Тепловая изоляция подовых труб

 

ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ПОДОВЫХ ТРУБ, содержащая огнеупорные цилиндрические блоки, охватывающие трубу симметрично, имеющие в верхней части утолщения и пазы для подвещивания их на ребра трубы, отличающаяся тем , что, с целью повыщения стойкости изоляции, наружная поверхность каждого блока выполнена радиусом 1,82-2,85 радиуса трубы, а внутренняя поверхность радиусом 1,0-1,37 радиуса трубы, при этом оси указанных поверхностей блоков расположены эксцентрично на расстоянии 0,5-0,6 радиуса трубы. (Л со ел 05 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК сЯ) 4 F 27 В 3 10 yq,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3733512/22-02 (22) 25.04.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и

Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) В. Г. Ануфриев, В. М. Бабошин, Г. А. Михалев, Д. А. Старцев, Л. П. Тетяева, О. Н. Сосковец и И. И. Чепелян (53) 621.783.07 (088.8) (56) Справочник конструктора печей прокатного производства.Под ред. В. М. Тымчака. М.: Металлургия, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 327256, кл. F 27 В 3/10, 1970.

ÄÄSUÄÄ 1195166 A (54) (57) ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ПОДОВЫХ ТРУБ, содержащая огнеупорные цилиндрические блоки, охватывающие трубу симметрично, имеющие в верхней части утолщения и пазы для подвешивания их на ребра трубы, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости изоляции, наружная поверхность каждого блока выполнена радиусом 1,82 — 2,85 радиуса трубы, а внутренняя поверхность радиусом 1,0 — 1,37 радиуса трубы, при этом оси указанных поверхностей блоков расположены эксцентрично на расстоянии 0,5 — 0,6 радиуса трубы.

1195166

Изобретение относится к устройствам для транспортирования металла при его нагреве в печах и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение стойкости изоляции подовых труб.

Данная конструкция сегментов изоляции приводит к тому, что центр тяжести подвешенного сегмента, в отличие от известного, располагается таким образом, что крутящий момент от силы тяжести будет прижимать сегмент к подовой трубе, что повысит устойчивость сегмента относительно места крепления и разгрузит сегмент в месте паза.

Кроме того, такая «самоприжимающая» к подовой трубе изоляция позволяет навесить сегмент на ребро трубы с зазорами между подовой трубой, ее ребрами и самим сегментом, что снимает дополнительные напряжения, возникающие в сегменте при монтаже (из-за неизбежных в практических условиях неточностей приварки ребер крепления к трубам) и при продвижении заготовок по трубам (из-за вибрации трубы).

На чертеже представлена конструкция изоляции подовых труб, общий вид.

Изоляция состоит из подвешенных к подовой трубе 1 огнеупорных блоков 2 с пазами 3, в которые входят металлические ребра 4. Огнеупорные блоки выполнены в виде одинаковых утолщенных к верху сегментов с общим углом охвата подовой трубы — 270

Сегменты навешаны свободно, без взаимного зацепления и с зазорами между поверхностями сегмента и подовой трубы 1 (равными 0), а также ребра 4 трубы и паза 3 сегмента.

Для предотвращения попадания осыпающейся с металла окалины в зазор о, а также с целью предохранения огнеупорных сегментов от механического воздействия продвигаемых по рейтеру 5 заготовок подовая труба 1 снабжена защитными козырьками 6. Между козырьком 6 и огнеупорным блоком 2 имеется зазор. Между козырьком 6 и рейтером 5 выполнена изоляция в виде огнеупорной обмазки 7, армированной приваренными к трубе металлическими стержнями 8.

Верхняя поверхность сегмента, не прикрытая козырьком, выполнена в виде скоса под углом 30 к горизонту, Такой угол скоса достаточен, чтобы окалина осыпалась с верхней поверхности сегмента.

Сама труба 1 и ребра 4 перед навешиванием на них огнеупорных блоков 2 могут быть предварительно покрыты слоем огнеупорного волокнистого материала (каолиновой ваты), что повысит теплоизоляционные свойства изоляции и стойкость ребер.

При продвижении заготовок по рейтеру 5 подовой трубы 1 на верхнюю часть изоляции подовой трубы 1 попадает окали50

45 на, которая затем по скошенной поверхности сегмента ссыпается на под печи. Механические воздействия, которые возникают при продвижении заготовок, BocIIpHHHMBIQTся защитными козырьками и металлическими стержнями, приваренными к верхней части подовой трубы 1. Крутящий момент, образованный силой тяжести сегмента P c плечом h, прижимает сегмент к подовой трубе 1. Сегменты плотно облегают трубу 1, прижимая теплоизоляционный волокнистый материал (если он имеется) к трубе, предохраняя тем самым его от разрушения и осыпания. При продвижении заготовок возникает вибрация трубы. Разрушительное действие вибрации на сегменты практически устраняется существующими зазорами между подовой трубой 1, ее ребрами 4 и самими сегментами.

Разработаны огнеупорные блоки для всего диапазона диаметров подовых труб (от

80 до 220 мм), применяемых в промышленных печах.

Во всем диапазоне подовых труб для обеспечения надежной подвески паз сегмента по глубине выбирают минимально возможным (по условию стойкости ребра, которая связана с теплоотводом, и прочности сегмента), равным 20 — 22 мм, и располагают под углом 30 к горизонту, ширина паза сегмента выбирается в зависимости от толщины ребра при условии, что ребро входит в паз с зазором, наименьшую толщину сегмента (в нижней части навешенного сегмента) принимают также минимально возможной (из условия качественной пропрессовки огнеупорной массы) и равной

35 — 40 мм.

Для предлагаемой конструкции сегмента радиус наружной цилиндрической поверхности сегмента определяется из выражения

R„= S+R + б+ b, (1) где S — расстояние между осями наружной и внутренней цилиндрических поверхностей сегмента (эксцентриситет), мм;

 — радиус (наружный) подовой трубы, мм;

Π— зазор между трубой и внутренней поверхностью сегмента, мм;

В(М-40) — толщина сегмента в наиболее тонком месте (нижняя часть), мм, а внутренней цилиндрической поверхности сегмента из выражения

1 вм = 1 т+ 6 (2)

Для того, чтобы крутящий момент от силы тяжести прижимал сегмент к нижней поверхности подовой трубы, а наибольшая толщина сегмента (в верхней его части) была минимальной (по причине «затенения» сегментом нагреваемого металла), выбрано минимально возможное отношение эксцентриситета между наружной и внутренней ци1195166

Составитель В. Бербенев

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

Заказ 7405 44 линдрическими поверхностями сегмента

S к радиусу подовой трубы R,,равное

$/R = 0,5 — 0,6, где 0,5 соответствует наибольшему, а 0,6 наименьшему диаметру подовой трубы.

Величина зазора между сегментом и подовой трубой 6" определяется стойкостью ребер крепления, которая обуславливается теплоотводом ребра. Как показали стендовые исследования, по условиям теплоотвода для всего диапазона подовых труб оптимальная величина зазора между сегментом и подовой трубой равна Ю = 10 — 15 мм.

Для всего диапазона диаметров подовых труб отношение радиуса внутренней цилиндрической поверхности сегмента к наружному радиусу подовой трубы R „/RT изменяется от 1,0 для наибольшего диаметра подовой трубы, когда сегменты подвешены на подовую трубу без зазора (б= О), до

1,37 для наименьшего диаметра подовой трубы (R = 40 мм) и максимального значения зазора (б= 15 мм).

Отношение радиуса наружной цилиндрической поверхности сегмента к наружному радиусу подовой трубы Кн/R изменяется от

1,82 для наибольшего диаметра подовой 25 трубы (RT = 110 мм) при подвеске сегмента к подовой трубе без зазора (о = О) до 2,85 для наименьшего диаметра подовой трубы и максимального значения зазора b".

Пример. Для подовой трубы наружным диаметром, равным 168 мм, (R = 84 мм) и величиной зазора между подовой трубой и внутренней цилиндрической поверхностью сегмента, равного б = 10 мм, размеры сегмента будут следующими:

S = 46мм = 055R,;

К „= 84+ 10 = 94 мм = 1,12 R . по формуле 2);

R» = 46+84+10+35=175 мм = 2,08 Я (по формуле 1).

Таким образом, тепловая изоляция, огнеупорные блоки которой выполнены в форме сегментов с таким эксцентриситетным расположением наружной и внутренней цилиндрических поверхностей и навешенных на ребра подовой трубы с зазором между подовой трубой, ее ребром и самим сегментом, имеет следующие преимущества в сравнении с известной.

Под действием собственного веса блоки изоляции прижимаются к нижней поверхности подовой трубы («самоприжимающая» изоляция), что обеспечивает устойчивое положение блока относительно крепления блока к трубе, тем самым повышается надежность крепления блока к трубе, увеличивается качество изоляции, ее стойкость.

Огнеупорные блоки изоляции не испытывают на себе внешних механических воздействий от продвижения заготовок, поскольку

«закрыты» защитными козырьками, приваренными в верхней части подовой трубы, что также повышает стойкость изоляции.

Блоки изоляции подвешиваются без взаимного зацепления как между собой, так и с соседними звеньями, между подовой трубой, ее ребром и самим блоком имеются зазоры, что практически исключает дополнительные нагрузки на огнеупорные блоки не только в статическом положении, но и при вибрации трубы (при движении металла по рейтеру) .

Утолщенная верхняя часть (упрочняет огнеупорный блок в месте крепления блока к трубе), а также простота форм блока (нет мелких деталей) позволяют при прессовании получить блоки с высокими прочностными свойствами.