передньою стороною, протилежної задньою стороною, чотирма бічними гранями і щонайменше одним внутрішнім охолоджуючим каналом. Вигнута сполучна труба герметично з'єднана з принаймні одним кінцем внутрішнього охолоджуючого каналу всередині відповідної виїмки в корпусі, яка відкрита у напрямку до задньої боці, при цьому отвір внутрішнього охолоджуючого каналу у виїмці скошено сполучної поверхні на задній стороні корпусу. Вигнута сполучна труба не виступає за відповідну бічну грань корпусу. Використання винаходу забезпечує підвищення терміну служби холодильної плити. 3 н. і 12 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб охолодження вузлів металургійних печей і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використане для охолодження вузлів металургійної печі

Спосіб отримання охолоджуючого елемента для пірометалургійного реактора і охолоджуючий елемент

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до охолоджувального елементу металургійної печі

Холодильна плита для металургійної печі

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до холодильної плиті для металургійної печі

Система охолодження металургійного агрегату

Винахід відноситься до чорної металургії і може бути використане для охолодження доменних печей

Система охолодження металургійного агрегату

Винахід відноситься до чорної металургії і може бути використане для охолодження доменних печей

Система охолодження металургійного агрегату

Винахід відноситься до чорної металургії і може бути використане для охолодження доменних печей

Спосіб виготовлення холодильної плити для металургійної печі і одержувана холодильна плита

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до обладнання для охолодження металургійної печі
Up!