Устройство для сушки футеровки сталеразливочных ковшей

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов. Целью изобретения является сокращение продолжительности и повышение эффективности сушки за счет обеспечения равномерности нагрева. После установки устройства для сушки в ковш включают питание электронагревательных элементов 1 1 и подвод воздуха в центральную трубу 10. Воздух выходит из отверстий 13 и заполняет полость между трубой 10 и кожухом 7, нагреваясь от стенок кожуха 7. Затем воздух проходит между верхним торцом 8 кожуха 7 и крышкой 5 электронагревателя 4 в кольцевую полость мевду кожухом 7 и электронагревателем 4-, выходит через отверстие 6 к центральной части днища ковша, далее - в кольцевую полость между электронагревателем 4 и внутренней поверхностью рабочего слоя 3 и выходит в отверстия между кронштейнами 14. Отношение объема внутренней пот лости кожуха 7 к объему кольцевой полости между кожухом 7 и электронагревателем 4 составляет 2,0-2,5. Предлагаемое устройство для сушки обеспечивает обтекание внутренней Поверхности ковша турбулентным потоком . Это наряду с нагревом футеровки за счет теплоизлучения обеспечивает ее нагрев за счет конвективного теплообмена, в результате чего продолжительность сушки снижается. 2 ил. .ю (Л Q (Риг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Риг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР, пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3892114/22-02 (22) 05.05.85 (46) 30.09.86. Бюл. 11 36 (71) Киевский технологический институт легкой промышленности и Нижнеднепровский трубопрокатный завод им.К.Либкнехта (72) П.П.Луцик, А.Т.Есаулов, Б.П.Дроменко, С.И.Лавренко, В.М.Кирсанов и Ю.Б.Кушнир (53) 621.746.329(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 975200, кл. В 22 D 41/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

В 476084, кл. В 22 D 41/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ФУТЕРОВКИ

СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ (») .Изобретение относится к области металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов. Целью изобретения является сокращение продолжительности и повышение эффективности сушки за счет обеспечения равномерности нагрева. После установки устройства для сушки в ковш включают питание электронагревательных элементов 11 и подвод воздуха в центральную трубу 10. Воздух выходит из отверстий 13 и заполняет полость между трубой 10 и кожухом 7, нагреваясь от стенок кожуха 7. Затем воздух проходит между верхним торцом 8 кожуха 7 и крьппкой 5 электронагревателя 4 в кольцевую полость между кожухом 7 и электронагревателем 4, выходит через отверстие 6 к центральной части днища ковша, далее — в кольцевую полость между электронагревателем 4 и внутренней (51)4 В 22 D 41/00 F 27 D 1 поверхностью рабочего слоя 3 и выходит в отверстия между кронштейнами

14. Отношение объема внутренней по-. лости кожуха 7 к объему кольцевой полости между кожухом 7 и электронагревателем 4 составляет 2,0-2,5.

Предлагаемое устройство для сушки обеспечивает обтекание внутренней поверхности ковша турбулентным потоком. Это наряду с нагревом футеровки эа счет теплоизлучения обеспечивает ее нагрев за счет конвективного теплообмена, в результате чего продолжительность сушки снижается. 2 ил.

1260113

Изобретение относится к металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов.

Цель изобретения — сокращение продолжительности и повьппение эффек- 5 тивности сушки за счет обеспечения равномерности нагрева, На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема электрического соединения электронагрева- 10 тельных элементов.

Устройство для сушки стагеразливочных ковшей, состоящих из прочного корпуса 1 и футеровки с арматурным слоем 2, выполненным из огнеупорных 15 кирпичей, и рабочим слоем 3, изготовленным из влажной огнеупорной массы, содержит полый электронагреватель 4, выполненный по форме ковша с крышкой 5 и отверстием 6 в днище, 20 стальной кожух 7 с открытым верхним торцом 8 и днищем 9, центральную трубу 10 для подвода воздуха под давлением к днищу 9 кожуха ?.

На внутренней поверхности электро- 25 нагревателя закреплено от 9 до 12 электронагревательных элементов 11 в виде спирали, витки которой уложены с шагом 250-300 мм по высоте электронагревателя 4. Толщина стен- 30 ки электронагревателя 4 составляет

10-15 мм. Отверстие 6 в днище электронагревателя 4 имеет диаметр 300500 мм.

Кожух 7 закреплен,в. Верхней час- З5 ти на крьппке 5 электронагревателя 4 при помощи коротких вертикальных штанг

r .

12, а днищем 9 жестко соединен (напри- мер при помощи сварки) с центральной трубой 10. Толщина стенки кожуха 7 40 составляет 5-10 мм. Между открытым торцом 8 кожуха 7 и крьппкой 5 электронагревателя 4 образован промежуток высотой 80-100 мм.

Центральная труба 10 закреплена в отверстии крышки 5. На расстоянии

150-200 мм от ее нижнего торца выфрезерованы четыре прямоугольные отверстия 13 для выпуска сжатого 50 воздуха в полость кожуха 7. Внутренний диаметр трубы составляет 100150 мм. Труба 10 верхним торцом соединена с подводом сжатого воздуха от заводской магистрали давлением

0,4 -0,6 МПа или с вентилятором больmoro расхода воздуха, например типа

Ц14-46-3 ° 15 Оэ1А.

Отношение объема внутренней полости кожуха 7 к объему кольцевой полости между кожухом 7 и электронагревателем 4 составляет 2,0-2,5.

Выбор этого соотношения меньше 2

-обуславливает повышение скорости потока воздуха в кольцевой полости между кожухом 7 и электронагревателем 4 до 3,0-3,5 м/с, что приводит к снижению его температуры до 200о

250 С и, следовательно, к снижению температуры рабочего слоя 3 до 120о

150 С, а зто увеличивает продолжительность сушки до 30-35 ч.

Выбор укаэанного соотношения боле

2,5 приводит к снижению скорости потока воздуха через нагревательные элементы 11 до 0,1-0,15 м/с, в результате чего воздух нагревается до о температуры, превышающей 400 С, что приводит к большому градиенту температуры на поверхности рабочего слоя

3 и, следовательно, к появлению в нем напряжений, вызывающих его растрескивание. Кроме того, при этом скорость обтекания потоком воздуха внутренней поверхйости ковша снижается до 0,5-0,8 м/с, что снижает захват этим потоком паров воды из футеровки и, следовательно, продвижение воды в сторону арматурного слоя 2 футеровки, В результате этого снижается эффективность сушки. Кроме того, происходит увлажнение арматурного слоя„ что требует дополнительной сушки.

Электронагревательные элементы 11 длиной 15 м каждый, устанавливаемые на поверхности электронагревателя 4 и изолированные .от него с помощью пластин, например из слюдопласта, изготовлены из тканой ленты типа

ЛОН (ТУ-17-1112-79), в которой основные нити заменены нихромовыми проволоками (50 шт.) диаметром

0,4 мм, а уточные нити — кремнеземистые. Основные парамегры нагревательной ленты: ширина 50 мм, толщина 1,8 мм, при длительной эксплуатации рабочий ток 100 А, рабочая о температура 600 С. Для питания нагревательных элементов используют переменный ток напряжением 220 В.

Для этого все нагревательные элементы распределены в три секции по

3-4 элемента. В пределах каждой сек-" ции нагревательные элементы соединены параллельно друг с другом. Под—

1260 ключение секций непосредственно к

3-фазной силовой линии осуществлено по схеме "звезда" при помощи токовводов А, В, С, установленных с помощью изоляторов на крышке 5 электронагревателя 4. Общая точка трех секций соединена с кожухом 7 и электронагревателем 4, корпусом 1 ковша и нулевым проводом силовой линии.

На наружной поверхности электро- 10 нагревателя 4 вблизи его верхнего торца закреплены, например, сваркой

6-8 горизонтальных кронштейнов. На нижнем торце каждого из кронштейнов

14 закреплены направляющие 15 высо- 15 той 150-200 мм, выполненные по форме верхней части внутренней поверхности ковша.

Устройство работает следующим образом. 20

После набивки монолитной футеровки в ковш устанавливают устройство для сушки с помощью уборочного мостового крана. При этом направляющие

15 ориентируют положение устройства 25 относительно внутренней поверхности ковша, а горизонтальные кронштейны

14 служат опорой этого устройства в ковше. Футеровка верхней части ковша выполнена кирпичной, поэтому ЗО направляющие 15 не вызывают повреждений рабочего слоя 3 футеровки, расположенного ниже.

После установкч устройства для сушки в ковш трубу 10 соединяют с д заводской магистралью сжатого воздуха давлением 0,4-0,6 ИПа или с выходом вентилятора типа Ц14-46-,3, 15-0,1А. обеспечивающего расход воздуха 3700 м /ч при давлении 940 Па. щ

Токовводы А, В и С подключают к трехфазной силовой линии напряжением

380 В.

Включают питание электронагревательных элементов и подвод воздуха 5 в центральную трубу 10. Воздух вы ходит из отверстий 13 и заполняет полость между трубой 10 и кожухом 7, нагреваясь при этом от стенок кожуха 7. Затем воздух проходит между ga верхним торцом 8 кожуха 7 и крьппкой

5 электронагревателя 4 в кольцевую полость между кожухом 7 и электронагревателем 4, где по мере движения вниз нагревается от электронагрева- тельных элементов 11 и стенок кожуха 7 и выходит через отверстие 6 в кожухе 7 к центральной части днища

113 4 ковша, откуда, обтекая днище ковша, проходит в кольцевую полость между злекронагревателем 4 и внутренней ,поверхностью рабочего слоя 3 футеровки и выходит из ковша в отверстия между кронштейнами 14.

Поскольку йри выходе из отверстий

13 в трубе 10 воздух попадает в полость большого объема, то он заполняет ее медленно, что обеспечивает

его нагрев до температуры 70-90 С о от стенки кожуха 7. На выходе из указанной полости давление его составляет 0,1-0,15 ИПа, что обеспечивает при диаметре 300-350 мм отверстия 6 скорость течения воздуха между кожухом 7 и электронагревателем 4 равную 0,4-0,75 м/с. На выходе из отверстия 6 температура воздуха составляет 290-350 С. Скорость течения воздуха между электронагревателем 4 и рабочим слоем 3 футеровки составляет 1,0-1,9 м/с, температура возду ха поддерживается за счет нагрева от стенкм электронагревателя 4 в пределах 250-330 С. При этом поток воздуха вызывает конвективный нагрев ковша и рабочего слоя 3 футеровки и захватывает из них пары воды, благодаря чему в днище ковша и рабочем слое 3 футеровки происходит перенос воды по порам огнеупорной массы в направлении к омываемой воздухом поверхности слоя 3, что предотвращает увлажнение арматурного слоя 2.

Днище ковша и рабочий слой нагреваются как за счет конвективного теплообмена, который обеспечивает турбулентный поток воздуха с темпео ратурой 250-330 С, так и за счет теплоизлучения от боковой поверхности и днища электронагревателя 4, что обуславливает нагрев внутренней поверхности днища ковша и рабочего слоя 3 футеровки до температуры 200о

250 С и прилегающей к арматурному слою 2 поверхности до температуры

120-140 С в конце сушки.

При влажности монолитной футеровки .9-12Х продолжительность процесса сушки ковша с использованием предлагаемого устройства составляет 14-15 ч.

По окончании сушки отключают электропитание нагревателей 11 и подачу воздуха в центральную трубу

10 и извлекают с .помощью уборочного мостового крана устройство для сушки

Для высушивания влажной монолитной футеровки с учетом ее нагрева и испарения воды требуется удельная мощность 406 МДж/м . Предлагаемое устройство потребляемой мощностью

180 кВт высушивает 120-тонный ковш с объемом футеровки 8,79 м за 1415 ч, что позволяет оценить его КПД около 0,38.

Формула изобретения

Составитель Л. Буканова

Техред А.Кравчук Корректор О. Луговая

Редактор E. Копча

Заказ 5165/8

Тираж 757

Подписное

ВНИИПИ Государственного koMHteòà СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственнополиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12601 из ковша, чем заканчивается подготовка ковша к наливу жидкого металла.

Таким образом, предлагаемое устройствб Для сушки сталеразливочных 15 ковшей обеспечивает обтекание внутренней поверхности ковша турбулентным потоком воздуха, нагретого до температуры 290-350 С и движущегося со скоростью 1,0-1,9 м/с. Это наряду 20 с нагревом футеровки за счет теплоизлучения обуславливает ее нагрев также и за счет конвективного тепла13 Ь обмена,в результате чего продолжительность сушки снижается до 14-15 ч, Устройство для сушки футеровки сталеразливочных ковшей, содержащее выполненный по форме ковша полый электронагреватель с крышкой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения продолжительности и повышения эффективности сушки за счет обеспечения равномерного нагрева, оно снабжено кожухом с днищем, установленным с зазором внутри электронагревателя, а также центральной трубой .для подвода воздуха к днищу кожуха, при этом в днище электронагревателя выполнено отверстие, а отношение объема полости кожуха к объему кольцевой полости между кожухом и электронагревателем составляет

2,0-2,5 °