.leftfoto{ float:left; margin: 4px 10px 2px 0px; } .rightfoto{ float:right; margin: 4px 10px 2px 0px; }


Назад к списку оборудования

Воздухонагреватели

Воздухонагреватель является аппаратом, который нагревает воздух перед тем, как подавать его в доменную печь. Чтобы снизить затраты на использование твердого топлива, на доменном производстве стали использовать воздухонагреватели. Эти приборы помогли существенно сэкономить на топливе в процессе плавки металла. Современные воздухонагревательные приборы позволяют подавать воздух, нагретый до 1300 градусов в печь для улучшения процесса плавки металла.

История появления воздухонагревателей и использование их на производстве

Современное доменное производство берет свое начало с шестнадцатого века, но вдувание в печь разогретых воздушных масс, начали использовать только с начала девятнадцатого века. Ранее воздух для дутья имел либо комнатную температуру, либо был и вовсе холодным. В 1828 году, был получено первое разрешение, подтвержденное документально на использование горячего дутья разработчиком Джеймсом Нилосоном, а спустя год, эту технологию в заводских условиях применили на шотландском заводе Клайд.


В то время в конструкцию воздухонагревателя входили V-образные трубы из чугуна, которые проходили через топку и нагревали воздушные массы до 150 градусов. Такая технология разогрева воздуха в доменной печи, повлекла за собой снижение расхода твердого топлива, представленного коксом и каменным углем, который применялся при плавке в печах на тридцать шесть процентов от общего объема. Через несколько лет было принято решение увеличить температуру дутье до 400 градусов, таким образом, на производстве удалось уменьшить потребление кокса еще на тридцать пять процентов.

Благодаря тому, что нагрев воздушных масс был признан высокоэффективным, его начали использовать в плавильной промышленности повсеместно. На данный момент дутье можно нагревать до 1200 градусов и выше, все зависит от используемой технологии плавки. За всю историю существеннее доменного производства ни одна технология, применявшаяся при плавке, не позволяла снизить удельный расход топлива так, как использование нагретых воздушных масс.

В первые десять лет использования нагретого дутья на производстве использовали несколько разновидностей воздухонагревательных приборов, которые зачастую были представлены рекуператорами. На данный момент российское доменное производство, как и во многих других государствах, стало использовать исключительно регенеративные приборы для нагрева воздуха. Для бесперебойной работы им требуется доменный газ или его смесь с другими горючими элементами. Также может быть использован природный или коксовый газ.

Первые устройства такого типа изобрел инженер из Англии Эдуард Каупер в 1857 году. В честь этого человека множество разновидностей регенеративных нагревателей на данный момент специалисты называют «кауперами».

Для того чтобы подача дутья в доменную печь поступала непрерывно, необходимо использовать как минимум пару нагревательных устройств. Зачастую в комплекте с печью поставляется блок, в который входит три-четыре воздухонагревательных механизма, которые по очереди нагревают воздушные массы.

Воздухонагреватели

Конструктивные особенности воздухонагревателей

Каупер является куполообразным цилиндром, имеющим вертикальное расположение, высоту до пятидесяти метров и диаметр до десяти метров. Снаружи воздухонагревательное устройство помещено в кожух из стали, внутри облицованный теплоизоляционной и огнеупорной кирпичной кладкой. Таким образом, удается предотвратить перегрев, не допустить появления трещин и деформации внешней обмотки, а также уменьшить тепловые потери в атмосферу. Внутри каупер разделяет на две части (огнеупорная насадка и камера горения) вертикальная стенка, доходящая до верха корпуса. Верхняя его часть снабжена подкупольным пространством, соединяющим насадку и камеру механизма.


Те воздухонагревательные устройства, которые применялись в доменном производстве в прошлом, используют и до сих пор. Но они претерпели некоторые конструктивные изменения, что сделало их еще более эффективными.

Принцип работы кауперов


В камеру горения поступают воздушные массы и доменный газ. Полученная смесь сгорает, выделяя продукты горения, которые поднимаются вверх по камере, огибая купол воздухонагревательного механизма. Так как на них воздействует тяга в дымовой трубе, они проходят сквозь отверстие в ней и оседают внизу. Далее, они оказываются в поднасадочной области, кабане и дымовой трубе, через которые попадают в открытое пространство. При прохождении газов сквозь насадку, они нагревают ее, образовывая там большое количество нагретого воздуха.

Воздухонагреватели работают по принципу цикличности. Каждая печь использует по несколько нагревательных механизмов. Пока в нескольких из них происходит нагрев воздуха, остальные подают его в печь. После того как устройство остынет, в процесс вовлекается другой каупер, а тот который остыл, опять используется для нагрева воздушных масс.

Эти устройства обладают четырьмя режимами работы: смешанным, попарно-параллельным, последовательным и параллельным. Самым распространённым рабочим режимом является последовательный. При его использовании все воздухонагреватели работают по очереди, один за другим нагревая воздушные массы и отправляя их в печь.
    Какими бывают воздухонагреватели
  • • Устройства, имеющие внутреннюю камеру горения. Этим механизмам уже более ста пятидесяти лет, но они все еще используются на производстве, хотя в процессе длительной эксплуатации им требуется капитальный ремонт.
  • • Устройства, имеющие внешнюю камеру горения. Они являются модернизированной версией воздухонагревателей с внутренней камерой. На производстве они показывают хорошие показатели, к тому же даже длительная эксплуатация не выводит механизм из строя.
  • • Устройства бесшахтного типа. Они практически не имеют недостатков и способен работать без капитального ремонта до пятидесяти лет. Используется на многих доменных производствах страны.