Smältugn

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 16 juni 2020; verifiering kräver 1 redigering .

Masugn (namnalternativ: luftvärmare , regenerator , cowper ) - en apparat för uppvärmning av luft (kallblåsning som kommer från en fläkt ) innan den matas in i en masugn [1] . Införandet av luftvärmare har blivit det mest effektiva sättet att spara bränsle ( koks ) i masugnsproduktionens historia.

Historia och modernitet

Masugnsproduktion har funnits sedan omkring 1300-talet, men idén om att blåsa in uppvärmd masugn i masugnen, och inte kall masugn, som legat i atmosfärisk lufttemperatur i århundraden, uppstod först i början av 1800-talet. Den 11 september 1828 var James Beaumont Nielson den förste att skaffa patent på användningen av varmsprängning ( brittiskt patent nr 5701) [2] och 1829 genomförde han uppvärmning av sprängningen vid Clyde-fabriken i Skottland [1] . Hans anordning, som bestod av V-formade gjutjärnsrör som passerade genom ugnen, gjorde det möjligt att värma luften till en temperatur av 150 ° C. Användningen av masugn uppvärmd endast till 150 °C istället för kallblästring i en masugn ledde till en minskning av den specifika förbrukningen av kol som används vid masugnssmältning med 36 %. Därefter har användningen av en mer uppvärmd blästring (350–400°C) i koksmasugnar gjort det möjligt att minska den relativa förbrukningen av koks [1] med 25–35 %.

På grund av sin höga verkningsgrad blev blästervärme snart utbredd. För närvarande värms sprängningen till 1100-1200°C och över [1] . I hela historien om förekomsten av masugnsproduktion har inte en enda åtgärd gett en sådan minskning av den specifika bränsleförbrukningen som användningen av uppvärmd masugn.

Under de första decennierna av användningen av blästervärme fanns det flera typer av luftvärmare (HH) och deras varianter, som oftast var rekuperatorer . Idag, vid masugnsproduktion i Ryssland och i många andra länder, används endast luftvärmare av regenerativ typ , som arbetar på masugnsgas eller dess blandning med andra brännbara gaser - naturgas eller koks (det vill säga blandad gas - bör inte användas förväxlas med en annan typ av blandad gas ). De första sådana luftvärmarna uppfanns 1857 ( brittiskt patent nr 1404) [3] av den engelske ingenjören Edward Cowper . Talrika varianter av luftvärmare av regenerativ typ kallas fortfarande "coupers" av många experter för bekvämlighets skull [1] .

Minst två luftvärmare krävs för att kontinuerligt förse masugnen med masugnen. Vanligtvis byggs ett block med tre eller fyra HVs i ugnskomplexet, som växelvis värmer upp blästringen.

Designbeskrivning

Cowper är en vertikalt placerad kupolcylinder upp till 50 m hög och 9-10 m i diameter.

Från utsidan är luftvärmaren innesluten i ett stålhölje, som från insidan är fodrat med värmeisolerande och eldfasta tegelstenar [1] för att förhindra lokal överhettning, bildning av sprickor och deformationer av höljet, samt för att minska värmeförluster till atmosfären. Det inre utrymmet är uppdelat av en vertikal vägg, som inte når toppen, i två delar - en förbränningskammare och ett eldfast munstycke. Längst upp finns ett kupolutrymme som förbinder luftvärmarens två delar.

Cowpers används i masugnsproduktion med betydande designförändringar hittills.

Hur det fungerar

Masugnsgas och luft för gasförbränning tillförs förbränningskammaren. Blandningen brinner ut, förbränningsprodukterna stiger upp genom förbränningskammaren, går runt den kupolformade delen av luftvärmaren och passerar sedan under inverkan av skorstensdraget genom munstycket i riktning nedåt. Vidare kommer gaserna in i underförpackningsutrymmet, svin och en skorsten, genom vilken de släpps ut i atmosfären. Genom att passera genom munstycket värmer förbränningsprodukter det. En stor mängd värme samlas i munstycket.

Luftvärmare fungerar cykliskt. 3-4 luftvärmare används för varje ugn. Medan vissa luftvärmare värms upp, tillför andra luft till masugnen. Efter att cowpern svalnat läggs en annan på sprängningen och den kylda värms igen.

Det finns fyra blåslägen: sekventiell, parallell, parparallell och blandad. Det vanligaste driftsättet för luftvärmare är sekventiellt, när luftvärmarna arbetar i tur och ordning blir den ena efter den andra sprängd.

Typer av luftvärmare

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Cowper // Kazakstan. Nationalencyklopedin . - Almaty: Kazakiska uppslagsverk , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (CC BY SA 3.0)
  2. ↑ Woodcroft B. Ämneindex (endast gjorda av titlar) över uppfinningspatent, från 2 mars 1617 (14 James I.), till 1 oktober 1852 (16 Victoriae  ) . - London, 1857. - S. 347.
  3. ↑ Woodcroft B. Kronologiskt index över ansökta patent och beviljade patent, för år  1857 . - London: Great Seal Patent Office, 1858. - S. 86.

Länkar