автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка и исследование методов повышения стойкости доменных воздухонагревателей с внутренней камерой горения

На правах рукописи

СТРЕЛЬНИКОВ Дмитрий Александрович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ ДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ С ВНУТРЕННЕЙ КАМЕРОЙ ГОРЕНИЯ

Специальность 05 16 02 "Металлургия черных, цветных и редких металлов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЭ15Эи г {

Липецк-2007

003159077

Работа выполнена в Липецком государственном техническом университете

Научный руководитель.

доктор технических наук профессор Коршиков В Д

Официальный оппонент.

доктор технических наук профессор Хайдуков В П

кандидат технических наук Титов Ю Н

Ведущее предприятие

ООО «ГИПРОМЕЗ» г Москва

Защита состоится «^чЗ » ОСТс&д^Л 2007 года в ^Р^часов на заседании диссертационного совета Д 212 108 02 в Липецком государственном техническом университете по адресу 398600, г Липецк, ул Московская, 30, ауд 601

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Липецкого государственного технического университета

Автореферат разослан

«2/ » Сек/О&РА 2007Г

Ученый секретарь диссертационного совета

Зайцев В С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Воздухонагреватели являются наиболее энергоемкими из множества вспомогательных агрегатов доменного передела чугуна Осуществляя технологическую утилизацию колошниковых газов после их многоступенчатой очистки, они способствуют интенсификации физико-химических превращений в шихте доменной печи и сокращению удельного расхода кокса Существующая тенденция к повышению температуры дутья приводит к снижению надежности этих теплообменных аппаратов и актуальным становится поиск технических решений, направленных на увеличение стойкости и функциональной эффективности воздухонагревателей с внутренней камерой горения (до 90% парка peí енеративных теплообменников на металлургических комбинатах РФ) Цель работы Исследование "длинноволновых" переходных процессов в доменных воздухонагревателях, которые, накладываясь на более интенсивные квазистационарные процессы, во многом определяют стойкость и эффективность функционирования аппаратов Средством достижении цели служит системный анализ всех видов взаимодействия между выделенными элементами воздухонагревателя, а также экспериментальные и расчетные исследования, на основе которых разрабатывались технические решения, направленные на сохранение высокой стойкости аппаратов В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи

1 Создание новой методики сушки и разогрева доменного воздухонагревателя с использованием специальной пусковой горелки, позволяющей на основе вновь созданной расчетной модели определять необходимые расходы газообразных реагентов горения

2 На базе анализа температурных полей в воздухонагревателе разработка инженерного решения, способствующего независимому термоудлинению различных зон насадки и футеровки камеры горения

3 Исследования на экспериментальном стенде влияния геометрических характеристик спиралевидных турбулизаторов в камере горения на степень перемешивания топлива и окислителя в ее шахте

4 Расчетное определение степени повышения температуры купола воздухонагревателя до уровня, обеспечивающего функционально обоснованную остаточную стойкость огнеупоров купола и насадки

5 Разработка технического решения, направленного на повышение стойкости футеровок радиальной стены воздухонагревателя, а также на предотвращение двух видов электрохимической коррозии его кожуха

Научная новизна.

1 Изучены механизмы повреждений футеровки внутренней боковой камеры горения, а также сопряженного массива насадки на рабочих режимах и при вводе теплообменника в эксплуатацию

2 Разработана расчетная модель контроля технологических параметров горения и температурных полей в насадке при осуществлении сушки и разогрева воздухонагревателя

3 На основе положений теории подобия разработан экспериментальный стенд и методика проведения исследований эффективности перемешивания газообразного топлива и окислителя в камере горении, снабженной турбулизирующими выступами Изучено влияние основных геометрических параметров спиралевидных турбулизаторов на степень перемешивания газообразных реагентов в камере горения

4 Проанализирован характер усталостной деформации кладки купола воздухонагревателя и, на основе разработанной расчетной модели, определен предел теплового нагружения огнеупоров купола, который позволяет сохранить существующий уровень его остаточной стойкости после завершения кампании эксплуатации

Практическая ценность

1 Предложено инженерное решение для преодоления наклона и деформации камеры горения (эффект "банана"), в соответствии с которым насадка разбивается на три локальные зоны с отдельной перевязкой в каждой из зон и, вследствие этого, их независимым термоудлинением, а также взаимным отделением указанных локальных зон волокнистыми матами

2 Разработана новая методика сушки и разогрева воздухонагревателя с использованием вспомогательной пусковой горелки, позволяющей контролировать расходы природного газа и воздуха горения для точного соблюдения технологической инструкции разогрева насадки как в верхней, так и в нижней, низкотемпературной зонах динаса

3 Разработана и внедрена на ряде доменных печей конструкция воздухонагревателя с камерой горения, оснащенной спиралевидными турбулизаторами газообразного топлива и окислителя

4 Предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего по вертикальным швам рабочего слоя и с локальным сдвигом огнеупоров в теплоизоляционном слое для снижения термомеханических напряжений между элементами стены и предотвращения двух видов электрохимической коррозии кожуха

Реализация результатов работы. Предложенная в диссертации методика сушки и разогрева насадки реализована на блоке воздухонагревателей доменной печи объемом 700 м3 Это позволило предотвратить образование микротрещин в переходной зоне насадки от динаса к высокоглиноземистым огнеупорам На ряде доменных печей объемом 3200 м3 внедрена конструкция доменных воздухонагревателей с внутренней камерой горения, оснащенной спиралевидными турбулизаторами газообразного топлива и окислителя, что позволило снизить эффект термической деформации и ошлаковывания каналов насадки Доменному отделу ОАО "Липецкий ГИПРОМЕЗ" передана методика выполнения футеровки радиальной стены воздухонагревателя, которая позволит снизить термомеханические напряжения в элементах рабочего слоя и снизить интенсивность электрохимической коррозии кожуха

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 3-й научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов "Наша общая окружающая среда" (г Липецк, 2002г), на международной научно-технической конференции "Современная металлургия начала нового тысячелетия" (г Липецк, 2003г), на научно-технических семинарах ОАО "Липецкий ГИПРОМЕЗ " и ЛГТУ

Публикации. По наиболее важным темам диссертационной работы имеется 7 публикаций в центральных и региональных изданиях

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 187 наименований, 5 приложений Работа содержит 152 страниц машинописного текста, 6 таблиц, 51 рисунок

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность общего направления диссертационной работы, исходя из определяющей роли доменного процесса в современной металлургической промышленности Отмечено, в частности, что нагрев дутья до 1250°С и более приводит к снижению стойкости воздухонагревателей и уменьшению срока их службы Определена важность исследования переходных процессов, которые во многом определяют надежность воздухонагревателей на протяжении кампании их эксплуатации и обоснована актуальность поиска способствующих этому технических решений Данным вопросам посвящена диссертационная работа, которая проводилась соискателем на протяжении 1997-2005гг

В первой главе обоснован выбор для формирования стратегии исследований разработанного ранее в ЛГТУ квалиметрического системно-инженерного (КСИ) анализа

На первом этапе КСИ-анализа строится граф всех видов взаимодействий между выделенными элементами воздухонагревателя - термомеханических, физико-химических, массопереносных и акустических В дальнейшем экспертный совет с привлечением квалифицированных специалистов-практиков проводит многоуровневую классификацию тех взаимодействий, которые прямо или косвенно влияют на стойкость воздухонагревателя

Отмечено, что проведенный ранее КСИ-анализ конструктивной эволюции воздухонагревателей позволил сделать вывод о существующих резервах повышения стойкости воздухонагревателей с внутренней камерой горения При этом отмечена недостаточная проработка переходных процессов по сравнению с квазистационарными Однако менее интенсивные переходные процессы, накладываясь на часто повторяющиеся квазистационарные, во многом определяют эффективность и надежность аппарата на протяжении кампании его эксплуатации Среди множества

переходных процессов экспертами выделены следующие 1) сушка и разогрев воздухонагревателя, 2) развитие термомеханических взаимодействий сопряженных элементов камеры горения, радиальной стены и насадочного массива, 3) влияние эффекта недожога топлива в камере горения на усталостные изменения в каналах насадки, 4) развитие окислительной и интеркристаллитной коррозии кожуха

Многолетние экспертные обследования воздухонагревателей выявили ряд существенных повреждений в их элементах, определяющих стойкость теплообменных аппаратов в целом наклон и деформация камеры горения (эффект "банана"), образование трещин в нижней части разделительной стены (эффект "короткого замыкания"), крип насадочного массива в зоне перехода "динас-высокоглинозем", ошлаковывание каналов насадки по всей ее высоте, перегрев и коррозия кожуха воздухонагревателя в области сочленения купольной и цилиндрической зон Проанализированы предложенные ранее технические решения, направление на преодоление отмеченных нарушений

Для восстановления газоплотности разделительной стены камеры горения на ее нижних горизонтах (эффект "короткого замыкания") ранее был обоснован метод горячего торкретирования Однако его применение сопряжено с достаточно сложным и дорогостоящим оснащением торкрет-горелок средствами автоматики Более радикальным техническим решением является предложенный в ЛГТУ воздухонагреватель с керамическим кессоном Однако на средних горизонтах камеры горения, вследствие раскрытия швов при наклоне шахты, сохраняется возможность прямых перетоков недожженного топлива в камеру насадки Таким образом, актуальным остается поиск технических решений, направленных на преодоление наклона камеры горения в сторону насадки

Деформация, растрескивание и ошлаковывание каналов насадочного массива во многом определяются особенностями технологии сушки и разогрева воздухонагревателя перед его вводом в эксплуатацию, а также полнотой догорания топлива в шахте В связи с этим представляется важным интенсифицировать перемешивание газообразных реагентов горения при их движении в полости удлиненной камеры горения

На рабочих режимах воздухонагревателей футеровка радиальной стены подвергается воздействию высоких температур, а также циклическому

изменению давлений газовых сред в результате поочередной постановки аппарата на дутье и нагрев Необратимые температурные деформации связующих приводят к возрастанию термомеханических взаимодействий между элементами кладки внутреннего рабочего слоя радиальной стены Кроме того, вследствие разгерметизации участков внешнего, теплоизоляционного слоя под кожух проникают дымовые газы, насыщенные оксидами серы, азота и парами воды, что вызывает перегрев соответствующих участков брони и приводит к развитию двух видов коррозии окислительной и интеркристаллитной Применение расчетных и экспериментальных методик, изложенных в доследующих главах, позволило преодолеть или значительно снизить перчисленные негативные эффекты

Во второй главе рассмотрены наиболее существенные факторы, определяющие стойкость первой из выделенных базовых подсистем воздухонагревателя - камеры горения Показано, что, вследствие неравномерности температурного поля по горизонтальному сечению шахты, термоудлинения ее футеровок вызывают наклон камеры горения в сторону насадки Не менее важным фактором является термическая деформация насадочного массива Его термоудлинения - меньшие у радиальной стены и большие вблизи камеры горения - приводят, вследствие сплошной перевязки, к развитию механического давления на разделительную стену

Для снятия этого дополнительного давления предложено разделить насадочный массив на три локальные зоны с независимой перевязкой и размещением в температурных швах волокнистых матов Это позволит в период разогрева воздухонагревателя осуществить мягкое проскальзывание локальных зон насадки без изменения конфигурации всего насадочного массива

Большое значение для эффективного функционирования воздухонагревателя на рабочих режимах имеет технология его сушки и разогрева Используемый в верхней зоне динас имеет три температурных интервала модификационных превращений кварца - 100-160, 200-275 и 600-700°С, характеризующихся резким изменением размеров кристаллической решетки Это обстоятельство требует прохождения динасом соответствующих температурных интервалов, с фиксированной скоростью, предусмотренной технологическим графиком сушки и разогрева В настоящее время вывод теплообменника на рабочие режимы осуществляется

достаточно грубо, поскольку соотношение расходов газа и воздуха, подаваемых в зону горения, регулируется лишь изменением положения металлического листа на штуцере основной горелки Вследствие этого температура динаса может отклоняться от установленного технологического графика до десяти градусов и более, что приводит к кратковременным изменениям скорости нагрева выше допустимой и, тем самым, образованию трещин в футеровке и насадке еще до ввода аппарата в эксплуатацию Поскольку же выполнение технологической инструкции сушки и разогрева определяется показателями купольной термопары, контролирующей лишь температуру верхнего торца насадки, нижняя часть динасовой зоны, несколько отстающая по подъему температуры, принимает повышение скорости на каждом очередном этапе разогрева еще до достижения ею необходимого температурного уровня Это требует постоянного контроля распределения температур по всей высоте насадки

В соответствии с изложенным, для сушки и разогрева воздухонагревателя предлагается использовать специальную пусковую горелку, работающую с большим коэффициентом расхода воздуха (до 10-12) и регулируемыми в заданных пределах расходами природного газа (50-300 м3/час) и воздуха горения (до 3000 м3/час) При этом, для постоянного определения расходов газообразных реагентов горения, обеспечивающих необходимую скорость изменения температуры верха динаса, необходимо производить расчет теплового баланса горения и теплопереноса на входе в насадку На его основе определяется значение коэффициента расхода воздуха п и объемного коэффициента теплопередачи а

Здесь г]- пирометрический коэффициент, 1:вх, г, I — температуры дыма на входе в насадку, а также ее начальная и конечная температуры на каждом интервале Дт по технологическому графику, £,Н' - соответственно

(1)

(2)

порозность и удельная поверхность насадки, рн, сн - плотность и теплоемкость насадки.

Далее, на соответствующем интервале сушки и разогрева Ах, определяются по критериальному соотношению Михеева

N11 = 0 021 11е0 8 Рг° 43 (3)

расходы природного газа "В" и воздуха горения *Т)"

В = ^ Рж/(о>с02 + »Н20 + % + и02 Л Т> = В п (4)

где Бж - живое сечение насадки

Полученные распределения расходов обеспечивают выполнение графика

сушки и разогрева для верхнего уровня дина'са Для его соблюдения также и

на нижнем уровне требуются дополнительные расчеты температурных полей

по всей высоте насадки в пределах соответствующих интервалов Ат С этой

целью использован расчетный алгоритм Соломенцева — Меньшикова

Данная методика была применена при осуществлении сушки и разогрева

воздухонагревателя доменной печи объемом 700 м3 Изменения расходных

характеристик газообразных реагентов горения, усредненных за

соответствующий период, приведены в таблице 1, а нормативный

модифицированный график сушки и разогрева на рис 1

Л

1200 -

1100 •

1000 ■

900 '

700 ■ 600 ■ 500 ■ 400 • 300 200 100 ■ 0 ■

9 100 200 300 400 500 600 700

Время, час

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Время, сутки

Рис 1 График сушки и разогрева воздухонагревателя с динасовым куполом

Таблица 1

Изменение расходных характеристик газа и воздуха горения при сушке и разогреве насадки

Интервал изменения температуры динаса, °С 0-100 100-300 300-400 400-700

Коэффициент расхода воздуха 12 4,4 3,8 2,4

Расходы природного газа, м3/час 18 43,2 47,2 120

Расход воздуха горения, м3/час 1938 1746 1639 1727,5

Следует отметить, что в случае оснащения воздухонагревателя газокерамическим кессоном нет необходимости использовать специальную пусковую горелку, поскольку контроль расхода воздуха уже предусмотрен при его подаче из трубопровода холодного дутья под защитную стену в камеру горения При этом в расчете учитывается степень обогащения дутья кислородом

В третьей главе рассмотрена вторая из выделенных подсистем воздухонагревателя — тепловоспринимающий насадочный массив

Огнеупоры насадки работают в менее тяжелых условиях, чем в камере горения, однако ввиду имеющего место дожигания части газообразного топлива в каналах насадки, происходит постепенное ошлаковывание их поверхности В этих условиях важно организовать интенсивное смешение воздуха с топливом еще в шахте, до выхода реагентов горения в зону подкупольного пространства Известны применяющиеся для этой цели инженерные средства установка регистров, завихрителей, экранов, козырьков, и др Предпочтительным для условий доменных воздухонагревателей является использование керамических спиралевидных турбулизаторов Они реализуются на основе ступенчатого радиального смещения элементов внутреннего оката камеры горения в полость шахты (рис 2) Для определения степени перемешивания газообразного топлива и окислителя был создан экспериментальный стенд, представляющий собой изотермическую модель камеры горения В качестве моделирующего газа избран вентиляторный воздух При опытных исследованиях соблюдалось полное геометрическое подобие образца и модели, а также равенство критериев Яе и Ей

\

III

Т~Т~1

гтп

111,1

III I

Рис 2 Варианты выполнения турбулизующих выступов в камере горения доменного воздухонагревателя с изменением их ширины и угла наклона к вертикальной оси

На экспериментальном стенде проводилось исследование влияния на степень перемешивания газа и воздуха ширины спиралевидных выступов, а также их шага и угла наклона по отношению к оси камеры горения В соответствии с методикой проведения экспериментов условно разбивали выходные сечения камеры горения на пять кольцевых участков (рис 3) и производили замер температур, а также осевой и тангенциальной составляющей скорости с помощью напорной трубки, снабженной термопарой Одновременно измеряли температуру и расходы входных потоков воздуха, моделирующих газообразные компоненты горения

Для сравнительной оценки эффективности перемешивания был введен показатель степени перемешивания <р

где 1:,у - температура ,)-й точки (1 < ^ 4) 1-го кольцевого участка (1 < 1 < 5),

1 - средняя температура в каждой точке газового потока при идеальном перемешивании, равная

21>, с, I,

X =

(с,+с2) (г>,+г>2)

(6)

Здесь г>1, Сь I - расход, удельная теплоемкость и температура (1,2 параметры холодного и подогретого воздуха)

Невязка теплового баланса я определялась по соотношению

Сч ^ Р,;

с, 1,=1

.-1 ]• 1

+ч.

(?)

где w,c,t - скорость, удельная теплоемкость и температура в точках измерения, г, — радиус, ау = агс^ (w¡!!l)J/ wZ|1J и - осевая и

тангенциальная составляющие скорости

Рис 3 Распределение точек измерения температур и скоростей газовых потоков

Одновременно расчетным путем по перепаду давлений на входе и выходе камеры горения определялись коэффициенты гидравлического сопротивления смешанного потока газов

Полученные экспериментальные данные позволили сделать вывод о том, что изменение профиля выступов спиралевидных турбулизаторов при их

неизменном шаге t/D и величине S/D практически не влияет на степень перемешивания газовых сред С другой стороны угол наклона а спиралевидных турбулизаторов к вертикальной оси оказывает существенное влияние на степень перемешивания потоков

Показатель степени перемешивания ф, имеющий величину ф=1,05 для камеры горения с гладкими стенами, существенно меняется в зависимости от а, а также с увеличением S/D (рис 4 и табл 2)

Из таблицы 2 следует, что при S/D=0,01 для а=16,3° показатель <р=0,98, а для а=69,2° показатель ф=0,90 Дальнейший рост величины выступов спиралевидных турбулизаторов до значения S/D=0,03 понижает величины показателя <р- для а=16,3°, ф=0,24, для а=41,3°, ф=0,21, для а=69,2°, ф=0,19. При этом относительная величина сжатия сечения турбулизаторами увеличивается от 4% для S/D=0,01 до 13% для S/D=0,03

0,8

0,6

0,4

0,2

турбул ентное

ядро П( 3 пока

\ 1 I 1

¡22

I31 iHa > чного

п с. >граш юя

0,01

0,02

С

0,6

0,4

0,2

S/D

0,03

Рис 4 Распределение степени перемешивания гидравлического сопротивления от величины выступов S/D и угла наклона а спиралевидных турбулизаторов 1-сх = 69,2°; 2-а = 41,3°, 3-а = 16,3°, 1-1= 114 мм, о-/= 228 мм, р -/= 342 мм

Таблица 2

Данные стендовых исследований

Угол наклона спиралевидных турбулизаторов а=16,3° а=41,3° а=69,2°

значение S/D ОД 0,2 0,3 0,1 0,2 0,3 0,1 0,2 0,3

значение ср 0,98 0,53 0,24 0,93 0,40 0,21 0,90 0,29 0,19

значение % 0,32 0,37 0,41 0,35 0,40 0,49 0,36 0,42 0,55

Очевидно, что с ростом S/D наибольшее увеличение коэффициента гидравлического сопротивления камеры горения имеет место для спиралевидного турбулизатора с наименьшим шагом t/D и максимальным а Действительно, уменьшение шага спиралевидного турбулизатора сопровождается ростом гидравлического сопротивления при одинаковой величине S/D

В то же время известно, что сужение сечения камеры горения приводит к одновременному усилению пульсации пламени Таким образом, предпочтительным представляется умеренное сужение площади поперечного сечения камеры горения - до 8% Это соответствует а=69,2° и наименьшему шагу t/D=3 при S/D=0,02 При этом значение коэффициента гидравлического сопротивления камеры горения §=0,42

Система спиралевидных турбулизаторов в камере горения была реализована на ряде доменных воздухонагревателей в РФ и за рубежом

В четвертой главе рассмотрена третья из выделенных базовых подсистем воздухонагревателя — купол и радиальная стена аппарата с сопряженным металлическим кожухом

Известно, что существенное значение для функциональной эффективности воздухонагревателя имеет величина не только текущей, но и остаточной стойкости его элементов после завершения компании эксплуатации аппарата Неоправданно мягкие тепловые нагрузки вынуждают при демонтаже воздухонагревателей выводить из эксплуатации дорогостоящие огнеупоры с минимальной усталостной деформацией

Проведенные после 22 лет эксплуатации экспертные обследования воздухонагревателей доменной печи объемом 3200 м3 показали, что при

существующих режимах нагрева насадки с температурой купола 1300-1320°С аппараты могли бы эксплуатироваться еще 10-12 лет Об этом говорит хорошее состояние высокотемпературных зон огнеупорных футеровок и насадки В связи с этим была поставлена задача расчетного определения температурного режима эксплуатации воздухонагревателей, который позволил бы при сохранении конечной упругопластической деформации купола, характерной для существующих режимов, достичь длительности кампании теплообменников - 25 лет Указанный период установлен для отрасли в соответствии с частотой появления новых технических решений по перспективным конструкциям

Для осуществления указанной расчетной оценки сформулирована задача нагрева купола воздухонагревателя

Пусть при температуре купола, равной Т, возникает окружное напряжение ст При этом деформация мертеля швов составит величину А30, а деформации ползучести кирпичей в за время нагрева воздухонагревателя (т )

достигнет величины е

Деформацию огнеупоров купола определяем на основе упруговязкопластической модели по зависимости

Е = А |о2 т , (8)

где е = А1/1 - деформация ползучести за время т, 1 — линейный размер кирпича, м, ДI — изменение линейного размера за время г, м, А - постоянный для каждого вида огнеупора коэффициент; сг- напряжение, Q - кажущаяся энергия активации ползучести, К — универсальная газовая постоянная; Т - температура, тп - показатель степени, характерный для каждого вида материала (0<да<1)

При этом величина напряжения, как функция температуры и времени, задается в общем случае выражением

т) = Е<|а(Т — Т ) —— Аб(Т,т)1, (9)

I яа0 }

где Е,а - модуль упругости и коэффициент линейного температурного

расширения кирпичей кладки, Т,Тв - температура футеровки на внутренней

поверхности и на поверхности нулевого напряжения при г = ао и г = Ь соответственно, Ы— количество швов кладки в окружном направлении

Пренебрегая релаксирующим эффектом от деформации мертеля, запишем условия равенства деформации при существующем Т и искомом Тх уровнях температур

Т-Тв чТх-Тв

ехр

Б1Т

ехр

л ыт

(10)

где т1 - время определенной экспертами надежной эксплуатации воздухонагревателя при существующем "мягком" режиме (32-34 года), тг -25 лет, Тв а 500 °С

Точки пересечения соответствующих кривых на рис 5 дают значения Тх Видно, что температуру купола целесообразно повысить до 1365-1420 °С, что не превышает уровня 1500 °С, определенного по рабочим характеристикам высокоплотного динаса

1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440

Рис 5 Графическая зависимость для уравнения (6) 1 — значения у, 2-правая часть уравнения для Т1=32, 3 - для Т1=34

Надежность работы воздухонагревателя в значительной степени определяется стойкостью его футеровок В условиях слабой герметичности огнеупорных слоев радиальной стены газообразный теплоноситель начинает проникать в зону тепловой изоляции, что приводит к перегреву и усиленной коррозии кожухов Известно также, что вследствие неравномерности распределения температур по толщине рабочего слоя связующие в большей

степени сжимаются на внутренней стороне радиальной стены, вследствие чего в периоды охлаждения механические напряжения концентрируются на уменьшенных площадях поверхности контакта огнеупорных элементов, что приводит к сколам Кроме того, ввиду радиального смещения рабочего слоя, теплоизаляционные окаты радиальной стены воздухонагревателя и его кожух испытывают значительные нагрузки

Одним из решений позволяющих устранить отмеченные эффекты является выполнение стены воздухонагревателя без раствора в вертикальных швах рабочего слоя Это позволит ускорить процесс сушки и разогрева воздухонагревателя, снизить концентрацию остаточной влаги в теплоизоляционных слоях футеровки, а также уменьшить градиент температур по толщине рабочего слоя, вследствие чего увеличивается площадь контакта кирпичей

Разрушение металла кожуха воздухонагревателя вследствие электрохимического взаимодействия с коррозионной средой представляет серьезную опасность для высокотемпературных воздухонагревателей Известна электрохимическая коррозия двух видов высокотемпературное окисление ферритовых зерен (окислительная коррозия) и интеркристаллитная или кислотная коррозия междоменных зон Последняя особенно опасна, поскольку приводит к разрушению кожуха воздухонагревателя без его перегрева и видимой предварительной деформации Такие разрушения произошли на ряде воздухонагревателей в РФ и за рубежом

На окислительную коррозию металлов существенно влияет температура, поскольку с ее ростом повышается скорость процессов окисления металлов Колебания температуры, особенно переменные нагрев и охлаждение, интенсифицируют окисление металлов, так как в защитной оксидной пленке образуются трещины, и она может отслаиваться от кожуха Состав газовой среды также оказывает большое влияние на скорость окисления железа Особенно сильно влияют кислород, соединения серы, окислы азота и водяные пары

Однако наиболее существенным процессом с точки зрения стойкости кожуха является интеркристаллитная коррозия Внешне она проявляется в образований микротрещин глубиной 3-10 мм, которые чаще располагаются у сварных швов и в местах концентрации напряжений (перегибы кожуха,

сочленения) Причиной образования микротрещин является разрушение металла по границам ферритовых зерен под воздействием агрессивных газов, главным образом оксидов азота (NOx), а также сернистых газов и хлора Эти газы, соединяясь с появляющимися при горении парами воды, образуют кислоты, которые, конденсируясь на кожухе, приводят к постепенному разрушению связей между зернами металла и образованию трещин Периодическое изменение давления ускоряет этот процесс. Несмотря на ряд мер по устранению межкристаллитной коррозии, эффективного способа борьбы с ней не найдено Основным методом пока является снижение температуры купола до 1400 °С

Для изучения состояния кожухов доменных воздухонагревателей с точки зрения коррозии обоих видов были произведены измерения их температуры после 17 лет эксплуатации В результате опытно-промышленных экспериментов выявлено повышение температуры кожухов (на 22-35°С для уровней 41600-42080 мм) Выборочные проверки во время остановов воздухонагревателей показали наличие осыпания волокнистых плит в теплоизоляционных зонах, что определялось перетоком под броню газообразных теплоносителей из подкупольного пространства

На основе анализа состояния радиальной стены предложено выполнять футеровку без связующего в вертикальных швах рабочего слоя В то же время укладку волокнистых матов на указанных выше уровнях производить с локальным сдвигом, комбинируя в шахматном порядке волокнистые маты с легковесными огнеупорами Исключение связующего в вертикальных швах рабочего слоя реализует более равномерный прогрев футеровок по радиусу аппарата, что позволит сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным швам рабочего слоя. С другой стороны, перераспределение элементов кладки в теплоизоляционном слое стены будет обеспечивать газоплотность этой зоны, что снизит интенсивность коррозионных процессов обоих видов Выводы.

1 Изучены механизмы повреждений футеровки внутренней боковой камеры горения воздухонагревателя и на основе существующей модели термоудлинений насадки воздухонагревателя показано, что последние создают в насадочном массиве деформации, способствующие возникновению эффекта "банана" по высоте шахты камеры горения

Предложено инженерное решение для преодоления наклона камеры горения, в соответствии с которым, насадка разбивается на три локальные зоны с отдельной перевязкой блоков в каждой из зон и, вследствие этого, независимым термоудлинением, а также взаимным отделением локальных зон и всего насадочного массива от сопряженных футеровок волокнистыми матами Последнее способствует "мягкому" проскальзыванию отделенных зон насадки при всех видах термоизменений

2 Разработана расчетная модель непрерывного определения расходов топлива и воздуха горения, подаваемого через вспомогательную горелку для сушки и разогрева воздухонагревателя, а также технологических условий изменения скорости разогрева как верхней, так и нижней, низкотемпературной зоны динаса

3 Предложен новый метод сушки и разогрева воздухонагревателя с динасовым куполом с использованием вспомогательной пусковой горелки, позволяющей контролировать расходы природного газа и воздуха горения

4 С помощью основных положений теории моделирования разработан и реализован в материале экспериментальный стенд, а также разработана методика проведения экспериментов и обработки опытных данных для исследования эффективности перемешивания газообразных реагентов горения в шахте доменного воздухонагревателя с использованием спиралевидных турбулизаторов

5 Экспериментально изучено влияние на степень перемешивания газовых потоков в камере горения величины выступов, шага и формы спиралевидных турбулизаторов При этом установлено следующее

- изменение профиля выступов спиралевидных турбулизаторов при их неизменном шаге t/D и величине выступов S/D практически не влияет на степень перемешивания газовых сред,

- существенное влияние на степень перемешивания <р газовых сред оказывает угол наклона а спиралевидных турбулизаторов к вертикальной оси, причем отмечено наибольшие снижение <р при а =69,2°, и наименьшие при а =16,3°,

- эффективность перемешивания газовых сред возрастает при уменьшении шага спиралевидных турбулизаторов t/D и при увеличении выступов S/D Так при S/D=0,02 для а =16,3°, ¥>=0,42, а для а=69,2°, <р= 0,29 Соответственно, при S/D=0,03 для а=16,3, 19=0,24, а для а =69,2°, <р= 0,19,

- степень перемешивания газовых сред сопровождается увеличением гидравлического сопротивлением £, камеры горения Увеличение S/D от 0,01 до 0,03 приводит к повышению \ от 0,36 до 0,55 при а =69,2° Оптимальным можно считать значение t/D=3 и S/D=0,02, при этом значение коэффициента гидравлического сопротивления камеры горения £,=0,42

6 Разработана математическая модель для сравнительной оценки величины упругопластической деформации купола в зависимости от времени и расчетом найдены пределы его теплового нагружения при сохранении функционально обусловленного уровня стойкости

7 Проанализированы особенности теплопереноса в футеровке радиальной стены воздухонагревателя и механизмы окисления материала кожуха для типового выполнения кладки и ее выполнения без связующего в вертикальных швах рабочего слоя

8 На основе проведенных опытно-промышленных исследований состояния радиальной стены воздухонагревателей предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего в вертикальных швах рабочего слоя и укладкой в теплоизоляционном слое волокнистых матов и легковесных огнеупоров с локальным сдвигом в зоне сочленения радиальной стены и купола, что позволит повысить стойкость огнеупорной кладки рабочего слоя и газоплотность теплоизоляционной зоны, а также снизить электрохимическое окисление кожуха

Публикации по теме диссертации

1 Бородин Ю В Оптимизация нагрева насадки воздухонагревателей с динасовым куполом [текст] / ЮВ Бородин, ДА Стрельников, Д В Васильев // Сб тезисов докладов 3 научно-практической

конференции "Наша общая окружающая среда" - Липецк, 2002, стр 67-68

2 Рыбалкин И В Снижение тепловых выбросов на основе использования многокомпонентных газовых смесей [текст] / ИВ Рыбалкин, Д А Стрельников, Ю В Бородин // Сб тезисов докладов 3 научно-практической конференции "Наша общая окружающая среда" -Липецк, 2002, стр 68-69

3 Стрельников ДА О новом методе сушки и разогреве доменного воздухонагревателя [текст] /ДА Стрельников, Ю В Бородин, И В Рыбалкин // Сб тезисов докладов 3 научно-практической конференции "Наша общая окружающая среда" - Липецк, 2002, стр 70

4 Коршиков В.Д Влияние конструкции кладки на условия службы стены воздухонагревателя [текст] / В Д Коршиков, И Г Бянкин, Ю В Бородин, Д А Стрельников и др // Сб научных трудов посвященных 30-летию НИС ЛГТУ - Липецк, 2003, стр 79-82

5. Стрельников ДА Снижение недожога топлива в доменных воздухонагревателях [текст] /ДА Стрельников, В Д Коршиков // В журн «Экология ЦЧО РФ», №2 (13), 2004, 81-82 стр

6 Стрельников ДА Расчетная модель разогрева воздухонагревателя перед вводом в эксплуатацию [текст] /ДА Стрельников, Ю В Бородин, Г.В Кондратьев//Изв вузов ЧМ, 2006, №1 стр 70

7 Стрельников ДАО допустимом нагреве купола воздухонагревателя [текст] / ДА Стрельников, ИВ Рыбалкин, Г В Кондратьев // Изв вузов ЧМ, 2006, №4 стр 68

Отпечатано в типографии ЛГТУ Подписано в печать 19 09 2007 Формат 60x84 1/16 Ризография Печ л 1,4 Тираж 120 экз Заказ №702 Типография ЛГТУ 398600 Липецк, ул Московская, 30

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ факторов, влияющих на стойкость основных элементов доменных воздухонагревателей

1.2. Классификация взаимодействий, понижающих стойкость доменных воздухонагревателей

1.3. Развитие конструктивных решений, направленных на повышение эффективности и стойкости доменных воздухонагревателей

1.4. Повышение стойкости камер горения у воздухонагревателей типовой конструкции

1.5. Существующие методы повышения стойкости насадки доменных воздухонагревателей

1.6. Повышение стойкости кожухов воздухонагревателей

1.7. Задачи исследования

2. ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ КАМЕРЫ ГОРЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РАЗОГРЕВА И НА РАБОЧИХ РЕЖИМАХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

2.1 Существующие методы подавления эффекта "короткого замыкания" в доменных воздухонагревателях

2.2. О механизме деформации камеры горения воздухонагревателя типовой конструкции

2.3. Повышение стойкости футеровок воздухонагревателей с динасовым куполом в период сушки и разогрева

2.3.1. Разработка новой методики сушки и разогрева воздухонагревателей с динасовом куполом

2.3.2. Расчетная схема определения технологических параметров сушки и разогрева

2.4. Выводы

3.ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ НАСАДКИ НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ТОПЛИВА И ОКИСЛИТЕЛЯ В КАМЕРЕ ГОРЕНИЯ

3.1. Обоснование выбора метода исследования

3.2. Сравнение аэродинамических характеристик процесса горения топлива в натуральных и изотермических условиях

3.3. Разработка экспериментальной установки

3.4. Методики получения экспериментальных данных для оценки степени перемешивания газообразных компонентов горения

3.4.1. Измерение расхода воздуха

3.4.2. Измерение скорости воздушного потока

3.4.3. Измерение температуры

3.5. Описание экспериментального стенда

3.6. Методика обработки экспериментальных данных

3.7. Результаты обработки экспериментов и их анализ

3.8. Выводы 96 4. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ОГНЕУПОРОВ СТЕН И

КУПОЛА ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ И

ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

4.1 О допустимом уровне нагрева насадки воздухонагревателя с динасовым куполом

4.2 Анализ влияния конструкции кладки на температурные условия службы кожуха и радиальной стены воздухонагревателя

4.3 Коррозия кожуха теплообменника

4.4. Опытно - промышленные исследования состояния радиальной стены воздухонагревателей доменной печи объемом 3200 м

4.5. Способ выполнения кладки радиальной стены доменного воздухонагревателя

4.6. Выводы 126 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 131 ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Воздухонагреватели являются наиболее энергоемкими из множества вспомогательных агрегатов доменного передела чугуна. Осуществляя технологическую утилизацию колошниковых газов после их многоступенчатой очистки, они способствуют интенсификации физико-химических превращений в шихте доменной печи и сокращению удельного расхода кокса. Существующая тенденция к повышению температуры дутья приводит к снижению надежности этих теплообменных аппаратов и актуальным становится поиск технических решений, направленных на увеличение стойкости и функциональной эффективности воздухонагревателей с внутренней камерой горения (до 90% парка регенеративных теплообменников на металлургических комбинатах РФ).

Цель работы. Исследование "длинноволновых" переходных процессов в доменных воздухонагревателях, которые, накладываясь на более интенсивные квазистационарные процессы, во многом определяют стойкость и эффективность функционирования аппаратов. Средством достижении цели служит системный анализ всех видов взаимодействия между выделенными элементами воздухонагревателя, а также экспериментальные и расчетные исследования, на основе которых разрабатывались технические решения, направленные на сохранение высокой стойкости аппаратов. В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи.

1. Создание новой методики сушки и разогрева доменного воздухонагревателя с использованием специальной пусковой горелки, позволяющей на основе вновь созданной расчетной модели определять необходимые расходы газообразных реагентов горения.

2. На базе анализа температурных полей в воздухонагревателе разработка инженерного решения, способствующего независимому термоудлинению различных зон насадки и футеровки камеры горения.

3. Исследования на экспериментальном стенде влияния геометрических характеристик спиралевидных турбулизаторов в камере горения на степень перемешивания топлива и окислителя в ее шахте.

4. Расчетное определение степени повышения температуры купола воздухонагревателя до уровня, обеспечивающего функционально обоснованную остаточную стойкость огнеупоров купола и насадки.

5. Разработка технического решения, направленного на повышение стойкости футеровок радиальной стены воздухонагревателя, а также на предотвращение двух видов электрохимической коррозии его кожуха.

Научная новизна.

1. Изучены механизмы повреждений футеровки внутренней боковой камеры горения, а также сопряженного массива насадки на рабочих режимах и при вводе теплообменника в эксплуатацию

2. Разработана расчетная модель контроля технологических параметров горения и температурных полей в насадке при осуществлении сушки и разогрева воздухонагревателя.

3. На основе положений теории подобия разработан экспериментальный стенд и методика проведения исследований эффективности перемешивания газообразного топлива и окислителя в камере горении, снабженной турбулизирующими выступами. Изучено влияние основных геометрических параметров спиралевидных турбулизаторов на степень перемешивания газообразных реагентов в камере горения.

4. Проанализирован характер усталостной деформации кладки купола воздухонагревателя и, на основе разработанной расчетной модели, определен предел теплового нагружения огнеупоров купола, который позволяет сохранить существующий уровень его остаточной стойкости после завершения кампании эксплуатации.

Практическая ценность

1. Предложено инженерное решение для преодоления наклона и деформации камеры горения (эффект "банана"), в соответствии с которым насадка разбивается на три локальные зоны с отдельной перевязкой в каждой из зон и, вследствие этого, их независимым термоудлинением, а также взаимным отделением указанных локальных зон волокнистыми матами.

2. Разработана новая методика сушки и разогрева воздухонагревателя с использованием вспомогательной пусковой горелки, позволяющей контролировать расходы природного газа и воздуха горения для точного соблюдения технологической инструкции разогрева насадки как в верхней, так и в нижней, низкотемпературной зонах динаса.

3. Разработана и внедрена на ряде доменных печей конструкция воздухонагревателя с камерой горения, оснащенной спиралевидными турбулиза-торами газообразного топлива и окислителя.

4. Предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего по вертикальным швам рабочего слоя и с локальным сдвигом огнеупоров в теплоизоляционном слое для снижения термомеханических напряжений между элементами стены и предотвращения двух видов электрохимической коррозии кожуха.

Реализация результатов работы. Предложенная в диссертации методика сушки и разогрева насадки реализована на блоке воздухонагревателей доменной печи объемом 700 м . Это позволило предотвратить образование микротрещин в переходной зоне насадки от динаса к высокоглиноземистым огнеупол рам. На ряде доменных печей объемом 3200 м внедрена конструкция доменных воздухонагревателей с внутренней камерой горения, оснащенной спиралевидными турбулизаторами газообразного топлива и окислителя, что позволило снизить эффект термической деформации и ошлаковывания каналов насадки. Доменному отделу ОАО "Липецкий ГИПРОМЕЗ" передана методика выполнения футеровки радиальной стены воздухонагревателя, которая позволит снизить термомеханические напряжения в элементах рабочего слоя и снизить интенсивность электрохимической коррозии кожуха.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 3-й научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов "Наша общая окружающая среда" (г. Липецк, 2002г.); на международной научно-технической конференции "Современная металлургия начала нового тысячелетия" (г. Липецк, 2003г.); на научно-технических семинарах ОАО "Липецкий ГИПРОМЕЗ" и ЛГТУ.

В первой главе обоснован выбор для формирования стратегии исследований разработанного ранее в ЛГТУ квалиметрического системно-инженерного (КСИ) анализа.

Отмечено, что проведенный ранее КСИ-анализ конструктивной эволюции воздухонагревателей позволил сделать вывод о существующих резервах повышения стойкости воздухонагревателей с внутренней камерой горения. При этом отмечена недостаточная проработка переходных процессов по сравнению с квазистационарными.

Среди множества переходных процессов экспертами выделены следующие: 1) сушка и разогрев воздухонагревателя, 2) развитие термомеханических взаимодействий сопряженных элементов камеры горения, радиальной стены и насадочного массива, 3) влияние эффекта недожога топлива в камере горения на усталостные изменения в каналах насадки, 4) развитие окислительной и ин-теркристаллитной коррозии кожуха.

Многолетние экспертные обследования воздухонагревателей выявили ряд существенных повреждений в их элементах, определяющих стойкость тепло-обменных аппаратов в целом: наклон и деформация камеры горения (эффект "банана"); образование трещин в нижней части разделительной стены (эффект "короткого замыкания"); крип насадочного массива в зоне перехода "динас-высокоглинозем"; ошлаковывание каналов насадки по всей ее высоте; перегрев и коррозия кожуха воздухонагревателя в области сочленения купольной и цилиндрической зон. Проанализированы предложенные ранее технические решения, направление на преодоление отмеченных нарушений.

Применение расчетных и экспериментальных методик, изложенных в последующих главах, позволило преодолеть или значительно снизить перечисленные негативные эффекты.

Во второй главе рассмотрены наиболее существенные факторы, определяющие стойкость первой из выделенных базовых подсистем воздухонагревателя - камеры горения.

В третьей главе рассмотрена вторая из выделенных подсистем воздухонагревателя - тепловоспринимающий насадочный массив.

Огнеупоры насадки работают в менее тяжелых условиях, чем в камере горения, однако ввиду имеющего место дожигания части газообразного топлива в каналах насадки, происходит постепенное ошлаковывание их поверхности. В этих условиях важно организовать интенсивное смешение воздуха с топливом еще в шахте, до выхода реагентов горения в зону подкупольного пространства.

Предпочтительным для условий доменных воздухонагревателей является использование керамических спиралевидных турбулизаторов.

На экспериментальном стенде проводилось исследование влияния на степень перемешивания газа и воздуха ширины спиралевидных выступов, а также их шага и угла наклона по отношению к оси камеры горения.

В четвертой главе рассмотрена третья из выделенных базовых подсистем воздухонагревателя - купол и радиальная стена аппарата с сопряженным металлическим кожухом.

Разработана математическая модель для сравнительной оценки величины упругопластической деформации купола в зависимости от времени и расчетом найдены пределы его теплового нагружения при сохранении функционально обусловленного уровня стойкости, а также проанализированы особенности теплопереноса в футеровке радиальной стены воздухонагревателя и механизмы окисления материала кожуха для типового выполнения кладки и ее выполнения без связующего в вертикальных швах рабочего слоя.

На основе проведенных опытно-промышленных исследований состояния радиальной стены воздухонагревателей предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего в вертикальных швах рабочего слоя и укладкой в теплоизоляционном слое волокнистых матов и легковесных огнеупоров с локальным сдвигом в зоне сочленения радиальной стены и купола, что позволит повысить стойкость огнеупорной кладки рабочего слоя и газоплотность теплоизоляционной зоны, а также снизить электрохимическое окисление кожуха.

4.6. Выводы

1. Разработана математическая модель для расчетной оценки величины функционально обусловленного уровня нагрева насадки и расчетом найдены соответствующие значения температуры купола.

2. Проанализированы особенности теплопереноса в футеровке радиальной стены воздухонагревателя и механизмы окисления материала кожуха для типового выполнения кладки и без связующего в вертикальных швах рабочего слоя.

3. Проведены опытно-промышленные исследования состояния радиальной стены воздухонагревателей на основе сравнительных измерений температуры кожухов поверхностной термопарой в сходных точках для двух периодов: на момент ввода аппаратов в работу и после 17 лет эксплуатации. Выявлено повышение температуры кожухов для уровней 41600-42080 мм на 22-35°С, что связано с осыпанием плит МКРВ.

4. На основе анализа полученных экспериментальных данных предложено в зоне сочленения радиальной стены и купола выполнять укладку волокнистых матов с локальным сдвигом в шахматном порядке, комбинируя их с легковесными огнеупорами, что исключит доступ дымовых газов в зону расположения МКРВ-350.

5. Предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего в вертикальных швах рабочего слоя и укладкой волокнистых матов и легковесных огнеупоров в шахматном порядке на высоте 41600-42080мм, позволяющее повысить газоплотность теплоизоляционной зоны и, тем самым, стойкость огнеупорной кладки и кожуха доменного воздухонагревателя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Изучены механизмы повреждений футеровки внутренней боковой камеры горения воздухонагревателя. Они определяются следующими факторами:

-существенной неравномерностью температурных полей по периметру сечения камеры горения различных форм; -возникновением и развитием эффекта "короткого замыкания"; -температурной деформацией камеры горения в результате "старения" материала огнеупоров;

-температурной деформацией насадочного массива в рабочей камере вследствие неравномерности термоудлинений различных зон насадки в её горизонтальных сечениях.

2. На основе существующей модели термоудлинений насадки воздухонагревателя расчетным путем показано, что последние создают в насадочном массиве изгибающие деформации, способствующие возникновению эффекта "банана" по высоте шахты камеры горения.

3. Предложено инженерное решение для преодоления наклона камеры горения, в соответствии с которым, насадка разбивается на три локальные зоны с отдельной перевязкой блоков в каждой из зон и, вследствие этого, независимым термоудлинением, а также взаимным отделением локальных зон и всего насадочного массива от сопряженных футеровок волокнистыми матами. Последнее способствует "мягкому" проскальзыванию отделенных зон насадки при всех видах термоизменений.

4. Предложен новый метод сушки и разогрева воздухонагревателя с динасо-вым куполом с использованием вспомогательной пусковой горелки, позволяющей контролировать расходы природного газа и воздуха горения.

5. Разработана расчетная модель непрерывного определения расходов топлива и воздуха горения, подаваемого через вспомогательную горелку для сушки и разогрева воздухонагревателя, а также технологических условий изменения скорости разогрева как верхней, так и нижней, низкотемпературной зоны динаса.

6. С помощью основных положений теории моделирования разработан и реализован в материале экспериментальный стенд для исследования эффективности перемешивания газовоздушных реагентов горения доменного воздухонагревателя с использованием спиралевидных турбулизаторов.

7. Разработана методика проведения экспериментов и обработки опытных данных для определение основных динамических характеристик газовых потоков:

- расхода подводимого воздуха;

- давлений газовых сред;

- скоростей воздушных потоков;

- значений температур во входном и выходном сечениях камеры горения.

8. Экспериментально изучено влияние на степень перемешивания газовых потоков в камере горения величины выступов, шага и формы спиралевидных турбулизаторов. При этом установлено следующее:

- изменение профиля выступов спиралевидных турбулизаторов при их неизменном шаге t/D и величине выступов S/D практически не влияет на степень перемешивания газовых сред;

- существенное влияние на степень перемешивания ф газовых сред оказывает угол наклона а спиралевидных турбулизаторов к вертикальной оси, причем отмечено наибольшие снижение <р при а =69,2°, и наименьшие при а =16,3°;

- эффективность перемешивания газовых сред возрастает при уменьшении шага спиралевидных турбулизаторов t/D и при увеличении выступов S/D. Так при S/D=0,02 для а=16,3°, ^=0,42, а для а =69,2°, ^=0,29. Соответственно, при S/D=0,03 для а=16,3, Ф =0,24, а для а =69,2°, <р= 0,19;

- степень перемешивания газовых сред сопровождается увеличением гидравлического сопротивлением \ камеры горения Увеличение S/D от 0,01 до 0,03 приводит к повышению \ от 0,36 до 0,55 при а =69,2°.

- оптимальным можно считать значение t/D=3 и S/D=0,02, при этом значение коэффициента гидравлического сопротивления камеры горения £=0,42.

9. Система спиралевидных турбулизаторов в камере горения была реализована на воздухонагревателях ряда доменных печей в РФ и за рубежом.

Ю.Разработана математическая модель для расчетной оценки величины функционально обусловленного уровня нагрева насадки и расчетом найдены соответствующие значения температуры купола.

11 .Проанализированы особенности теплопереноса в футеровке радиальной стены воздухонагревателя и механизмы окисления материала кожуха для типового выполнения кладки и без связующего в вертикальных швах рабочего слоя.

12.Проведены опытно-промышленные исследования состояния радиальной стены воздухонагревателей на основе сравнительных измерений температуры кожухов поверхностной термопарой в сходных точках для двух периодов: на момент ввода аппаратов в работу и после 17 лет эксплуатации. Выявлено повышение температуры кожухов для уровней 41600-42080 мм на 22-35°С, что связано с осыпанием плит МКРВ.

13.На основе анализа полученных экспериментальных данных предложено в зоне сочленения радиальной стены и купола выполнять укладку волокнистых матов с локальным сдвигом в шахматном порядке, комбинируя их с легковесными огнеупорами, что исключит доступ дымовых газов в зону расположения МКРВ-350.

Н.Предложено новое техническое решение по выполнению футеровки радиальной стены воздухонагревателя без связующего в вертикальных швах рабочего слоя и укладкой волокнистых матов и легковесных огнеупоров в шахматном порядке на высоте 41600-42080мм, позволяющее повысить газоплотность теплоизоляционной зоны и, тем самым, стойкость огнеупорной кладки и кожуха доменного воздухонагревателя.

1. Шкляр Ф.Р., Малкин В.Н., Каштанова С.П. и др. Доменные воздухонагреватели //М.: Металлургия, 1982, 176 с.

2. Леонидов Н.К. Сооружение и оборудование металлургических печей //М.: Металлургиздат, 1955,400 с.

3. Коршиков В.Д. Системный анализ и функционально-морфологическая оптимизация высокотемпературных регенеративных теплообменников // Дисс. докт. техн. наук.- Липецк, 1995, 380 с.

4. Исследование перетоков через отделительный шибер воздухонагревателя / Коршиков В.Д., Бянкин И.Г., Соломенцев С.Л. //Изд. вузов Черная металлургия, 1992, №5, с. 94-95.

5. К оценке термонапряжений в футеровках воздухонагревателей с внутренней боковой камерой горения /Соломенцев С.Л., Коршиков В.Д. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1988, №3, с. 105-107.

6. Оценка температурных условий работы насадки доменных воздухонагревателей /Соломенцев С.Л., Коршиков В.Д., Басукинский С.М.//Изв. вузов. Черная металлургия, 1988, №7, с.126-128.

7. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества //М.: Машиностроение, 1988,368 с.

8. Новоспасский А.Ф. Конструкция доменных печей и устройство цехов. 4.1 //Л.-М.,ГОНТИНКТПСССР, 1938, с. 196.

9. Соломенцев С.Л. Рациональные типы насадок и доменных воздухонагревателей. //Липецк, 2001, 432 с.

10. Разработка высокотемпературных воздухонагревателей с длительным сроком службы /Калугин Я.П., Прокофьев Б.Н., Рудник В.М. //Сталь, 2000, №3, с. 15-18.

11. И. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. //М.-Л., изд. АН СССР, 1947,148 с.

12. Промышленные исследования доменных воздухонагревателей / Бауман В., Фриц Г., Штайнбрейхер М. //Черные металлы, 1977, №13, с. 23-27.

13. Mc-Manus G. Now they' re talking about an endless campaing //Jron Age, №8, 1988, p. 22-27.

14. Разработка и исследование бесшахтного воздухонагревателя с горелочной системой в куполе //Калугин Я.П., Прокофьев Б.Н., Шкляр Ф.Р. //Сталь, 1987, №11, с. 98-101.

15. Разработка и исследование перспективных конструкций бесшахтных воздухонагревателей /Калугин Я.П., Федотов Б.П., Прокофьев Б.Н. //Теплотехника металлургических процессов и агрегатов. Сб. научн. трудов -М.: Металлургия, 1990, с. 41-45.

16. Yansen H.W., Holder H.Z. Resent developments in firing hot blast stoves //Blast Furnace and steel Plant, 1970, v.58, №3, p. 171-178.

17. A.C. 803503 СССР. Воздухонагреватель для доменных печей /Калугин Я.П., Прокофьев Б.Н., Шкляр Ф.Р. и др. //Опубл. в Б.И., 1982, №17.

18. Патент 2145637, РФ. Воздухонагреватель /Калугин Я.П. //Изобретение, заявки, патенты. 2000, №5.

19. Перспективный бесшахтный воздухонагреватель для доменных печей /Калугин Я.П. //Сталь, 2001, №10, с. 3-6.

20. Исследование перетоков через отделительный шибер воздухонагревателя. /Коршиков В.Д., Бянкин И.Г., Соломенцев СЛ. //Изв. вузов. Черная металлургия, 1992, №5, с.94-95.

21. Высокотемпературные доменные воздухонагреватели с насыпной насадкой из корундовых шаров /Колпаков С.В., Шелоко Е.М., Поликовский М.В. и др //Сталь, 1992, №10, с. 11-17.

22. А.С. 1799911. Регенеративный газонагреватель /Соломенцев СЛ., Коршиков В.Д., Бянкин И.Г. и др //Опубл. в Б.И., 1993, №9.

23. А.С. 1368332 СССР. Воздухонагреватель /СЛ. Соломенцев, Ф.Р. Шкляр, В.Д. Коршиков и др.// Опубл. в Б.И.,1988, № 3.

24. А.С. 1368332 СССР. Воздухонагреватель /Соломенцев СЛ., Шкляр Ф.Р., В.Д. Коршиков и др.// Опубл. в Б.И.,1988, № 3.

25. А.С. 1726526 СССР. Воздухонагреватель/Коршиков В.Д., Марченко А.В Соломенцев СЛ. и др.// Опубл. в Б.И.,1992, № 14.

26. Воздухонагреватель с центральной камерой горения и рассредоточенным подводом дутья отводом продуктов горения / Соломенцев С.Л.//Сталь, 1976, №7,с. 596.

27. А.С. 731195 СССР. Регенеративный воздухонагреватель/Антипов Н.С., Соломенцев C.JL, Рабинович Г.Б.// Опубл. в Б.И.,1980, № 16.

28. Контроль температуры насадки воздухонагревателя /СЛ. Соломенцев, В.Д. Коршиков, Калугин Я.П. и др.// Сталь, 1983, №9,с. 22-24.

29. А.С. 582289 СССР. Воздухонагреватель доменной печи. /Соломенцев СЛ., Антипов H.JL, Горяинов В.П. и др.// Опубл. в Б.И.,1977, № 44.

30. А.С. 1148871 СССР. Воздухонагреватель. / Соломенцев СЛ., Коршиков В.Д., Пухов А.П., Сигмунд В.К. и др.// Опубл. в Б.И.,1985, № 13.

31. Патент 2001957 Р.Ф. Воздухонагреватель. / Соломенцев СЛ., Пухов А.П., Сигмунд В.К. и др.// Опубл. в Б.И.,1993, № 39.

32. Патент 2001957 Р.Ф. Высокотемпературная воздухонагревательная установка. / Соломенцев СЛ.// Опубл. в Б.И.,1997, № 32.

33. Коршиков В.Д. Исследование аэродинамически доменных воздухонагревателей рассредоточенным подводом дутья и улучшение условий работы насадки. //Дисс. канд. техн. наук.- Липецк, 1981,224.

34. А.с. 1043168 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Гольдфарб Э.М.,Гресс Л.П., Флейшман Ю.М. и др. // Опубл. в Б.И., 1983, № 35.

35. А. с. 994563 СССР. Доменный высокотемпературный воздухонагреватель / Шкляр Ф.Р., Паршаков В.М., Федотов П.Б. и др. // Опубл. в Б.И., 1983, №5.

36. А. с. 971886 СССР. Доменный воздухонагреватель / Гресс Л.П., Бродский М.П., Гольдфарб Э.М. и др. // Опубл. в Б.И., 1982, № 41.

37. Патент 1398031 Франция. Усовершенствование воздухонагревателей доменных печей / Soc. Generale des Productions Refractaires // Опубл. в Б.И., 1966, №5.

38. А. с. 885278 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Родов С.М., Лю-бик А.Е., Гольдфарб Э.М. и др. // Опубл. в Б.И., 1981, № 44.

39. А. с. 985049 СССР. Доменный воздухонагреватель / Гресс Л.П., Флейшман Ю.М., Ткаченко А.Г. и др. // Опубл. в Б.И., 1982, № 48.

40. Заявка 2236259 ФРГ. Кладка шахты горения для вертикальных регенераторов, в частности, воздухонагревателей доменных печей / Мюллер Л. // Опубл. в Б.И., 1974, №26.

41. Патент 735178 Голландия. Регенеративный нагреватель / Фильютс Я, Jla-ар Я., Отто Вебер Х.Г. // Опубл. в Б.И., 1980, № 18.

42. Патент 43-9359 Япония. Воздухонагреватель с внутренней камерой горения / Хасэгава Акура, Отиа Цунэми, Мори Такаси и др. // Опубл. в Б.И., 1968, №15.

43. Заявка 2929718 ФРГ. Воздухонагреватель с внутренней камерой горения / Пальц X. // Опубл. в Б.И., 1980, № 45.

44. Патент 4419075 США. Перегородка шахтной печи / Хайд Дж. // Опубл. в Б.И, 1983, №45.

45. А. с. 1008247 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Гресс Л.П., Флейшман Ю.М., Никифиров В.Н. и др.//Опубл. в Б.И.,1983,№ 12.

46. Заявка 2256523 ФРГ. Воздухонагреватель, в частности для доменных печей / Умуиден X., Хенкель Ж., Филер Л. и др. // Опубл. в Б.И., 1974, № 23.

47. Патент 374842 СССР. Регенеративный нагреватель / Якобус Ван Лаар// Опубл. в Б.И, 1973, №15.

48. Заявка 2426093 ФРГ. Воздухонагреватель с расположенной внутри него шахтой горения / Дитц П. // Опубл. в Б.И., 1978, № 30.

49. Заявка 2172982 Великобритания. Воздухонагреватель / Smith S, Hardie А. // Опубл. в Б.И, 1986, №37.

50. Патент 4201543 США. Разделительная стена доменного воздухонагревателя / Хайд Дж. // Опубл. в Б.И, 1980, № 17.

51. А. с. 407952 СССР. Огнеупорная футеровка стенок камеры горения регенеративных нагревателей / Коробов И.И, Ковшов В.Н, Мищенко А.Ф. // Опубл. в Б.И, 1973, №47.

52. А. с. 854998 СССР. Воздухонагреватель / Андреев Н.А, Калугин Я.П, Шкляр Ф.Р. и др. // Опубл. в Б.И, 1981, № 30.

53. Лаар Я. Высокотемпературные воздухонагреватели с внутренней камерой горения // Черные металлы, 1972, № 4, с. 22-25.

54. Smith S. High temperature hot blast furnace // Refractories Jour, 1973,v. 48, №8, p. 9-13.

55. Heuer A. Combastion of blast furnace hot blast stoves // Brit. Steelmaker, 1997, v 36, №11, p. 12-16,19.

56. Boenecke P. Pulsationen in Winderhitzerbrennschachten // Stahl und Eisen,1976, Bd. 96, № 8, s. 406-407.

57. Hadamek V. Novodobe konstrukce hozdku ohzivacuvysokopechihovettozu // Hutnic, 1969, v. 19, № 12, p. 452-455.

58. Schick F., Palz H.Ceramic burners for blast furnace stoves // Iron and Steel Eng.,1974,v.51 № 3, p. 41-44.

59. Краймес X., Кун П., Зуккер Д. Уменьшение потерь от недожога в керамических горелках доменных воздухонагревателей // Черные металлы, 1986,№ 18, с. 28-34.

60. Планка Б. Повышение температуры дутья в доменных печах // Сталь, 1985, №6, с. 14-19.

61. Отработка и эксплуатация керамической горелки с совмещенным подводом газа и воздуха / Калугин Я.П., Андреев НА., Аминов Н.С. и др. // Сталь, 1988, с. 18-20.

62. Опыт эксплуатации керамической горелки на воздухонагревателе /Калугин Я.П., Арсеев А.В., Антонов В.М. и др. // Сталь, 1976, № 4, с. 303-304.

63. Доменные воздухонагреватели с керамическими горелками / ИвановР.Г., Тельнов Н.Г., Кищук В.Д. и др. // Сталь, 1984, № 9, с. 11-14.

64. Cronert W., Nielsen М. Internal and external combastion chamber desing consideration for hor blast stove // Iron and Steel Eng., 1973, № 3, p. 50-56.65. 14 Int. Feuerfest. Kollog. Feuerfeste Baust. Hochofen und Winderhitzer, Aachen, 1971, s. 1335-1337.

65. A.c. 1167202 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Малай В.В.,Ткаченко А.Д., Тищенко В.Л. и др. // Опубл. в Б. И., 1985, № 12.

66. А. с. 827550 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Гольдфарб Э.М., Гресс Л.П., Лебедев В.В. и др. // Опубл. в Б.И., 1981, № 17.

67. А. с. 250170 СССР. Воздухонагреватель для доменной печи / Лившиц Э.Я., Литвиненко В.И. // Опубл. в Б.И., 1978, № 6.

68. А. с. 912760 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Гольдфарб Э.М., Гресс Л.П., Лебедев В.В. и др. // Опубл. в Б.И., 1982, № 10.

69. А. с.734291 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / Гольдфарб Э.М., Гресс Л.П., Лебедев В.В. и др. // Опубл. в Б.И., 1980, № 18.

70. А. с. 1211294 СССР. Воздухонагреватель доменной печи / ЕгоровБ.М., Минаев А.Н., Гольдфарб Э.М и др. // Опубл. в Б.И., 1986, № 6.

71. Соломенцев С.Л., Коршиков В.Д. К оценке термонапряжений в футеров-ках воздухонагревателей с внутренней боковой камерой горения //Изв. вузов. Черная металлургия, 1988, № 3, с. 105-107.

72. Коршиков В.Д., Бянкин И.Г., Соломенцев С.Л. Повышение эффективности и надежности воздухонагревателей с внутренней камерой горения // Тез. докл. республ. конф., Днепропетровск, 1989, ч. 1, с. 101.

73. Опыт эксплуатации воздухонагревателей с внутренней боковой камерой горения / Коршиков В.Д., Сальников В.Г., Басукинский С.М. и др. //Сталь, 1990, № 1, с. 8-10.

74. Бродюк В.Ю. Разработка и внедрение методов контроля и повышения эффективности функционирования доменного воздухонагревателя в условиях его длительной эксплуатации // Дис. Кан. наук- Липецк, 2001, 142 с.

75. Бянкин И.Г., Бродюк В.Ю., Коршиков В.Д. Факельная торкрет-горелка для восстановления футеровок // Доклады Всероссийской научно-технической конференции, Липецк, 1996, с. 10-15.

76. Бянкин И.Г., Федонов Р.А., Коршиков В.Д., Бродюк В.Ю. Факельное торкретирование дефектов футеровки доменного воздухонагревателя // Доклады 11-й Всероссийской национальной конференции по теплообмену, Москва, 1998,том 9,с. 85.

77. Бянкин И.Г., Федонов Р.А., Бродюк В.Ю., Коршиков В.Д. Термонапряженное состояние футеровки при новом способе кладки//Доклады 2-й Всероссийской национальной конференции по теплообмену, Москва, 1998, том 10, с. 95.

78. Бянкин И.Г., Шацких Ю.В., Бродюк В.Ю. и др. Мониторинг выбросов химически агрессивных сред в доменных воздухонагревателях // Экология ЦЧО РФ, №1,1998, с. 22-24.

79. Мачихина Ю.В., Бродюк В.Ю., Анисимов Д.Д. и др. К расчету выбросов монооксида углерода в доменных воздухонагревателях //В Сб. научных трудов "Проблемы промышленной теплоэнергетики", Липецк, 1999, с.45-48.

80. Бродюк В.Ю., Мачихина Ю.В., Коршикова М.В. Методика контроля выбросов недожженного топлива с дымовыми газами доменных воздухонагревателей // Сб. тезисов докладов научн.-практ. конф. молодых ученых "Наша общая окружающая среда", Липецк, 2000, с. 11-12.

81. Бродюк В.Ю., Леденева А.А. Выявление эффективных режимов факельного торкретирования щелевых дефектов доменного воздухонагревателя // Сб. тезисов докладов докладов научн.-практ. конф. молодых ученых "Наша общая окружающая среда", Липецк, 2000, с. 12-13.

82. Бродюк В.Ю., Мачихина Ю.В. Расчетно-экспериментальная методика контроля целостности насадки доменного воздухонагревателя // Сб. тезисов докладов докладов научн.-практ. конф. молодых ученых "Наша общая окружающая среда", Липецк, 2000, с. 14-15.

83. Мачихина Ю.В., Бродюк В.Ю., Коршикова М.В. О критерии постановки на ремонт доменного воздухонагревателя // Изв. вузов. Черная металлургия, 2002, № 4, с. 54-55.

84. Исследование температурного режима насадки и кладки стен доменных воздухонагревателей / Соломенцев С.Л., Берембмон Г.Б., Нахаев П.Е. и др. // Сталь, 1969, № 6, с. 497-499.

85. Изучение аэродинамики насадок доменных воздухонагревателей на экспериментальных стендах / Шкляр Ф.Р., Лекомуева Е.Д., Канунникова Л.М. и др. //Сталь, 1979, № 6, с. 408-410.

86. Лекомцева Е.Д. Исследование аэродинамики доменных воздухонагревателей и ёе влияние на температурные условия работы насадки. // Дисс. канд. техн. наук- Свердловск, 1975, с. 206.

87. Keller W. Stromungsversucht an einem Winderhitzer mit innerstehendem Brennscht //Stahl und Eisen, 1952, № 22, s. 245-252.

88. Hansen M. Modellversuche des Betriebswinder-hitzers //Archiv fur Eisenhuttenwesen, 1952, Hf. 7/8, s. 245-252.

89. Pentek J., Bukics J., Henecsy J. Problems and resalts of investigations on flow distribution in stoves //Kohosz lapok, 1962,v.95, №10, p.468-474.

90. Boenecke H. Einflub des Kuppelformesan den Str Strommungsdistribution in den Winderhitzer/Technik und Forschund,1953, №52, s. 208-211.

91. Kessels K. Einfluss den Brennschachtsformen anf die aerodynamischen Harakteristiks den Winder hitzer//Stahl und Eisen, 1955, №15, s. 75-80.

92. Тимофеев B.H., Шкляр Ф.Р., Агафонова М.И. Исследование аэродинамики доменных воздухонагревателей // Теплообмен и аэродинамика в металлургических агрегатах: Сб. науч. трудов № 13, Свердловск, 1967, с. 167-181.

93. Установка отражательных стенок в поднасадочном пространстве воздухонагревателей доменных печей // Информация ОНТЭИ Кузнецкого металлургического комбината, 1974, с. 64, ил.

94. Wahdrasz Janusz. Bdania modelowe wplywu parametrow konstrukcyjnych na drialanie nagzewnicy wielkopiecowej. //Probl. Project hutn. Iprzem. Maszyn, 1970, 18, №6, 183-191.

95. Аэродинамика доменных воздухонагревателей /Тимофеев В.Н, Шкляр Ф.Р, Палтусова К.И. // В кн. " Регенеративный теплообмен ": Сб. науч. трудов № 8, Свердловск, 1962, с. 302-307.

96. Влияние высоты разделительной стенки на аэродинамику доменных воздухонагревателей /Тимофеев В.Н, Шкляр Ф.Р, Палтусова К.И.// В кн." Регенеративный теплообмен": Сб. науч. трудов № 8, Свердловск, 1962,с. 348-359.

97. Исследование аэродинамики дымового тракта доменного воздухонагревателя /Тимофеев В.Н, Палтусова К.И, Измаилов О.А. и др. // В кн." Регенеративный теплообмен": Сб. науч. трудов № 8, Свердловск, 1962,с. 360-372.

98. Сорокин JI.A. Работа конструкций доменных печей М.: " Металлургия, 1976, с.352.

99. Патент 1790608 РФ. Кладка радиальной стены воздухонагревателя / Л.Ф. Соломенцева, Коршиков В.Д, С.Л. Соломенцев и др. // Опубл. в Б.И.,1993, № 3.

100. О новом способе кладки радиальной стены воздухонагревателя / Коршиков В.Д, Бянкин И.Г, Мальцев С.В. и др. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1994, № Ю, с. 65-67.

101. Прикладные исследования процессов горения в энергетике и технологии / Зуккер Д, Кун П, // Черные металлы, 1988, №18, с.3-11.

102. Колебания в камере сгорания доменных воздухонагревателей при возмущениях произвольной формы / Торопов Е.В, Кравченко В.П. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1989, №8, с. 140-143.

103. Разработка и исследование опытно-промышленного образца доменного воздухонагревателя с центральной камерой горения и рассредоточенным подводом дутья и отводом продуктов горения / Отчет по НИР, ЛипПИ // Липецк, 1976, №Гост. per. 74020793.

104. Результаты экспериментальных исследований повышения эффективности сжигания газов в воздухонагревателей доменных печей / Воловик А.В., Ра-зыграев В.И., Шелков Е.М. и др. // Сталь, 1996, №12, с. 4-6.

105. Влияние высоты кессона на величину перетоков газовых сред в доменном воздухонагревателе / Коршиков В.Д., Бянкин И.Г., Соломенцев C.JI. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1991, №1, с. 86-89.

106. Мониторинг выбросов химически агрессивных сред в доменных воздухонагревателях / Бянкин И.Г., Шацких Ю.В., Бродюк В.Ю. // Экология ЦЧО РФ, 1998, № 1, с. 22-24.

107. К расчету выбросов монооксида углерода в доменных воздухонагревателях / Мачихина Ю.В., Бродюк В.Ю., Анисимов Д.Д. //Проблемы промышленной энергетики: Сб.науч. трудов. Липецк, 1999,с. 45-48.

108. Методика контроля выбросов недожженого топлива с дымовыми газами доменных воздухонагревателей / Бродюк В.И, Мачихина Ю.В., Коршико-ва М.В. // Наша общая окружающая среда: Сб. тезисов: Докл. науч -практ. конф. Липецк: ЛЭГИ 2000, с. 11.

109. Венецкий ИГ., Кильдишев Г.С. Теория вероятности и математическая статистика. М: Статистика, 1975, - 254с

110. Меньшиков Р.И, Соломенцев С.Л. Приближенный метод расчета температур по высоте воздухонагревателей // Изв.вузов, Черная металлургия, 1983г., №11, с. 140-143.

111. Факельная торкрет-горелка для восстановления футеровок /Бянкин И .Г., Бродюк В.Ю., Коршиков В.Д. // Докл. Всероссийской науч.-тех конф. -Липецк, 1996, с. 10-15.

112. Факельное торкретирование дефектов футеровки доменного воздухонагревателя / Бянкин И.Г., Федонов Р.А., Коршиков В.Д., Бродюк В. Ю. // Докл. Всероссийской конф.по теплообмену. М.: 1998, т. 9, с. 85.

113. Теплоперенос в футеровке при факельном торкретировании щелевых дефектов / Коршиков В.Д., Мачихина Ю.В., Яриков И.С, Бродюк В.Ю.// Теория и технология производства чугуна и стали: Сб. науч. трудов. -Липецк: ЛЭГИ 2000, с. 172-178.

114. Бродюк В.Ю. Разработка и внедрение методов контроля и повышения эффективности функционирования доменного воздухонагревателя в условиях его длительной эксплуатации // Дисс. канд. техн. наук, Липецк, 2001,142 с.

115. Патент № 2154674 РФ. Доменный воздухонагреватель / Коршиков В.Д., Захаров Д.В., Яриков И.С. и др.// Опубл. в Б.И., 2000, №23.

116. К оценке термостойкости "газового кессона" в доменном воздухонагревателе/ Мачихина Ю.В., Епифанцев Л.Т., Кондратьев Г.В. // Изд. вузов. Черная металлургия, 2001, № 10, с. 67-68.

117. Оценка температурно-напряженных условий работы насадки доменных воздухонагревателей. Сообщение 1 / Е.Л. Сургучева, Ф.Р. Шкляр, М.И. Лекомцева и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1982, №3, с. 127-130.

118. Соломенцев С.Л, Коршиков В.Д., Калугин Я.П. и др. Контроль температуры насадки // Сталь, 1983, №9, с. 22-24.

119. Шкляр Ф.Р., Соломенцев С.Л., Коршиков В.Д. / К расчету температурных полей в воздухонагревателях с внутренней смещенной камерой горения // Изв. вузов. Черная металлургия, 1989, №3, с. 135-139.

120. Соломенцев С.Л., Коршиков В.Д., Басукинский СМ. / Математическая модель теплообмена в насадке воздухонагревателя // Изв. вузов. Черная металлургия, 1985, с. 142-144.

121. Соломенцев С.JI., Коршиков В.Д., Басукинский СМ. / Оценка температурных условий работы насадки доменного воздухонагревателя // Изв. вузов. Черная металлургия, 1988, №7, с. 126-128.

122. Соломенцев С. Л. / Методика расчета деформации огнеупорной кладки // Изв. вузов. Черная металлургия, 1982, № 11, с. 126-129.

123. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева.-М.: Энергия, 1973.-320 с.

124. Шкляр Ф.Р., Малкин В.М., Тимофеев В.Н. Методика расчета температурных полей в доменных воздухонагревателях // Сб. научных трудов №20, ВНИИМТ, Металлургия, 1970, с. 155-171.

125. Равич М.Б. Поверхностное беспламенное горение //М.Л.: Акад. наук СССР, 1949, 354 с.

126. Стрелов К.К., Кащеев И.Д., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров // М.: Металлургия, 1988,528 с.

127. Вулис Л.А., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела, Л.: Недра, 1968,204 с.

128. Серант Ф.А., Важенин Г.А. Завихритель воздуха / А.С. №231694 СССР // Опубл. в Б.И., 1969, №36.

129. Winterfeld G. Versuche tiber Rezikulions-stromunqen in Flammen //Z. Fluqwiss, 10,1962, Heft 4/5, s. 168-178.

130. Ахмедов Р.Б. Дутьевые газогорелочные устройства // М.: Машиностроение, 1970,263 с.

131. Мигай В. К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 264 с: ил.

132. Ляховский Д. Н., Добронравина Д. И., Литвиненко В. Д. Разработка правил переноса результатов изотермического моделирования камерных топок на натурные условия//Труды ЦКТИ. Л.,1978.№ 161. с. 21-34.

133. Кирсанов А. А. Основы применения безразмерных величин, физическое подобие, моделирование. Липецк: ЛЭГИ, 2000, - 132 с.

134. Тимофеев В. Н., Шкляр Ф. Р., Палтусова К. И. Аэродинамика доменных воздухонагревателей //"Регенеративный теплообмен. Теплообмен вструйном потоке"// Свердловск, Металлургиздат, 1962, (ВНИИМТ, сб. № 8), с. 302-347.

135. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Л.: Наука. 1970. 367 с.

136. Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367 с: ил.

137. Гухман А. А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло- и массообмена. М.: «Высшая школа», 1974,328 с.

138. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М.: «Наука», 1977,440с.

139. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. -4-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. Отделение, 1989. -701с; ил.

140. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. М.: Изд-во стандартов, 1964.147 с.

141. Bean Н., Benesch М., Buckingham Е. Experiments on metering of large volumes of air//V.S. Bur. Stand. I. Research, 7.1931. N 11. P. 93-145.

142. Ruppel G.Untersuchungen anNormdusen //Forschung. 1935. N 6.S.223-234.

143. Witte R. Die Durchflusszahlen von Dusen und Staurandern //Techn. Mech. Therm. 1930. Vol. l.S. 34-41,72-85,113-120.

144. Witte R. Die Stromung durch Dusen und Blenden //Forschung. 1931. S. 241251,291-302.

145. Witte R. Neuere Mengenstrommessungen zur Normung von Dusen und Blenden //Forschung. 1934. Vol. 5. S. 205-211.

146. International Standart ISO-5167. Measurement of fluid flow by means of orifice plates, nozzles and venturi tubes, inserted in circular cross-section con-duitsrunning full. //First edition, 1980-02-01. 35 p.

147. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80. М.: Изд-во стандартов, 1982. 319с.

148. Кремлевский П. П. Расходомеры. Производственные приборы для измерения жидкости, газа, пара. М.; Л.: Машгиз, 1955. 434 с.

149. Herning F. Untersuchungen zum Problem der Kontenunscharfe bei Normblenden und bei Segmentblenden //BWK. 1962. Bd. 14. N 3. S. 119-126.

150. Wolowski E. Einfluss der Kantenunscharfe von Norm und Segmentblenden und von gestorten Stromungsprofllen auf die Durchflusszahl //VDI-Berichte. 1964. N86. S. 17-26.

151. Clark W. I. Flow measurement: some problems and devices of special interest //Trans. SIT. Dec, 1959. P. 234-248.

152. Starrett P. S., Halfpenny P. E., Nottage H. B. Survey of information concerning the effects of nonstandard approach conditions upon orifice and Ven-turimeters //Paper ASME. 1965. NA/EM-5. P. 1-16.

153. Ruppel G. Die Durchflusszahlen von Normblenden und ihre Abhangigkeit von der Kantenlange//Z. VDI. 1986. Bd. 80. S. 1381-1387.

154. Berechnungsgrunglagen fur die Durchflussmessung mit Drosselgeraten. Durchflusszahlen und Expansionszahlen genormter Drosselgerate und Ab-weichungenvon den Normvorschriften //VDI Richtlinien VDI, 2040. Oct., 1971. Bl. 1.30S.

155. Pfeffer W. Untersuchungen an Blenden mit eckanbohrnugen //BWK. 1968. Bd. 20. N3.S. 108-115.

156. Dall H. E. The effect of roughness of the orifice plate on the discharge coefficient //Instrum. Engineer. 1958. Vol. 2. N 5. P. 91-92.

157. McVeigh Т. С Further investigations into the effect of roughness of the orifice plate on the discharge coefficient. //Instrum. Engineer. 1962. Vol. 3. N 5. P. 112-113.

158. Witte R. Internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiete der Durchflussmessung//BWK. 1955. Bd. 7. N 7. S. 295-300.

159. Orifice metering of natural gas //Gas measure committee report N 3. Amer. gas association. New York. July, 1965. 94 p.

160. Kretzshmer F. Stromungsform und Durchflusszahl der Messdrosseln //VDI Forschungsheft 381. Berlin.: VDI Verlag. 1937.

161. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80. М.: Изд-во стандартов, 1982. 319с.

162. Кремлевский П. П. Расходомеры. Производственные приборы для измерения жидкости, газа, пара. М; JL: Машгиз, 1955. 434 с.

163. Herning F. Untersuchungen zum Problem der Kontenunscharfe bei Normblenden und bei Segmentblenden //BWK.1962.Bd.14. N 3. S. 119-126.

164. Wolowski E. Einfluss der Kantenunscharfe von Norm und Segmentblenden und von gestorten Stromungsprofllen auf die Durchflusszahl //VDI-Berichte. 1964. N86. S. 17-26.

165. Clark W. I. Flow measurement: some problems and devices of special interest //Trans. SIT. Dec, 1959. P. 234-248.

166. Starrett P. S., Halfpenny P. E, Nottage H. B. Survey of information concerning the effects of nonstandard approach conditions upon orifice and Ven-turimeters//Paper ASME. 1965. NA/EM-5. P. 1-16.

167. Ruppel G. Die Durchflusszahlen von Normblenden und ihre Abhangigkeit von der Kantenlange// Z. VDI. 1986. Bd. 80. S. 1381-1387.

168. Berechnungsgrunglagen fur die Durchflussmessung mit Drosselgeraten. Durchflusszahlen und Expansionszahlen genormter Drosselgerate und Ab-weichungenvon den Normvorschriften //VDI Richtlinien VDI, 2040. Oct, 1971.B1.1.30S.

169. Pfeffer W. Untersuchungen an Blenden mit eckanbohrnugen //BWK. 1968. Bd. 20.N3.S. 108-115.

170. Dall H. E. The effect of roughness of the orifice plate on the discharge coeffi-cient//Instrum. Engineer. 1958. Vol. 2. N 5. P. 91-92.

171. Типовая инструкция по сушке и разогреву и эксплуатации воздухонагревателей // Министерство черной металлургии СССР, г. Москва, 1982 г.

172. Термопрочностные, деформационные и термоусталостные характеристики динасовых изделий до и после службы в высокотемпературных зонах воздухонагревателей // Король Е.З, Панферов В.М, Булах B.JI. и др. -Огнеупоры, 1986, №6, с. 19-22.

173. Питак Н.В, Булах B.JI. Служба высокоглиноземистых огнеупоров в отдельных элементах кладки воздухонагревателей // Огнеупоры, 1982, №1, с.29-32.

174. Булах B.JI, Питак Н.В. Служба динаса в высокотемпературных воздухонагревателях доменных печей // Огнеупоры, 1981, №11, с.31-34.

175. Прогнозирование длительной изотермической ползучести муллитокорун-довых огнеупорных материалов / Ромасько B.C., Смирнова Л.Д., Турчи-нова Л.Н. и др. Огнеупоры, 1982, №6, с.34-40.

176. Обобщенные диаграммы и прогнозирование ползучести магнедиальных огнеупоров / Вишневский И.И., Смирнова Л.Д., Вольфсон Р.Е. и др. -Огнеупоры, 1986, №4, с.6-10.

177. Бянкин И.Г. Исследование и оптимизация доменных воздухонагревателей с внутренней камерой горения / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Липецк, 1991,182 с.

178. Сургучева Е.Л., Шкляр Ф.Р., Фейгин Г.Л. Расчет напряженно-деформированного состояния радиальных стен и кладки камеры горения воздухонагревателя // Проблемы прочности, 1986, №4, с. 110-113.

179. Шкляр Ф.Р., Сургучева Е.Л., Торицын Л.Н. Исследование деформационных свойств мертелей Огнеупоры, 1987, №6, с.24-26.1