Подання дуття в доменну піч
Сучасний форсований режим роботи потужних доменних печей вимагає їх дуванням з відповідним тиском і температурою. Перші з цих параметрів забезпечуються воздуходувными засобами, а останній — роботою повітронагрівачів.
Доменна піч при нормальному режимі роботи споживає щохвилини обсяг повітряного дуття, що дорівнює двом її корисним обсягам або більше. Пекти об'ємом 2000 м 3 за нормальних умов вимагає не менше 4000 м 3 /хв дуття. Протягом доби це становитиме близько 5,8 млн. м 3 повітря. Для забезпечення безперебійної подачі таких кількостей дуття застосовуються потужні турбовоздуходувні машини, що мають розташовані на одному валу двигун (парову турбіну) та відцентрове повітродувку. Парові конденсаційні турбіни, що встановлюються на найбільших доменних печах, мають потужність 17 300—22 000 кВт і розраховані на роботу в режимі: надлишковий тиск пари 9,1 Мн/м 2 (90 ат) температура пари 435° С. Відцентрові повітродувки працюють за принципом переміщення повітря під дією відцентрової сили від осі до периферії при обертанні робочих коліс із лопатками. Одне колесо може підвищити надлишковий тиск на 56 кн/м2 (0,55 ат). Ротор має на загальному валу 7-8 коліс і стільки ж ступенів стиснення.
Постійна вологість дуття, що подається в доменну піч, досягається введенням вологи всередину повітродувки перед кожним щаблем стиснення і підтримується автоматично на заданому рівні 15-35 г/м 3 .
Для нагрівання дуття кожна доменна піч має три або чотири повітронагрівачі. Вони працюють за принципом регенерації тепла, тобто поперемінного нагріву їх вогнетривких насадок і віддачі тепла дуттю, що нагрівається. Повітронагрівач має циліндричну форму з напівсферичною куполоподібною верхньою частиною. Розміри повітронагрівача(Рис. 27) потужної доменної печі наступні: висота 45 м, зовнішній діаметр 9-9,5 м, поверхня нагріву насадок до 42 500 м 2 .
Його металевий зварний кожух має товщину 15 мм і повинен мати герметичність. Внутрішній простір футерований та розділений вертикальною вогнетривкою стінкою на камеру горіння (у перерізі круглої або еліптичної форми) та насадковий простір. Купол нагрівача та його стіни у верхній частині викладені високовогнетривкою високоглиноземистою цеглою, що дозволяє підтримувати його температуру до 1500 ° С і нагрівати дуття до 1200 ° С. Нижня частина стін - з шамоту.
Паливо — колошниковий газ із добавкою коксового газу — надходить із газопроводу через газовий клапан у пальник, куди вводиться також повітря. Пальник у нових конструкціях розташований вертикально внизу камери горіння та має дуже велику продуктивність до 8000 м 3 /год. Максимальна температура продуктів горіння досягається у підкупольному просторі. Проходячи далі зверху донизу через насадку, гази віддають їй своє тепло, охолоджуючись до 200-350 ° С, і відводяться в димову трубу. Цикл нагрівання насадок зазвичай вдвічі довше циклу нагрівання дуття і на кожен нагрівач, що працює на дутті, потрібні два нагрівачі, що працюють на газу. Дуття подається від повітродувної машини через клапан холодного дуття в піднасадковий простір повітронагрівача, нагрівається в його насадці і через футерований клапан гарячого дуття надходить у повітропровід гарячого дуття, що йде до доменної печі.
Високотемпературні доменні повітронагрівачі є складними теплотехнічними агрегатами, забезпеченими системою контролю та автоматизації. Крім автоматичного переведення на нагрівання та дуття з певним порядком перемикання клапанів, автоматично регулюється тепловий режимнагрівачів на газу зміною надлишку повітря для горіння при заданій температурі купола. Температура дуття, що надходить до фурм автоматично підтримується на заданому рівні регулюванням підмішування холодного повітря до гарячого дуття. Датчиком є термопари, встановлені у повітропроводі гарячого дуття до кільцевого повітропроводу печі. У міру зниження температури дуття від повітронагрівачів прикривається дросель подачі холодного повітря в дуття.
Оскільки повітронагрівачі безпосередньо пов'язані з повітродувними машинами на випадок різкої зміни подачі дуття в піч перед ними встановлені розвантажувальні клапани для скидання повітря в атмосферу при безперервній роботі повітродувних машин.