(54) ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ(54) REFRIGERATOR DOMAIN FURNACE
Изобретение относитс к области охлаждени оборудовани металлургических агрегатов и может быть использовано в черной металлургии. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс холодильник доменной печи, содержащий плиту и заключенные в ней охлаждающие трубы и термокамеры с капилл рным покрытием ij.The invention relates to the field of cooling equipment of metallurgical units and can be used in ferrous metallurgy. The closest to the described invention by its technical essence and the achieved result is a blast furnace cooler containing a stove and enclosed cooling tubes and heat chambers with a capillary coating ij.
Недостатком известного холодильника вл етс то, что он может работать только в горизонтальном положении, что не применимо дл охлаждени шахты доменной печи. Зона действи охлаждени армированной отливки в вертикальном положении ограниче- на высотой теплоносител в термокамере. При разруще ии кладки печи и оползани гарниссажа с холодильника происходит локальный подвод тепла к верхнему объему термокамеры, не заполненному теплоносите- лем, что вызовет его прогар. Неупор дочен процесс переноса тепла в радиальном направпенкк от обогреваемой поверхности к трубкам, помещенным в термокамеры, по которым циркулирует охлаждающий агент. A disadvantage of the known refrigerator is that it can only work in a horizontal position, which is not applicable for cooling a blast furnace shaft. The cooling zone of the reinforced casting in a vertical position is limited by the height of the heat carrier in the heat chamber. When the stove is destroyed and the garnish is creeped from the refrigerator, local heat is applied to the upper volume of the heat chamber that is not filled with the heat carrier, which will cause its burnout. The process of heat transfer in the radial direction of the heat from the heated surface to the tubes placed in heat chambers through which the cooling agent circulates is random.
Цель изобретекиЕ заключаетс в том, чтобы холодильник охлаждалс при любой ориентации, а также в повышении интенсификации теплообмена, равномерном распределении температлфы ч тунной отливки при тепловых нагрузках на холодильники в случае локального подвода тепла, повышении надежности работы конструкции и исключени попадани охлаждающей воды в пространство печи.The purpose of the invention is to cool the refrigerator at any orientation, as well as to increase the heat exchange intensification, to evenly distribute the temperature of the tunnel casting under heat loads on the refrigerators in case of local heat supply, to increase the reliability of the structure and to prevent the cooling water from entering the furnace space.
Это достигаетс тем, что термокамеры выполнены секционными в виде набора те1 ловых труб на охлаждающих трубах, причем секции состыкова; ы по ширине и высоте плит.This is achieved by the fact that the heat chambers are made sectional in the form of a set of thermal pipes on the cooling pipes, with the joint sections; s on the width and height of the plates.
Стадность изобретени заключаетс в использовании секциОанроважьгх термокамер в виде отдельных ге1тлозЬ)ТХ труб с радиальным переносол-; тепла, ПОЗВСЛЙРЭЩИХ обеспечить их работ ри любой ориентации в пространстве. Это достигаетс за счет выбора соотБетстг утохлей высоты секции и величины размера пор капилл рного покрыти , определ ющей высоту подъема теплоносител в этой структуре. При использовании воды в качестве теппоносите™ л диаметр пор капилл рного покрыти величиной 0,08 мм обеспечивает нормальную работу секции высотой 400 мм, а цп жид кого металлотеплоносител , например натри , секци такой же высоты, что и дл воды, будет нормально работать при диаметре пор 0,18 мм. На фиг. 1 и 2 показан холодильник доменной печи, состо щий из секционированных термокамер; на фиг. 3 и 4 .- отдельные секции термокамер с радиа.льпым .иереносом тепла, расположенные на охлаждающей трубе; на фиг 5 и ; - отдельные секции термокамер, состыковаЕШые по высоте и ширине члтгугшой отливки; на фиг. 6 и 8 - секции термокамер, контактир тощие между йобой только по высоте холодильной плиты, чугунной отливки; на фиг 9 - холодильник дометшой печи, состо ший из се ционированных термокамер; на соиг. Ю - обща термокамера дл всех охлаждающих труб, помещенных в холодильник. Зтот ва риант наиболее применим дл холодильников с змеевиковыми охлаждающими трубами (фиг,, 9, 10), Холодильник доменной печи состоит из чл,тунной плиты 1, охлаждающи:;;. труб 2 и секций термокамер 3, секци -термокамеры 3 состоит из охлаждающей трубы 2, изображенной на фиг. 3, 4 или нескольких тру 2,показанных на фиг, 10; корпуса 4, который может быть выполнен игл цклиндрИческой (фиг. 3, 4), пр моугольной (фиг, 3,4, 5, 6, 10) или усеченных пр моугольных и цилиндрических труб (фиг. 4). Угол усеченной цили -щрической илл пр моугольной трубы секции термокамеры 3 относительно горизонта.льной плоскости со ставл ет 15 - 75 . Стенки охлаждающих. труб 2 ограничивают вн дреннюю поверх- ность секции термокамеры 3. Капилл рно покрытие состоит из нескольких слоев сетки из нержавеющей стали или сло металлического, пористого войлока, спеченного с внзтренней поверх.ностью полости секции термокамеры 3. Капилл рное покрытие 5 пропитано теплоносителем. Корпус секции термокамеры щэиваривают к фланцу 6, который приварен к охлаждающей трубе 2 дл отдельных секций термокамер (фиг. 3, 4) и к охлаждающим тру бам. Дл секции термокамеры 3 с охлаждающими трубами 2 змеевикового типа (фиг. 9) охлаждаюцще трубы 2 в верхней части располагают так, чтобы на них мож но было надеть фланец, обварить их по зазорам охлаждающими трубами и от- зерсти м ф.панцев. Затем приваривают змеевиковые охлаждающие трубы верхней секции к охггаждаю-щим трубам нижней секции термокамеры и, поместив их в корпус, приваривают его к нииснему фллнцу. Сверху на выход щие концы змеевиковых охлаждающих труб надевают след пдщий фланец и все зазоры обваривают и т.д., до сборки всей охлаждающей конструкции холодильника доменной печи., Перед сварочными работами в секции термокамер 3 помеш;ают- капил;л рное покрытие 5, выполненное по внутренним поверхност м форм секции термокамер 3. Тешюноситель заливают в кошиестве достаточном , дл насыщени ка.11клл рного покрыти и создани 1О% избытка, что необходимо дл нормального флнкционировани тепловой трубы. Капилл рное покрытие секции термокамеры 3 из усеченной трубы или пр моугольника (фиг. 4) может быть заполнена теплоносителем на 50% объема секции термокамеры, чтобы теплоноситель верхней секции термокамерь; 3 полностью при- крыЕй,л конденсационную полость нижней (фиг., 2. 4) от пр мой передачи тепла. Кажда , независимо работа;оща секци термокамеры 3, имеет датрубок 7 дли доио ненк секции термокаглеры теплоносителем после заливки жи.цккм чугуном собранной метс1лли -1еской ко-нструкции холодильнике доменной печи, ХолодНПькик работает след тощим образом . Тепло от рабочего рост-ранства доменной печи через ч т;н;ную плиту 1 под- во.цитс к Kopnjicy секдии термокамеры, при этом происходит 1щтенсив,ное испарение жидкого теплоносител из капилл рного покрыти 5, прилегаюп1,его к внутренним стенкам полости секции термокамеры 3. Пар теплоносител конденсируетс на х,Олодной поверхности стенки охлаждающей трубы 2, Жидха фаза теплоносител ш прерывно возвращаетс силами поверхностного нат женгет по капилл рной структуре в зоку подвода тепла. При непрерывной циркул ции жидкой фазы теплоносител и пара осуществл етс перенос теп а в ходе процессов испарени и конденсации. Тепло, выдел емое 1три конденсации на стенке ох- лажлающей трубы 2, отводитс агентом, циркулирующим в охлаждающей трубе. Применение холодильника согласно изобретению обеспечишдет: интенсификацию процесса теплоотвода от холодильника при применении тепловЬтх труб в его конструкции; равномерное тей.ловое попе за счет огг;Еиэда тепла больщей поверхностью термокамеры.The herd of the invention consists in the use of sections of the Alexander thermal chambers in the form of separate helium-TX pipes with radial transfer; heat, CELLS, ensure they work with any orientation in space. This is achieved by selecting the appropriate height of the section and the size of the pore size of the capillary coating, which determines the height of the heat carrier in this structure. When water is used as a temperate ™ l, the pore diameter of a capillary coating with a size of 0.08 mm ensures normal operation of the section with a height of 400 mm, and the center of the liquid metallotehplone carrier, such as sodium, will have a section of the same height as for water, pore 0.18 mm. FIG. 1 and 2 show a blast furnace refrigerator consisting of partitioned heat chambers; in fig. 3 and 4 .- separate sections of heat chambers with radio.lpy heat transfer located on the cooling tube; in Fig 5 and; - Separate sections of heat chambers, joined by the height and width of the casting; in fig. 6 and 8 - sections of heat chambers, contacting skinny between yobo only at the height of the cooling plate, cast iron; Fig. 9 shows a refrigerator of a domestic oven consisting of stationary heat chambers; on coig. U is a common heat chamber for all cooling tubes placed in a refrigerator. This variant is most applicable to refrigerators with coil cooling tubes (figs, 9, 10), a blast furnace refrigerator consists of tp, tunnel plate 1, cooling: ;;. pipes 2 and sections of heat chambers 3, section-thermocameras 3 consists of a cooling pipe 2, shown in FIG. 3, 4 or several labor 2, shown in FIG. 10; body 4, which can be made of cylindrical needles (Fig. 3, 4), rectangular (Figs. 3.4, 5, 6, 10) or truncated rectangular and cylindrical tubes (Fig. 4). The angle of the truncated cylindrical illustra tions of the rectangular pipe of the section of heat chamber 3 relative to the horizontal plane is 15 to 75. Cooling walls. The pipes 2 limit the internal drainage surface of the heat chamber section 3. The capillary coating consists of several layers of stainless steel mesh or a layer of metallic, porous felt, sintered with the inside surface of the cavity of the heat chamber section 3. The capillary coating 5 is impregnated with heat carrier. The body of the heat chamber section is ejected to the flange 6, which is welded to the cooling tube 2 for the individual sections of the heat chamber (Figs. 3, 4) and to the cooling tubes. For the section of the heat chamber 3 with cooling pipes 2 of the coil type (Fig. 9), the cooling pipes 2 in the upper part are positioned so that they can be fitted with a flange, scalded by gaps with cooling pipes and mirrors of the tongues. Then the coil cooling tubes of the upper section are welded to the ohgazhdayuschie pipes of the lower section of the heat chamber and, placing them in the case, they are welded to the bottom fllntsu. On top of the outgoing ends of the coil cooling pipes wear the next flange and scorch all the gaps, etc., before assembling the entire cooling structure of the blast furnace cooler. Before welding work, heat chamber section 3 should contain ayut-capill; made on the inner surfaces of the shapes of the section of the heat chambers 3. The quencher is poured in sufficiently enough to saturate the 11-clan cover and to create 1O% excess, which is necessary for normal heat transfer. The capillary coating of the section of the heat chamber 3 from a truncated tube or rectangle (FIG. 4) can be filled with a heat carrier at 50% of the volume of the heat chamber section so that the heat transfer medium of the upper section has a heat chamber; 3 fully closed, l condensation cavity of the lower (Fig. 2. 4) from direct heat transfer. Each, independently working; plate section of the heat chamber 3, has a dubbing 7 long heat section of the thermal cage with heat-transfer agent after pouring the iron with the cast iron of the assembled metal refrigerator of the blast furnace, the Cold Air Trace works in a subtle way. Heat from the working growth of the blast furnace through h t; n; ny plate 1 sub-basement to Kopnjicy of the heat chamber section, this results in intensive evaporation of the heat-transfer fluid from the capillary coating 5, adjacent to the inner walls of the section cavity heat chambers 3. The heat carrier vapor condenses on the x, Alod surface of the wall of the cooling tube 2, the Liquid phase of the heat carrier is continuously returned by surface tension through the capillary structure to the heat supply. During the continuous circulation of the liquid phase of the coolant and vapor, heat transfer occurs during the evaporation and condensation processes. The heat released by three condensations on the wall of the cooling tube 2 is removed by the agent circulating in the cooling tube. The use of the refrigerator according to the invention will provide: the intensification of the process of heat removal from the refrigerator when heat pipes are used in its construction; uniform tey.lovoy pope due to ogg; Eieda heat a greater surface of the heat chamber.
благодар чему исключаютс термические напр жени и образование трещин в теле холодильника; исключение попадани впечь воды при прогаре холодильников; увеличение кампании работы доменных печей.whereby thermal stresses and cracking in the body of the refrigerator are eliminated; elimination of ingestion of water during the burnout of refrigerators; increase the blast furnaces campaign.