Свод сталеплавильной печи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБЛИК

Д11 4 F 27 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СВОД СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, содержащий арочную огнеупорную кладку из штучного кирпича, закрепленного на металлических подвесках со штырями, радиальные водоохлаждаемые балки, подвешенные к каркасу печи, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы свода, снижения расхода огнеупорных материалов и уменьшения потерь тепла, кладка арок свода вдоль радиальных водоохлаждаемых балок выполнена из сапожкового кирпича, при этом длина выступа сапожкового кирпича равна

1/3-1/5 высоты радиальной водоохлаждаемой балки, высота выступа — !/2 ширины радиальной водоохлаждаемой балки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3774415/22-02 (22) 31. 07. 84 (46) 30. 08. 86. Бюл. 1Ф 32 .(72) О. В. Филонов, В.Е. Пронькин, Э.В.Шаповалов, В.В.Бурштейн, В.Г.Сулименко, И.П.Земляной, М.Н.Никитин и А.П.Дорохин (53) 621 ° 745.3(088 ° 8) (56) Трубин К.Г., Ойке Г.Н. и др.

Металлургия стали. М.: Металлургия, 1961, с. 88-194.

Авторское свидетельство СССР

У 59801„ кл. F 27 В 3/16, 1939.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1079983, кл. F 27 В 3/16, 1984.

„.SU„„1254267 А 1

1254267

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям главного свода подовых сталеллавиль— ных печей.

Целью изобретения является повышение срока службы свода, снижение расхода огнеупорных материалов и уменьшение потерь тепла.

На фиг. 1 изображена схема свода сталеплавильной печи; на фиг. 2 — Ю эскиз сапожкового кирпича.

Свод содержит радиальные водоохлаж. даемые балки 1, подвешенные к ригелям (каркасу печи), кладку арок вдоль балок 1, выполненную из сапожкового кирпича 2, арочную огнеупорную кладку из прямоугольного штучного кирпича 3 на металлических подвесках со штырями (не показан).

На фиг. 1 и 2 обозначены высота Н рб радиальной водоохлаждаемой балки; ее ширина А; длина 8.выступа саложкового кирпича; его высота а .

Длина выступа сапожкового кирпича равна (1/3-1,5) Н, а его высота - 25

1/2 А.

Пределы указанных параметров выбирают из условий повышения стойкости свода и снижения расхода огнеупоров; уменьшения потерь тепла и простоты изготовления свода. Первое и последнее условия определяют величину а =1/2 А. Кладка кирпичей вдоль балок при этом производится как показано на фиг. 1. При с :=А возникают трудности в изготовлении кирпичей, а именно при изготовлении в кирпиче необходимо выполнить сквозное отверстие, за которое он подвешивается при монтаже свода. Проработки показали, что при а =А отверстие в кирпиче на46 столько приближается к плоскости, на которой содержится выступ, что брак кирпичей неизбежен. С увеличением высоты выступа при его длине 1 1 0-200 мм склонность к бою кирпичей повышается: при перегрузках, механических нагрузках, подгонке молотком кирпичей при монтаже свода выступы откалываются, нарушая форму всего кирпича или в кирпиче возникает трещина, напряжение, Такие кирпичи особенно нежелательно закладывать в свод. При вводе в экс. плуатацию печь после ремонта свода эти кирпичи за счет дополнения существующих в них напряжений термонапря- 55 жениями разрушатся и оголят балки.

Поэтому целесообразнее применять для кладки свода кирпичи с а =1/2 А, г.е„ с минимально возможной высотой выступа. Устанбвлено, что обычная перегрузка кирпичей лри a =--А повышает их бой в 3-5 раз ло сравнению с перегрузкой кирпичей, имеющих а =1/2 А.

Выбор длины выступа сапожкового кирпича определяется повышением стойкости свода. Но за счет сопутствующего этому снижения потерь телла при правильном выборе параметров кирпича также значительно повышается стойкость свода.

Для повышения стойкости свода первым и главным условием является развитый продольный теплоотвод. Выступ кирпича под балкой раже если его размеры соответствуют противопоставленному кирпичу охлаждаются хорошо, стойкость его высокая. Известные кирпичи предназначены для защиты отдельных элементов и не могут определять стойкость всего свода. Для данных кирпичей возможно только применение балок с рабочей высотой (Н) равной 210220 мм. А зто не обеспечивает эффективного продольного охлаждения всего свода и повышенной его стойкости.

Продольное охлаждение свода определяется боковой площадью балок (пло- . щадью их контакта с кирпичем). Балка является основным охлаждающим элементом, в своде только между ней и кирпичами возможен перепад температур, о достигающий в отдельных случаях 1000 С.

Площадь контакта определяется длиной и высотой балки. Балка выполнена радиальной по всему своду. Указанную площадь контакта можно регулировать одной высотой балки. Установлено, что рабочая ее высота, обеспечивающая эффективное продольное охлаждение свода, должна быть в пределах 290350 и 320-400 мм для кирпичей по

ГОСТУ длиной соответственно 4б0 и

520 мм. В общем случае длина выступа находится в пределах 110-200 мм. Высота балки определяет работу свода, а следовательно, и кирпич, из которого он изготовлен. Увеличение рабочей высоты балки сопровождается вводом ее в более высокотемпературную зону свода. При этом охлаждение его увели" чинается не прямо пропорционально, а в значительно большей степени.

Продольное охлаждение свода зависит и от температуры охлаждающего агента (воды), проходящего по балке.

Большой теплоподвод сквозь выступ

12542

Прототип

770

100 (1,3-1,4)

4/5

800

14

3/5

1/3

650

4С

770

100

Составитель Л.Шарапова

Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман

Заказ 4708/42 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4. сапожкового кирпича, являясь и потерями тепла, повышает температуру охлаждающего агента, а значит, отрицательно сказывается на продольном охлаждении свода. Это ограничивает увеличение высоты балки, т.е. устанавливает минимальную длину выступа, уменьшение которой не допускается.

В таблице приведены данные зависимости среднемассовой температуры кир- tg лича (определено по показаниям термопар, установленных в кирпичах свода), расположенного по центру между балками, и потерь тепла через свод (определено по расходу воды и изменению ее температуры) в зависимости от дли ны выступа сапожкового кирпича.

67 4

Приведенные в таблице данные показывают, что при высоте выступа сапожкового кирпича 2 менее 1/3 высоты балки 1 начинают резко увеличиваться потери тепла и уменьшаться продольное охлаждение свода. Увеличение высоты этого выступа более 3/5 высоты баЛки 1 существенно снижает теплосъем со всего свода, и стойкость его умень» шается.

Выполнение кладки вдоль радиальной балки 1 к сапожковым кирпичам 2 уменьшает подвод тепла к нижней его плоскости, что ведет к увеличению продольного отвода тепла на протяжении всего периода между ремонтами свода. Потери тепла из печи при этом понижаются, а улучшение продольного охлаждения свода, т.е. кирпичей 3, приводит к повьппению стойкости всего свода. Как следствие, снижается расход огнеупоров и трудозатраты на его ремонт.

Увеличение стойкости, уменьшение капитальных и текущих ремонтов свода обеспечивает повышение производительности сталеплавильной печи. Низкие потери тепла через ее свод позволяют применить изобретение на всех сталеплавильных печах.