Højovn

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 16. juni 2020; verifikation kræver 1 redigering .

Højovn (navnemuligheder: luftvarmer , regenerator , cowper ) - et apparat til opvarmning af luft (koldblæsning, der kommer fra en blæser ), før den føres ind i en højovn [1] . Introduktionen af ​​luftvarmere er blevet den mest effektive måde at spare brændstof ( koks ) på i højovnsproduktionens historie.

Historie og modernitet

Højovnsproduktion har eksisteret siden omkring det 14. århundrede, men ideen om at blæse opvarmet højovn ind i højovnen og ikke koldblæsning, som havde været ved atmosfærisk lufttemperatur i århundreder, opstod først i begyndelsen af ​​det 19. århundrede. Den 11. september 1828 var James Beaumont Nielson den første til at opnå patent på brugen af ​​hot blast ( britisk patent nr. 5701) [2] og udførte i 1829 opvarmning af sprængningen på Clyde-anlægget i Skotland [1] . Hans enhed, som bestod af V-formede støbejernsrør, der passerede gennem ovnen, gjorde det muligt at opvarme luften til en temperatur på 150 ° C. Brugen af ​​højovn, der kun var opvarmet til 150 ° C i stedet for koldblæsning i en højovn førte til et fald i det specifikke forbrug af kul , der blev brugt til højovnssmeltning med 36 %. Efterfølgende gjorde brugen af ​​en mere opvarmet blæst (350–400°C) i kokshøjovne det muligt at reducere det relative forbrug af koks [1] med 25–35 %.

På grund af dens høje effektivitet blev blæstvarme hurtigt udbredt. I øjeblikket opvarmes blæsten til 1100-1200°C og derover [1] . I hele historien om eksistensen af ​​højovnsproduktion har ikke en eneste foranstaltning givet et sådant fald i det specifikke brændstofforbrug som brugen af ​​opvarmet blæst.

I de første årtier af brugen af ​​blæsevarme var der flere typer luftvarmere (HH) og deres varianter, som oftest var rekuperatorer . I dag, i højovnsproduktionen i Rusland og i mange andre lande, anvendes kun luftvarmere af regenerativ type , der opererer på højovnsgas eller dens blanding med andre brændbare gasser - naturgas eller koks (det vil sige blandet gas - bør ikke anvendes forveksles med en anden type blandet gas ). De første sådanne luftvarmere blev opfundet i 1857 ( britisk patent nr. 1404) [3] af den engelske ingeniør Edward Cowper . Talrige varianter af luftvarmere af regenerativ type kaldes stadig "coupere" af mange eksperter for nemheds skyld [1] .

Der kræves minimum to luftvarmere for kontinuerligt at forsyne højovnen med blæst. Normalt er der bygget en blok på tre eller fire HV'er i ovnkomplekset, som skiftevis opvarmer blæsten.

Designbeskrivelse

Cowper er en lodret placeret kuppelcylinder op til 50 m høj og 9-10 m i diameter.

Udefra er luftvarmeren omsluttet af et stålhus, som indefra er beklædt med varmeisolerende og ildfaste mursten [1] for at forhindre lokal overophedning, dannelse af revner og deformationer af huset, samt for at reducere varmetab til atmosfæren. Det indre rum er opdelt af en lodret væg, som ikke når toppen, i to dele - et forbrændingskammer og en ildfast dyse. Øverst er der et kuppelrum, der forbinder luftvarmerens to dele.

Cowpers bruges i højovnsproduktion med betydelige designændringer indtil videre.

Sådan virker det

Højovnsgas og luft til gasforbrænding tilføres forbrændingskammeret. Blandingen brænder ud, forbrændingsprodukterne stiger op gennem forbrændingskammeret, går rundt om den hvælvede del af luftvarmeren og passerer derefter under påvirkning af skorstenstrækket gennem dysen i nedadgående retning. Yderligere kommer gasserne ind i underpakningsrummet, svin og en skorsten, hvorigennem de frigives til atmosfæren. Ved at passere gennem dysen opvarmer forbrændingsprodukter den. En stor mængde varme samler sig i dysen.

Luftvarmere fungerer cyklisk. Der bruges 3-4 luftvarmere til hver ovn. Mens nogle luftvarmere varmer op, leverer andre luft til højovnen. Efter at komaskinen er afkølet, sættes endnu en på blæsten, og den afkølede sættes på varme igen.

Der er fire blæsetilstande: sekventiel, parallel, parparallel og blandet. Den mest almindelige driftsform for luftvarmere er sekventiel, når luftvarmerne arbejder på skift, bliver den ene efter den anden sprængt.

Typer af luftvarmere

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Cowper // Kasakhstan. National Encyclopedia . - Almaty: Kazakh encyclopedias , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (CC BY SA 3.0)
  2. ↑ Woodcroft B. Emneindeks (kun lavet af titler) over patenter på opfindelsen, fra 2. marts 1617 (14 James I.) til 1. oktober 1852 (16 Victoriae  ) . - London, 1857. - S. 347.
  3. ↑ Woodcroft B. Kronologisk indeks over ansøgte patenter og meddelte patenter, for året  1857 . - London: Great Seal Patent Office, 1858. - S. 86.

Links