Кожух дуговой сталеплавильной печи

 

КОЖУХ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВЮ1ЬНОЙ ПЕЧИ, состоящий ИЗ нижней футерованной и верхней водоохлаждаемой частей, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и снижения эксплуатационных затрат, верхняя часть кожуха выполнена в виде многогранника, составленного из плоских панелей с прямоугольными внутренними гранями с шириной грани, не превышаннцей 0,3 наружного диаметра нижней футерованной части |На уровне ее верхнего обреза. ё СО

3(5П F 27 .О 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

Ммьи а 4а Фиы „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3432035/22-02 (22) 06.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. Ф 31 (72) В.Д.Смоляренко, E.Ì.Ïîíoìàðåâ, Г.E.Ôàêòîðoâè÷, Н.A.Ïèðîãîâ и В.И.Данилин .(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудованйя (53) 669.187.2(088.8) .(56) 1. Окороков Н.В. Дуговые сталеплавильные печи. М., "Металлургия", 1971, с. 343.

2. Парцевский A.Á. Применение во-,. дяного охлаждения стен и сводов дуговых печей,за рубежом. — Бюллетень

g Черметинформация", 1979, 9 20, с. 19-25.

3. Никольский Л..E., Смоляренко В.Д., Кузнецов Л.Н. Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей, И., "Металлургия", 1981, с. 319., SU„„1037041 А (54) (57) КОжУх дуГовой стллЕплАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, состоящий из нижней

Футерованной и верхней водоохлажцаемой частей, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и снижения эксплуатационных затрат, верхняя часть кожуха выполнена в виде многогранника, составленного из плоских панелей с прямоугольными внутренними гранями с шириной грани, не превышающей 0,.3 наружного диаметра нижней футерованной части ,на уровне ее верхнего обреэа.

1037041

2 мии, электрометаллургии, в частности к электродуговым печам, конкретнее к конструкции их кожуха.

Известны конструкции кожухов дуга вых сталеплавильных печей (ДСП ), ко- 5 торые имеют цилиндрическую или цилиндроконическую форму и футерованы изнутри огнеупорной набивной массой или к ирпич ам 1 ) .

Наиболее близким к изобретению 10 по технической сущности и достигаемому результату является кожух дуговой сталеплавильной печи, состоящий из нижней футерованной и верхней во" доохлаждаемой частейГ2 . 18

Недостатком известной конструкции является то, что для верхней части кожуха используют панели с цилиндрической поверхностью. Это удорожаеr их изготовление и повышает эксплуатационные затраты при замене изношенных панелей.

Кроме того, панели цилиндрической формы испытывают напряжение, обусловленные температурным полем печного пространства, что снижает надежность и уменьшает срок службы кожуха.

Искривленный лист панели, обращенный к печному пространству, можно рассматривать как незамкнутую, тонко-, стенную цилиндрическую оболочку, под- 3 верженную воздействию термических напряжений, возникающих в результате неравномерного распределения температуры па поверхности и толщине листа. Причем температурное поле прак- 35 тически линейно зависит от координат срединной поверхности и толщины оболочки. В этом случае наличие кривизны и условия закрепления краев листа панели приводит к появлению усилий, 40 которые снижаются при уменьшении крй. виэны конструкции.

Цель изобретения - .снижение эксплуатационных затрат и увелнчение

"надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем что в кожухе дуговой сталеплавильной.печи, состоящем из нижней футерованной и верхней водоохлаждаемой частей, верхняя часть кожуха выполнена в виде многогранника, составлен- ного из плоских панелей с рямоугольными внутренними гранями с шириной грани, не превышающей 0,3 .наружного диаметра нижней футерованной части 55 на уровне ее верхнего обреза.

На фиг.1 представлен кожух,. общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - график изменения облучен- ности поверхности стен 100"тонйой пе Q) и соответственно .

Подставляя выражения (3) и(5) в соотношение (1) получаем

65 Ф60,28 - 0,343 или 0,26-0,34Д, «(6) Изобретение относится к электротерчи в зависимости от внутреннего диа-, метра кожуха, выраженного соотношени-

D;/Ducx где Dzcx oxo диа метр;. D - текущйй диаметр, меньш"--" Ъск,.

Кожух состоит из нижней футерован ной части 1 и верхней водоохлаждаемой части 2, сбставленной иэ плоских панелей 3. Последние образуют многоранник 4, охваченный верхними и нижним коллекторами 5 и б для подвода и отвода воды к панелям 3 и от них. Ширина внутренней прямоугольной грани 7 панели 3 с огнеупорным слоем 8 не превышает 0,3 наружного диаметра нижней футерованной части 1 на уровне ее верхнего обреза.

Выбор соотношения между шириной внутренней грани 7 панели 3 и наружным диаметром нижней части кожуха на уровне ее верхнего обреза основан на изучении радиационного воэ" действия дуги на огнеупорный слой в дуговой сталеплавильной печи 3 1.

Экспериментально установлено, что по мере приближения огнеупорного слоя 8 панели 3 к центру печи облученность возрастает.

Облученность са, начинает cytqecTвенно возрастать при уменьшении

П;(П „,начиная с величины 0,940,96 (фиг.3 1.

Исхбдя из этого, нормаль . Й от центра печи А до.огнеупорного слоя 8 панели 3 не должна быть меньше 0,470,48 диаметра Э окружности, в которую вписан многоугольник, образованный горизонтальным сечением многогранника 4.

Для равностороннего многоугольника, вписанного в окружность, связь между стороной т, нормалью I N и диаметром Э выражается соотношениямии

rn = О sin 180/ и; (1)

N =0,53соэ18ф и, (2> где tl — число сторон многоугольника ..

Поскольку 2 N соответствует наружному диаметру нижней футерованной части 1 кожуха на уровне ее верхнего обреза, а D представляет собой исходный диаметр цилиндра, в который можно вписать многогранник верх ней части 2 кожуха, то из условий допустимой тепловой нагрузки на поверхность плоских граней 7 панелей 3 принимаем, что

D„.ö„, 2 = М6 Ог 47-0,483 (3) Отсюда, подставляя вырежение (3 ) соотношение (2) получаем

coo 180/п < 0,94 + 0,96 (4) sin 180 /h= 0,34-0,28 (5) 1037041

Пример. Нижняя часть кожуха печи йСП-100 на уровне ее верхнего обреза ймеет диаметр 6700 мм. Верх-.няя часть предлагаемого кожуха представляет собой многогранниМ из водо» охлаждаемых плоских, панелей с шири. ной внутренней грани 2000 мм. .Кожух работает слецующнм образом.

:После проплавления шихты дуги открыто облучают рабочую поверхность 8 водоохлаждаемых панелей 3. Под дейст.вием тепловых нагрузок в плоских панелях возникают термические напряжения, которые существенно меньше, чем в криволинейных, так как лист панели, обращенный к рабочему пространству, представляет собой пластину, подверженную действию квазилинейного температурного поля. В этом случае

«,с учетом граничных условий ) термонапряжения ничтожно малы.

В результате срок службы панелен возрастает, повышается безопасность с точки зрения прорывов воды, а число панелей, необходимык в качест:ве запчастей для замены, уменьшается.

5 Все это увеличивает надежность и .. снижает эксплуатационные затраты.

При повышении стойкости панелей кожуха, например, с 500 до 1000 .пла»

:вок, сокращается вдвое число простоЩ «ев на их замену, -т.е. с 10 до 5 сут.

Это эквивалентно приросту производительности на печи ДСП-100 на

3500 т в год.

При исходной производительности

230000 т в год и условно-постоян.ных расходах 1 т стали 15 руб/т. экономический эффект составит

35000 руб/год.

1037041 . ийа

Ф,-,рюаа о аж о® ау цю

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Ф М,Заказ 5985/40

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Л.Магаюмова

Редактор И.Николайчук Техред Т.Фанта Корректор Г.Огар