7.1.2. Рекуперативные колодцы Колодцы с отоплением из центра пода

Нагрева­тельные колодцы подобной конструкции (рис. 7.1) отапливают смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 5870–8370 с использованием горелок, расположенных в центре пода. Группа колодца состоит из двух ячеек. В каждую ячейку обычно помещают по 12–16 слитков.

Для подогрева воздуха в колодцах устанавливают керамические рекуператоры из восьмигранных карбошамотных трубок. Проходя через рекуператоры, воздух по каналам поступает к горелке с двух сторон. Газ подогревается в металлическом рекуператоре и подается в го­релку по трубе снизу вверх, таким образом факел направ­лен снизу вверх. Дымовые газы удаляются из рабочего про­странства через специальные окна, далее проходят через рекуператор, уходят в дымовую трубу.

Рекуперативные колодцы с отоплением из центра пода обычно работают на горячем посаде (90–95 %). Процесс нагрева металла в этих колодцах можно автоматизировать. Для этого импульсную точку при измерении тем­пературы выбирают на одной из боковых стен несколько выше верхней кромки слит­ка, где расположена зона максимальных температур.

Рис. 7.1 Рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра подины: 1 – горелка; 2 – подвод холодного воздуха; 3 – каналы для горячего воздуха; 4 – подподовые каналы для подвода горячего воздуха к горелке; 5 – окна для удаления дымовых газов в рекуператоры; 6 – рекуператоры; 7 – лючки для удаления коксика и окалины при сухом шлакоудалении

По качеству нагрева слитков рекуперативные нагревательные колодцы с отоп­лением из центра пода несколько превосходят регенеративные. Однако при вертикальном расположении факела зона наибольших температур находиться в верхней части рабочего пространства, а это приводит к перегреву верхней части слитка при недостаточном нагреве его основания.

Воздух в керамический рекуператор поступает под давлением, поэтому между воздушной и дымовой сторонами рекупера­тора возникает перепад давлений, следовательно, создается возможность утечки воздуха в дымовые каналы. Утеч­ка может достигать 40–50 % от поданного в реку­ператор воздуха, таким образом, количество воздуха, достиг­шего горелки, становится недостаточным. При недостатке воздуха топливо не будет сгорать полностью в пределах рабочего пространства. Несгоревшее топливо дожигается в рекуператоре, что приводит к его разрушению. Для того чтобы избежать этого, при уменьшении количества воздуха уменьшают количество подаваемого топлива, что сни­жает тепловую нагрузку и как следствие производительность колодца. Ненадежная работа рекуператоров и высокая стоимость сооружения является существенным недо­статком этих нагревательных колодцев.

Существующие рекуперативные нагревательные колодцы с отоплением из центра пода имеют следующие характеристики [7]: длина рабочего пространства 4,8–5,1 м, ширина 4,6–4,8 м, 3,1–3,3 м; воздух подогрет до 650–850 ⁰С; газ подогрет до 200–300 ⁰С; масса садки 45–105 т; тепловая мощность 4,6–8,4 МВт.

Колодцы с отоплением двумя верхними горелками

В рассматриваемых нагревательных колодцах (рис. 7.2) горелки расположены в шахматном порядке в верхней части рабочего пространства. Обычно используют горелки типа “труба в трубе” или турбулентные. Горелки обладают такой кинети­ческой энергией струй, что проталкивают продукты сгорания от горелки до дымоотводящих каналов по петлеобразной траек­тории. Колодцы отапливают коксодоменной смесью газов.

Рис. 7.2. Рекуперативный нагревательный колодец с двумя верхними горелками

Также как и в нагревательных колодцах с отоплением из центра подины в колодцах с двумя верхними горелками устанавливают керамические рекуператоры из восьмигранных карбошамотных трубок.

Поперечные размеры нагревательных колодцев с двумя верхними горелками близки к размерам колодцев с отоплением из центра пода, однако глубина их больше (4,2–4,4 м) [8]. Садка металла больше благодаря отсутствию горелки в центре пода, однако прироста производительности это не дает, так как здесь увеличение садки приводит к увеличению времени нагрева металла.

Колодцы с двумя верхними горелками по производительности, качеству нагрева, расходу топлива, тепловой нагрузке схожи с колодцами, ота­пливаемыми из центра пода.