P>
2. ОГНЕУПОРНАЯ КЛАДКА Повітронагрівачі
Футеровка повітронагрівачів відчуває:
термічні навантаження, різні за величиною і характером в залежності від місця знаходження в повітронагрівачі. Найбільшими вони бувають в кладці стін і особливо в камері горіння, де спостерігаються перепади температур максимальні;
механічні навантаження під впливом власної ваги вогнетривів. При їх нагріванні утворюються такі ж різні стискаючі напруги в кладці;
вплив пилу, яке в процесі нагрівання незначно, але різко зростає при взятті апарату «на тягу». Пил і лужні пари, диффундирующие всередину цегли, сприяють фазовим перетворенням, а саме утворення анортиту і гіганіта, а в реакційній зоні - склоподібної фази, що містить корунд. При їх нагріванні утворюються також різні стискаючі напруги в кладці, наприклад в камері горіння до 7,8 МП а, в насадці 83-117 кПа.
Причинами деформації футеровки є знос і викришування цеглин у куполі і верхньої частини камери горіння через надмірно високих температур і реакцій з пилом і лугами; утворення тріщин внаслідок різниці температур з обох сторін розділової стінки; термічні руйнування цеглин у зв'язку з чергуванням періодів нагріву та охолодження. Для ослаблення дії зазначених факторів кладку стін, куполи і насадки роблять з урахуванням умов роботи вогнетривів в різних зонах по висоті повітронагрівача.
Так, для футеровки нижній частині радіальних стін і нижніх рядів насадки у вітчизняній практиці застосовують шамотні вироби класів А і Б або напівкислі вироби класу Б. Для футерування високотемпературних зон використовують вогнетриви високоглиноземисті (62-65% Аl 2 O 3) і каолінові (не менше 42% Аl 2 O 3). Каолінові вогнетриви можна застосовувати в насадках, камерах горіння і куполах при максимальній температурі нагріву +1280 ° С, а в якості стінового цегли при температурі не вище 1 380 ° С. У сучасних воздухонагревателях, розрахованих на температуру гарячого дуття 1400-1500 ° С (температура під куполом до 1600 ° С), передбачено застосовувати у верхніх рядах футеровки перероджений динас (до 30% загальної висоти насадки).
Для сучасних вітчизняних доменних печей об'ємом 3000-3200 м 3 можливі наступні конструктивні рішення повітронагрівачів: діаметр кожуха розширюється на ділянці 11 м по висоті перед куполом з метою створення кращих умов для роботи в області найбільш високих температур. Камери горіння кругла, вбудована, бічна. Товщина футеровки зовнішніх стін і купола в один болиіемерний цегла (450 мм). Внутрішня (розмежувальна) і зовнішня стіни камери горіння викладені таким же цеглою в два оката.
Повітронагрівач має теплоізоляційну захист з трецельного і легковагої цегли по одному ряду кожного. Кладка по всій висоті, крім підстави камери горіння, робиться без перев'язки для можливості вільного її зростання. Для більшої будівельної міцності стін повітронагрівача і кращих умов його роботи в області найбільш високих температур споруджуються повітронагрівачі з «грибоподібним» куполом, що спирається на кільцеву балку і розвантажує стіни повітронагрівача від своєї ваги.
Вільний простір в куполі між кладкою і кожухом футерують жаростійким торкрет-бетоном. Зазори між ізоляційним цеглою і кожухом в підставі купола і вздовж стін заповнюються ватою з високоглиноземисті волокна.
Технічна характеристика повітронагрівача: температура гарячого дуття 1200 ° С; надлишковий тиск дуття на фурмах 410 кПа; поверхню нагріву повітронагрівача 55560 м 2; поверхню нагріву на 1 м 3 об'єму печі 69,0 м 2, то ж, на 1 м 3 насадки 32,2 м 2.
Перетин камери насадки одно 42,2, камери горіння 6,03 м 2; висота насадки 40,635 м, товщина шестигранного цегли 25 мм, діаметр осередків (середній) 41 мм, число повних осередків 11000. Для ефективного теплообміну в умовах підвищеного нагріву дуття і надійності служби насадку виконують у вигляді шестигранних блоків з круглими дірчастими отворами (Малюнок. 2.1) , відстань між якими 27 мм. Питома поверхня нагріву в цьому випадку 32,7 проти 24,9 м 2/м 3 корисного об'єму печі в квадратній насадці з розміром осередків 45x45 мм, т. Е. Поверхню нагріву збільшується на 31,5%. Завдяки досягається більш висока регенерації тепла температура дуття підвищується на 50 ° С при одній і тій же температурі купола. Це дає приріст продуктивності доменної печі близько 1,0% і зниження витрати коксу на 8-10 кг/т чавуну.
Рисунок 2.1 - шестигранна дірчасте насадочное виріб
Блоки насадки встановлюють окремими стовпчиками для попередження можливого їх руйнування при нерівномірному прогріванні. Їх виготовляють з матеріалу, що містить до 62-72% Аl 2 O 3. Повітронагрівачі із шестигранною насадкою із застосув...
