Металлургия

ПОДАЧА И НАГРЕВ ДУТЬЯ

Воздух в современных доменных цехах подают турбовоздуходувными машинами производительностью 5500 м3/мин и давлением дутья на выходе 0,45 Мн/м2 (около 4,5 am) для больших доменных печей. Для очистки воздуха от пыли и тем самым уменьшения износа лопаток воздуходувки на всасе сооружают специальные камеры с фильтрами, обычно масляными.
Для производства кислорода предусмотрены кислородные станции с блоками разделения; производительность по кислороду составляет 10—35 тыс. м3/ч. Кислород можно подавать на всас воздуходувной машины или же к воздухонагревателям по отдельному кислородопроводу. Дутье, подаваемое воздуходувной машиной, нагревается до 1050—1200° С в воздухонагревателях, называемых иногда кауперами в честь Каупера, который в 1857 г. взял патент на регенеративный воздухонагреватель с кирпичной насадкой. Наружный диаметр воздухонагревателя равен 9 м, высота до верха купола составляет 36 м. Насадка выложена из высокоглиноземистого (верхняя часть) и шамотного (нижняя часть) кирпича. Толщина насадочного кирпича составляет 40 мм. Из этого кирпича выложены ячейки размером 45x45 мм по всей высоте насадки. Поверхность нагрева 1 м3 такой насадки около 25 м2, а всей насадки — около 27 тыс. м2.
Следует различать воздушный и газовый период работы воздухонагревателя.
В газовый период газ сжигается в камере горения, догорает под куполом, а продукты сгорания проходят сверху вниз через насадку, нагревают ее и с температурой 200—350° С уходят по дымовым боровам в дымовую трубу. Для подачи газа предусмотрена газовая горелка с вентилятором производительностью до 48 тыс. м3/ч. Сжигают главным образом очищенный колошниковый газ или смесь его с природным или коксовым газом.
В воздушный период закрыты дымовые клапаны и отключена газовая горелка, но открыты шиберы для подачи холодного дутья и отвода горячего дутья. Холодное дутье поступает в поднасадочное пространство, проходит насадку, где нагревается, и через шибер в камере горения направляется в воздухопровод горячего дутья и затем в печь. По мере охлаждения насадки каупера температура горячего воздуха, выходящего из него, падает. Это недопустимо для нормальной работы доменной печи, поэтому воздух нагревают до более высокой температуры, чем это необходимо, и к нему подмешивают, используя автоматическое дозирование, требуемое количество холодного воздуха, чтобы поддержать температуру дутья постоянной.
Газовый период примерно в два раза продолжительнее воздушного. Следовательно, необходимо не менее трех кауперов — два одновременно нагреваются, а один нагревает воздух. Фактически на печь приходится четыре каупера, а в некоторых случаях семь кауперов на две печи. Поверхность нагрева воздухонагревателей достигает 70 м2 на 1 м3 объема доменной печи.