專利名稱：用于冷卻廢氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻廢氣的裝置，特別是用于冷卻來自生鐵生產(chǎn)用的熔煉還原爐的廢氣，其中提供一爐子，廢氣從該爐子排出和其中在爐子的上部區(qū)域內(nèi)連接一用于排放和冷卻廢氣的廢氣通道。-特別是在依據(jù)本發(fā)明裝置的爐子內(nèi)生產(chǎn)具有更高氣壓的廢氣，它在超壓下進(jìn)入廢氣通道內(nèi)。在這里例如壓力超過大氣壓約0.8bar。在氣密和冷卻的廢氣通道內(nèi)，依據(jù)目的將廢氣冷卻到例如適用于預(yù)熱礦石的溫度。進(jìn)入廢氣通道內(nèi)的廢氣具有例如大約1450℃的高溫并且廢氣通道然后利用冷卻介質(zhì)，特別是溫度例如為260℃的沸水進(jìn)行冷卻。
背景技術(shù)：
實(shí)踐中公知開頭所述類型的裝置，其中廢氣通道利用相應(yīng)的支承件支承在底座上。這種支承件為實(shí)心鋼架。這些支承件通常借助于彈簧件支承在不同的平面上或負(fù)荷導(dǎo)入平面上。由于供給冷卻介質(zhì)(水蒸汽)的廢氣通道溫度較高，造成裝置運(yùn)行時(shí)廢氣通道段相對(duì)于其他裝置部件，特別是相對(duì)于爐子連接管的熱膨脹。膨脹一般出現(xiàn)在垂直方向上并也出現(xiàn)在水平方向上。為補(bǔ)償膨脹差需要相應(yīng)的在設(shè)備部件之間連接的復(fù)雜的補(bǔ)償件。此外的問題是廢氣通道內(nèi)利用氣體超壓工作。由此設(shè)備部件仿佛被壓開。與此相應(yīng)必須設(shè)計(jì)補(bǔ)償件或補(bǔ)償結(jié)構(gòu)件。這種補(bǔ)償件一般情況下必須能夠補(bǔ)償不同空間方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這些從現(xiàn)有技術(shù)中公知的措施相當(dāng)復(fù)雜且費(fèi)用巨大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的因此在于，提供一種開頭所述類型的裝置，利用其可以以有效和同時(shí)簡(jiǎn)單且減少開支的方式補(bǔ)償或仿佛平衡出現(xiàn)的熱膨脹。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明教導(dǎo)一種用于冷卻廢氣特別是用于冷卻來自生鐵生產(chǎn)用的熔煉還原爐的廢氣的裝置，其中提供一爐子，廢氣從該爐子排出和其中在爐子的上部區(qū)域內(nèi)連接用于排放和冷卻廢氣的廢氣通道，其中，廢氣通道可通過具有溫度T1的冷卻介質(zhì)冷卻，其中，廢氣通道通過支承件支承在底座上，以及其中支承件可利用同樣溫度T1的或大致溫度T1的介質(zhì)加熱。
溫度T1涉及輸送到廢氣通道的冷卻介質(zhì)的溫度。溫度T1高于或明顯高于室溫。因此在設(shè)備運(yùn)行的情況下產(chǎn)生相應(yīng)的熱膨脹。為冷卻廢氣通道冷卻介質(zhì)依據(jù)目的通過相應(yīng)的冷卻管傳導(dǎo)到廢氣通道壁上。依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，廢氣通道壁或初級(jí)壁通過冷卻管構(gòu)成。特別是在該初級(jí)壁上可以連接外絕熱層。
支承件依據(jù)目的為線性構(gòu)成的或基本上線性構(gòu)成的支承件。在本發(fā)明的框架內(nèi)，支承件垂直或基本上垂直定向。垂直定向在此方面依據(jù)一種實(shí)施方式涉及該裝置的靜止?fàn)顟B(tài)，也就是在該裝置停止運(yùn)行的情況下。正如下面還要介紹的那樣，垂直支承件或垂直支承在設(shè)備運(yùn)行時(shí)從其垂直定向偏轉(zhuǎn)到一個(gè)傾斜位置內(nèi)。但也在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，支承件或垂直支承在該裝置的靜止?fàn)顟B(tài)下設(shè)置在傾斜位置上，以及該支承件或該垂直支承然后在該裝置運(yùn)行時(shí)偏轉(zhuǎn)到垂直的定向內(nèi)。
本發(fā)明一種主要實(shí)施方式的特征在于，進(jìn)入廢氣通道內(nèi)的廢氣處于超壓下。廢氣通道的氣體內(nèi)部壓力依據(jù)目的高于大氣壓0.6-1.0bar，優(yōu)選高于大氣壓0.7-0.9bar和最好高于大氣壓約0.8bar。進(jìn)入廢氣通道內(nèi)的廢氣一般情況下氣體溫度為1200-1600℃，優(yōu)選1300-1500℃和最好氣體溫度約為1450℃。依據(jù)本發(fā)明的裝置以有利的方式適用于廢氣通道內(nèi)采用廢氣超壓運(yùn)行。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，支承件利用其下端支承在同一平面或同一負(fù)荷導(dǎo)入平面上。換句話說，支承件的下端處于同一平面或同一負(fù)荷導(dǎo)入平面上。支承件的下端在此方面可以支承在鋼結(jié)構(gòu)上，其部件依據(jù)目的構(gòu)成或確定負(fù)荷導(dǎo)入平面。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，依據(jù)本發(fā)明的負(fù)荷導(dǎo)入平面水平定向。也在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，爐子也可以以其自重支承在負(fù)荷導(dǎo)入平面上面或旁邊。依據(jù)另一實(shí)施方式，爐子也可以支承在合適的基礎(chǔ)上。
依據(jù)目的廢氣通道的冷卻介質(zhì)具有高于150℃和優(yōu)選高于200℃的溫度T1。依據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式，廢氣通道的冷卻介質(zhì)具有220-280℃的溫度T1和特別是240-280℃的濕度。本發(fā)明一種實(shí)施方式的特征在于，冷卻介質(zhì)的溫度T1為250-270℃和特別是約為260℃。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，冷卻介質(zhì)通過構(gòu)成廢氣通道外殼的冷卻管導(dǎo)入。依據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式，冷卻介質(zhì)為溫度T1高于150℃，優(yōu)選高于200℃和最好高于240℃的沸水。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，廢氣通道因此進(jìn)行蒸汽冷卻。
依據(jù)本發(fā)明用于加熱支承件的介質(zhì)同樣具有(廢氣通道的冷卻介質(zhì)所具有的)溫度T1或者大致具有溫度T1。在本發(fā)明的范圍內(nèi)特別優(yōu)選一種實(shí)施方式，其中，用于冷卻廢氣通道和最好為沸水的冷卻介質(zhì)也作為加熱支承件的介質(zhì)使用。因此用于加熱支承件的介質(zhì)然后相當(dāng)于用于冷卻廢氣通道的冷卻介質(zhì)。
依據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式，支承件為介質(zhì)通流的空心型材。該支承件特別可以是具有溫度T1的介質(zhì)流過的管。依據(jù)目的溫度約為260℃的沸水流過該空心型材，即使廢氣通道的冷卻介質(zhì)具有260℃或者約260℃的溫度T1。支承件介質(zhì)的溫度T1同樣是指輸送到支承件的介質(zhì)的溫度。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，支承件構(gòu)成為擺動(dòng)支承或作為垂直擺動(dòng)支承。依據(jù)目的支承件利用其一端通過鉸接連接在廢氣通道上并利用其另一端通過鉸接連接在負(fù)荷導(dǎo)入平面上。通過支承件作為擺動(dòng)支承依據(jù)本發(fā)明的這種構(gòu)造，可以吸收裝置部件或廢氣通道段的水平的膨脹或水平的熱膨脹。在此方面，連接在廢氣通道上的擺動(dòng)支承在相應(yīng)的水平的膨脹產(chǎn)生情況下可以側(cè)面回轉(zhuǎn)。按照這種方式有效避免水平方向上夾住。本發(fā)明因此依據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施方式采用作為冷卻的擺動(dòng)支承構(gòu)成的支承件工作，具有溫度T1的介質(zhì)導(dǎo)過這些支承件。
依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，支承件分別通過彈簧件支承在負(fù)荷導(dǎo)入平面上。這種彈簧件依據(jù)目的是一種盤形彈簧。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，負(fù)荷導(dǎo)入平面的垂直高度根據(jù)爐子與廢氣通道之間的溫差確定。這種溫差特別是用于廢氣通道或支承件的冷卻介質(zhì)的溫度T1與用于冷卻爐壁或爐子內(nèi)壁的冷卻介質(zhì)的溫度T2之間的差值。特別是在上部爐子部分的連接廢氣通道的爐壁利用一種冷卻介質(zhì)冷卻，其中，該冷卻介質(zhì)具有一般情況下低于或明顯低于用于廢氣通道的冷卻介質(zhì)溫度T1的溫度T2。具有溫度T2的冷卻介質(zhì)依據(jù)目的同樣通過爐壁上存在的冷卻管傳導(dǎo)。溫度T2涉及輸送到爐子或爐子冷卻管的冷卻介質(zhì)的溫度。爐子的壁或內(nèi)壁例如采用溫度T2為80℃的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，而廢氣通道和支承件則例如采用溫度為260℃的冷卻介質(zhì)或介質(zhì)進(jìn)行冷卻。由此一方面在爐子上和另一方面在廢氣通道或支承件上產(chǎn)生不同的垂直熱膨脹。換句話說，所述的設(shè)備部件的垂直縱向膨脹(mm)在80℃下和260℃下有所不同。爐子或上部爐段在此方面一般情況下由與連接在爐子上的廢氣通道段和支承件相同的材料或基本相同的材料制成。這些設(shè)備部件最好由鋼或者基本上由鋼制成。為補(bǔ)償上述的差值，現(xiàn)在依據(jù)本發(fā)明將所冷卻的支承件的負(fù)荷導(dǎo)入平面提升，確切地說是根據(jù)溫差或膨脹系數(shù)差值。支承件或垂直支承由此仿佛被縮短。事實(shí)證明這種措施特別有效，而且爐子和廢氣通道或支承件的不同垂直膨脹由此可以功能可靠地得到平衡。負(fù)荷導(dǎo)入平面確定垂直方向上的理想固定點(diǎn)。水平固定點(diǎn)可以自由選擇并依據(jù)本發(fā)明最好處于下爐缸的中軸線上。
依據(jù)本發(fā)明的廢氣通道依據(jù)目的這樣構(gòu)成，使?fàn)t子的上部區(qū)域上首先連接一個(gè)水平的廢氣通道段或略微傾斜的和基本水平的廢氣通道段。在該水平的或傾斜的廢氣通道段上連接一個(gè)垂直的廢氣通道段，從而廢氣在其中垂直向上導(dǎo)引。廢氣在該第一垂直廢氣通道段的上端經(jīng)由轉(zhuǎn)向段導(dǎo)入第二垂直廢氣段內(nèi)，通過該第二垂直廢氣段廢氣再向下導(dǎo)引。該廢氣通道段因此依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式具有倒Us字的形狀，帶有連接在上面的用于與爐子上部建立連接的水平或傾斜廢氣通道段。
本發(fā)明基于這種認(rèn)識(shí)，即根據(jù)該裝置依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成可以有效和功能可靠地避免裝置部件的不同相對(duì)熱膨脹。這一點(diǎn)也適用于在依據(jù)本發(fā)明的裝置一般情況下存在的廢氣通道內(nèi)的廢氣超壓中。這種較高的氣體壓力在從現(xiàn)有技術(shù)中公知的裝置中是一個(gè)重要問題，但它通過依據(jù)本發(fā)明的裝置可以得到有效解決。本發(fā)明就此而言基于這種認(rèn)識(shí)，即廢氣通道的垂直的支承件的加熱，特別是采用與冷卻廢氣通道同一溫度的加熱，使本發(fā)明的技術(shù)問題特別功能可靠和有效地得以解決。與此同時(shí)在本發(fā)明的范圍內(nèi)，廢氣通道的支承件支承在同一負(fù)荷導(dǎo)入平面上。此外，本發(fā)明基于這種認(rèn)識(shí)，即如果負(fù)荷導(dǎo)入平面的垂直高度根據(jù)爐子冷卻和廢氣通道冷卻或支承件冷卻之間的溫差確定，可以特別有效地避免不同的干擾熱膨脹。本發(fā)明此外還基于這種認(rèn)識(shí)，即如果支承件構(gòu)成為鉸接連接的擺動(dòng)支承，可以附加有效地吸收或補(bǔ)償水平的熱膨脹。由于該裝置依據(jù)發(fā)明的構(gòu)造，可以取消設(shè)備部件之間過渡區(qū)復(fù)雜的補(bǔ)償件或復(fù)雜的構(gòu)造。特別是在廢氣通道內(nèi)較高氣壓的情況下錯(cuò)綜復(fù)雜的成本高的補(bǔ)償方案可以得到避免。就此而言依據(jù)本發(fā)明裝置的特征在于，與從現(xiàn)有技術(shù)中公知的裝置相比更加簡(jiǎn)單且成本更少的結(jié)構(gòu)。依據(jù)本發(fā)明的裝置因此可比迄今為止從現(xiàn)有技術(shù)中公知的這種類型的裝置成本更低地進(jìn)行制造。


下面借助附圖所示的僅一個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明裝置的示意側(cè)視圖；以及圖2示出圖1主題的局部示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出用于冷卻廢氣的裝置，特別是用于冷卻來自生鐵生產(chǎn)用的熔煉還原爐的廢氣的裝置。該裝置具有爐子1，廢氣從該爐子排出并在爐子的上部區(qū)域2內(nèi)連接一個(gè)用于排放和冷卻廢氣的廢氣通道3。廢氣在氣密和冷卻的廢氣通道3內(nèi)冷卻到例如適用于預(yù)熱礦石的溫度。冷卻的廢氣從廢氣通道3的繼續(xù)排放圖中沒有詳細(xì)示出。
在圖1的實(shí)施例中，在爐子1的上部區(qū)域2首先連接一個(gè)水平的或略微傾斜的廢氣通道段4。該廢氣通道段4過渡到笫一垂直廢氣通道段5。廢氣然后通過轉(zhuǎn)向段6流動(dòng)到又向下導(dǎo)引的第二垂直廢氣通道段7內(nèi)。廢氣通道3因此具有倒U的形狀，其帶有連接在其上面用于與爐子1的上部區(qū)域2建立連接的水平廢氣通道段4。從爐子1的上部區(qū)域2流入到廢氣通道段4內(nèi)的廢氣可以具有約1450℃的溫度以及約高于大氣壓0.8bar的氣體超壓。
廢氣通道3的壁通過冷卻介質(zhì)冷卻，該冷卻介質(zhì)由構(gòu)成廢氣通道3壁未示出的冷卻管引導(dǎo)。所輸送的冷卻介質(zhì)在該實(shí)施例中具有260℃的溫度T1。由于這種相當(dāng)高的溫度T1，在裝置運(yùn)行時(shí)在廢氣通道上產(chǎn)生由熱引起的膨脹。冷卻介質(zhì)此外依據(jù)目的為沸水。廢氣通道3通過支承件或通過垂直支承8支承在底座上。垂直支承8的下端支承在一個(gè)和同一個(gè)水平的負(fù)荷導(dǎo)入平面L上。負(fù)荷導(dǎo)入平面L依據(jù)目的通過未詳細(xì)示出的鋼結(jié)構(gòu)支承在地面上。在該實(shí)施例中，爐子1同樣支承在地面上或適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，垂直支承8通過在該實(shí)施例中與廢氣通道3所具有的冷卻介質(zhì)同一溫度T1的介質(zhì)加熱。換句話說，垂直支承8借助于具有溫度T1為260℃的介質(zhì)加熱。這種介質(zhì)最好也是沸水。垂直支承8最好構(gòu)成為空心型材并在該實(shí)施例中構(gòu)成為管，通過管輸送溫度為T1的介質(zhì)。通過依據(jù)本發(fā)明加熱垂直支承8并通過垂直支承8支承在同一負(fù)荷導(dǎo)入平面L上，可以有效避免廢氣通道段的干擾相對(duì)膨脹。出于這一原因可以以有利的方式取消從現(xiàn)有技術(shù)中公知的昂貴的補(bǔ)償件。
在附圖的實(shí)施例中，側(cè)視圖中各自僅示出一個(gè)垂直支承8。但垂直支承8依據(jù)目的也可以存在于廢氣通道3的兩側(cè)上。-依據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式，垂直支承8構(gòu)成為擺動(dòng)支承。為此垂支支承8分別以其上端與廢氣通道3鉸接連接并以其下端與負(fù)荷導(dǎo)入平面L或與確定負(fù)荷導(dǎo)入平面L的鋼結(jié)構(gòu)鉸接連接。按照這種方式，有效平衡或補(bǔ)償干擾的水平熱膨脹。這一點(diǎn)在圖1和2中示出。
此外在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，負(fù)荷導(dǎo)入平面L的垂直高度h按照廢氣通道上的溫度T1與爐子上的溫度T2之間的差值確定。爐子1的上部區(qū)域2同樣通過存在于爐子1內(nèi)壁上未詳細(xì)示出的冷卻管引導(dǎo)的冷卻介質(zhì)冷卻。用于冷卻該上部區(qū)域2所輸送的冷卻介質(zhì)的的溫度T2低于廢氣通道3的冷卻介質(zhì)溫度T1。用于冷卻上部區(qū)域2的冷卻介質(zhì)的溫度T2在該實(shí)施例中為80℃。負(fù)荷導(dǎo)入平面L因此按照爐子1與廢氣通道3或垂直支承8之間的溫差上升，而且上升垂直高度h。由此仿佛縮短了垂直支承8的長(zhǎng)度。按照這種方式可以避免爐子1與廢氣通道3之間干擾的垂直相對(duì)膨脹。換句話說，負(fù)荷導(dǎo)入平面L這樣構(gòu)成，使?fàn)t子仿佛也可以與260℃的溫度相應(yīng)地垂直膨脹。
此外圖1還示出鉸接連接在廢氣通道3上的導(dǎo)向擺動(dòng)件9，從而其可以(相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的固定點(diǎn))跟隨廢氣通道3的垂直和水平膨脹。這一點(diǎn)在圖1中示出。此外，在垂直廢氣通道段5與7之間設(shè)置隔架10，它最好同樣由溫度T1(260℃)的冷卻介質(zhì)通流。由此也可以有效避免干擾的相對(duì)膨脹和特別是可以確保廢氣通道段5與7之間的平行度。
權(quán)利要求
1.用于冷卻廢氣的裝置，其中，提供一爐子(1)，廢氣從該爐子排出，并且其中在爐子(1)的上部區(qū)域(2)內(nèi)連接一用于排放和冷卻廢氣的廢氣通道(3)，其中廢氣通道(3)可通過具有溫度T1的冷卻介質(zhì)冷卻，其中廢氣通道(3)通過支承件支承在底座上，以及其中支承件可利用同樣具有溫度T1的或大致溫度T1的介質(zhì)加熱。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，支承件利用其下端支承在同一負(fù)荷導(dǎo)入平面(L)上。
3.按權(quán)利要求1或2之一所述的裝置，其特征在于，冷卻介質(zhì)的溫度T1高于150℃和優(yōu)選高于200℃。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，冷卻介質(zhì)為溫度T1高于150℃的沸水或水蒸汽。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的裝置，其特征在于，支承件為被介質(zhì)通流的空心型材。
6.按權(quán)利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，支承件構(gòu)成為擺動(dòng)支承。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，支承件分別通過彈簧件支承在負(fù)荷導(dǎo)入平面(L)上。
8.按權(quán)利要求1-7之一所述的裝置，其特征在于，負(fù)荷導(dǎo)入平面(L)的高度根據(jù)爐子(1)與廢氣通道(3)之間的溫差確定。
9.按權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，在爐子(1)的上部區(qū)域上首先連接一個(gè)水平的廢氣通道段(4)，在該水平的廢氣通道段上再連接一個(gè)垂直的廢氣通道段(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻廢氣的裝置，特別是用于冷卻來自生鐵生產(chǎn)用的熔煉還原爐的廢氣。提供一爐子，廢氣從該爐子排出并在爐子的上部區(qū)域內(nèi)連接廢氣通道。廢氣通過具有溫度T
文檔編號(hào)F23J15/06GK1982782SQ200610063970
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月5日
發(fā)明者H·許寧 申請(qǐng)人:奧莎茨有限公司