Вопрос 27. Воздухонагреватели и их назначение (работа каупера)

Нагрев дутья в доменном производстве - один из важнейших этапов его развития, сыгравший огромную роль в снижении расхода горючего и повышении производительности доменных печей.

Регенеративные воздухонагреватели доменных печей типа «Каупер» имеют металлическую оболочку с днищем, футерованную огнеупорным шамотным кирпичом, называемую кожухом. Основными требованиями, предъявляемыми к кожуху, являются максимальная плотность в швах и рассчитанная на избыточное давление до 490 кПа

В связи со значительным увеличением размеров воздухонагревателей, достигающих по высоте 50—55 м и наружному диаметру 9—13 м, кожухи изготовляют из низколегированных сталей марок 14Г2, 09Г2С, 10Г2С с толщиной листов 25—40 мм для воздухонагревателя и 20 мм для шахты горения в случае устройства ее выносной (диаметром 3—5 м).. Листам купола с увеличенной толщиной придается скорлупообразная форма. Низ кожуха закрепляется на фундаменте по всей окружности болтами (расстояние между болтами 200—300 мм). Листы, ослабленные вырезами в местах установки клапанов и люков, усиливаются накладками.

Для предупреждения интеркристаллитной коррозии кожуха применяется тепловая изоляция его покрытием кислотостойкими керамическими массами или защита фольгой из специальной стали.

Воздухонагреватель доменной печи состоит из днища 1; опорных поднасадочных колонн 3; поднасадочной решетки 4, состоящей из ряда плит с отверстиями по числу ячеек насадки; насадки 5; разграничительной стенки 6, отделяющей насадочное пространство от камеры горения; камеры горения 7; подкупольного пространства 8 с люками 9; кожуха 10 воздухонагревателя с огнеупорной кладкой 2. Камера горения имеет штуцер газовой горелки 11; поднасадочное пространство оборудовано штуцером шибера холодного дутья 12 и дымовыми клапанами. Для уменьшения внешних тепловых потерь между огнеупорной кладкой стен и кожухом помещается трепельный кирпич с засыпкой.Очищенный доменный газ (или смесь доменного и коксового газов), подведенный к воздухонагревателю, подается в камеру горения газовой горелкой совместно с необходимым для сжигания газа воздухом, подаваемым специальной воздуходувной станцией. Продукты сгорания газа поднимаются вверх под купол воздухонагревателя, где происходит их полное сгорание и развивается максимальная температура. Далее продукты сгорания опускаются вниз через каналы насадки. Отдавая насадке свое тепло, они охлаждаются до 150—400 °С и затем отводятся через дымовые клапаны в боров к дымовой трубе. После нагрева насадки по достижении максимально допустимой температуры подкупольного пространства подача газа в камеру горения прекращается.

Через поднасадочное пространство, насадку и камеру горения в обратном газу направлении подается воздух, который нагревается, проходя через горячую насадку, и затем через клапан горячего дутья направляется по воздухопроводу горячего дутья в доменную печь. После охлаждения насадки воздухонагреватель вновь переводят на режим нагрева. Непрерывность подачи дутья обеспечивается наличием блока из трех-четырех воздухонагревателей на печь, из которых попеременно два или три работают в режиме нагрева, а остальные — на дутье, в зависимости от их числа и принятой схемы работы (одиночной или попарно параллельной).