книги из ГПНТБ / Бельский В.И. Кладка промышленных печей и дымовых труб

И стальные плиты каркасов и другие закладные части называются гарнитурой печи. Горелки, форсунки, газо-, паро-, мазуто- и водопроводы, задвижки и краны на них называются арматурой печи. Механизмы для подъема за­ слонок, шиберов, для подачи, передвижения и выдачи материалов из печи: толкатели, конвейеры, шагающие

Рис. 7. Наружный вид на­ гревательной камерной печи

/ — каркас; 2 — заслонка; 3— чу­

балки, механизмы вращения барабанных и пода кольце­ вых печей, выдвижения подин, выталкиватели, вытаскиватели относятся к оборудованию печей.

4. Устройства для использования тепла отходящих газов

Отходящие из печи газы имеют температуру 600— 1000° С и выше и уносят с собой до 50—60% тепла, по­ лучаемого от сгорания топлива. С целью экономии тепла отходящие газы используют для подогрева воздуха, го­ рючего газа и получения пара. Подогрев воздуха (газа) осуществляют в р е к у п е р а т о р а х и р е г е н е р а т о ­ ра х. В рекуператорах отходящие газы и подогреваемый воздух (газ) проходят одновременно по смежным кана­ лам, разделенным стенками, через которые и передает­ ся тепло от продуктов сгорания воздуху (газу). Описа­ ние конструкции наиболее распространенных типов ке­ рамических рекуператоров приведено в разделе 18 главы V. В печах применяют также и металлические, рекуператоры из жаропрочной стали — из гладких и игольчатых труб. Трубы снаружи омываются отходя­ щими газами, а внутри них проходит подогреваемый воз­ дух (газ).

Регенератор представляет собой камеру, заполнен­ ную насадкой из огнеупорных изделий, через которую

12

попеременно проходят отходящие газы и нагреваемый

воздух (газ).

При прохождении отходящих газов насадка разогре­ вается, а затем при подаче в регенератор воздуха (газа) отдает свое тепло ему. Попеременное направление в ре­ генеративную камеру отходящих газов и воздуха (газа) осуществляют системой клапанов и шиберов. Конструк­ ция регенераторов описана в разделе 18 главы V. Схе­ ма работы регенераторов видна па рис. 11.

Так как температура отходящих из рекуператоров или регенераторов газов все еще достаточно высока — порядка 500—700° С, то для использования содержаще­ гося в них тепла между печью и дымовой трубой иногда устанавливают котлы-утилизаторы, в которых за счет тепла отходящих газов получают пар, используемый за­ тем на нужды завода.

5. Основные сведения о работе отдельных печей и их конструкции

Д о м е н н а я пе ч ь служит для выплавки чугуна и представляет собой шахтную печь, загружаемую ших­

Рис. 8. Схема работы доменной печи и воздухонагревателей

13

нижнюю — горном. Кожух доменной печи футеруют изнутри огнеупорными материалами. Для снижения тем­ пературы кладки и увеличения срока службы с внутрен­ ней стороны кожуха горна и нижней части шахты пре­ дусмотрены периферийные холодильники — стальные плиты с залитыми в них трубами, по которым циркули­ рует вода.

Нагрев и расплавление шихты происходят по мере опускания ее вниз за счет горения кокса, содержащегося в шихте. Получающиеся в результате расплавления ших­ ты и химических реакций, происходящих во время ее разогрева и расплавления, чугун и шлак выпускают

внижней части печи через чугунную и шлаковые летки

вчугуновозные и шлаковозные ковши. Воздух, вдувае­ мый в доменную печь для сжигания кокса с целью по­

вышения температуры горения, предварительно подо­ гревают в воздухонагревателях, работающих по принци­ пу регенераторов (рис. 8, 10). Сначала в камере горения сжигается газ, продукты горения, проходя через насад­ ку, разогревают ее, затем газ отключают, а через на­

Печь оборудуется четырьмя воздухонагревателями. В то время как через один из них в печь подают подо­ греваемый в нем воздух, насадку остальных трех возду­ хонагревателей нагревают путем сжигания в камерах горения смешанного (коксодоменного) или природного газа. Продукты горения из воздухонагревателей удаля­ ют через боров и дымовую трубу. Получающийся в ре­ зультате сгорания кокса и происходящих в печи химиче­ ских реакций газ через расположенные вверху печи газоотводы и наклонный газопровод поступает в пылеуло­ витель и затем в газоочистку, где происходит охлажде­ ние газа и очистка его от пыли. Очищенный доменный газ, содержащий значительное количество СО, использу­ ют как топливо в коксовых батареях, паровых котлах и т. п. Для уменьшения расхода кокса в дутье часто до­ бавляют природный газ и кислород. Ковши с чугуном отвозят к конверторам или мартеновским печам для пе­ реплавки на сталь или на разливочную машину, где чу­ гун разливают в специальные формы. Шлак отвозят на переработку для получения строительных материалов:

гранулированного шлака, шлаковой ваты, шлаковой пемзы и т. д.

16

(i:u.>/i*$oTOivS ( с*.11

г.-* ->

Рис. 12. Мартеновская печь (продольный разрез)

/ — рабочее пространство; 2 — головки; 3 — вертикальные каналы; 4 — регенера­ торы; 5 — шлаковики; 6 — подина; 7 — торцовые откосы; « — главный свод; 9 — кессон

Камера горения, купол и верхняя часть камеры на­ садки подвержены действию высоких температур— дс 1400—1500° С и поэтому футеруются высокоглиноземи­ стым кирпичом. Верхняя часть насадки также выклады­ вается из высокоглиноземистых изделий. На воздухо­ нагревателях с высокой температурой подогрева возду­ ха (до 1250° С) предусматривается дополнительная изо­ ляция кладки в верхней части воздухонагревателя легко­ весным шамотным кирпичом, что увеличивает общую толщину кладки. Для сохранения постоянного внутрен­ него диаметра шахты кожух в этих воздухонагревателях в верхней части несколько расширен. В остальной части, где температура не превышает 1200° С, футеровка и на­ садка шамотные.

В нижней части воздухонагревателя предусмотрена теплоизоляция из диатомитового кирпича и диатомитовой засыпки. Последняя служит, так же как температур­ ный шов, для компенсации теплового расширения клад­ ки кольцевых стен. В верхней части воздухонагревателя для снижения температуры на стыке между кладкой и диатомитовой изоляцией, максимально допустимая температура работы которой 900°С, предусмотрен слой легковесного шамота. Насадка выкладывается со сплош­ ными каналами, конструкция ее и метод укладки описаны

в главе V. В последние годы начали применять насадку из специальных фасонных изделий с отверстиями.

печи (рис. 11, 12 и 13) заливают жидкий чугун, пода­ ваемый от доменной печи, или заваливают чугунные чушки, добавляют стальной скрап, руду, известняк и дру­ гие добавки, способствующие очищению чугуна от при­ месей — серы, фосфора, кремния и излишнего углерода. Заваленные в ванну материалы расплавляют, вредные примеси переходят в шлак и всплывают наверх, а рас­ плавленная сталь, находящаяся под шлаком, очищается и становится однородной по составу. Готовую сталь вме­ сте со шлаком выпускают в ковш. Сталь из ковша раз­ ливают в формы, называемые изложницами, или в уста­ новки непрерывной разливки, в которых она застывает в слитки, идущие в дальнейшем на переработку в про­ катные и кузнечные цехи.

Для повышения температуры горения при отоплении жидким топливом или природным газом воздух, идущий на горение, а при отоплении коксодоменным газом и воздух и газ предварительно подогревают в регенера­ торах, расположенных под рабочим пространством печи. На рис. 11 показана схема работы печи, отапливаемой

кальными каналами и регенераторами и служащие для осаждения капель шлака, уносимого продуктами сгора­ ния из рабочего пространства; борова, газоходы и дымо­ вая труба. В то время как через одну пару регенераторов подают подогревающиеся в них воздух и газ, вторая па­ ра разогревается отходящими через них продуктами го­ рения. Переключение регенераторов с обогрева отходя­ щими газами на нагрев воздуха и газа производится си-

20