Опорное кольцо конвертера

 

Изобретение относится к элементам конструкции конвертеров для выплавки стали. Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения трещиностойкости конструкции. Опорное кольцо конвертера коробчатого сечения состоит из внутренней стенки 1 со стороны корпуса 2 конвертера, выполненной из двух обечаек 3,4 с толщиной ближайшей к корпусу обечайки 3, равной 0,35-0,5 суммарной толщины стенки 1, а также монолитной стенки 5 и полок 6,7. При этом обечайка 3 выполнена из отдельных частей, состыкованных между собой с зазором, а стыки этих частей размещены под углом 40-60° относительно оси цапф и расположены под углом к горизонтальной плоскости таким образом, чтобы концы стыков не выходили за пределы зоны 40-60°. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)4 С 21 С 5 42 5 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

ЬЭ

Ю

Ф

4 иг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377822/23-02 (22) 15.02 ° 88 (46) 07. 11. 89. Вюл. 1(- 41 (72) А. И. Майоров, В. М. Шус торович, В.И.йед, В.Д. Клименко и Б.А. Набоков (53) 669.184.244.66.002 (088.8) (54) ОПОРНОЕ КОЛЬЦО КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к элементам конструкции конвертеров для выплавки стали. Цель изобретения— повышение надежности за счет увеличения трещиностойкости конструкции.

Опорное кольцо конвертера коробчатого сечения состоит из внутренней стен2 ки 1 со стороны корпуса 2 конвертера, выполненной из двух обечаек 3 и 4 с толщиной ближайшей к корпусу обечайки 3, равной 0,35-0,5 суммарной толщины стенки 1, а также монолитной стенки 5 и полок 6, 7. При этом обечайка 3 выполнена из отдельных частей, состыкованных между собой с зазором, а стыки этих частей размеще» ны под углом 40-60 относительно оси цапф и расположены под углом к горизонтальной плоскости так, что концы стыков не выходят за пределы зоны

40-60 . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1520108

Изобретение относится к металлургии, а точнее к элементам конструкции конвертеров для выплавки стали °

Цель изобретения — повышение на5 дежности 3а счет увеличения трещиностойкости.

Сварное опорное кольцо коробчатого сечения с цапфами, внутренняя стенка выполнена многослойной, по f Q меньшей мере из двух обечаек (слоев).

Обечайка, ближайшая к корпусу конвертера, толщиной 0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки состоит из отдельных четырех частей. Торцы составных частей, состыкованные межпч собой с зазором, размещены под yrо лом 40-60 относительно оси цапф и под углом к горизонтальной плоскости. При этом торцы стыков не выходят за пре- 20 о делы зоны 40-61 . Предлагаемое конструктивное выполнение обеспечивает сохранение несущей способности опорного кольца даже в случае возникновения трещины в одной из обечаек внутренней 25 стенки.

При возникновении трещины в одной из обечаек происходит перераспределение нагрузки в сечении и неповрежденная обечаика помогает в работе повреж-30 денной, . затрудняя развитие трещины.

Прилегающая к корпусу конвертера обечайка выполняет роль экрана, снижая почти в два раза тепловое воздействие на вторую обечайку и облегчая условия ее работы. Наиболее нагретой является первая обечайка стенки и она находится в сжатом состоянии, а это затрудняет возникновение и развитие в ней трещин.

При толщине внутренней обечайки меньше 0,35 суммарной толщины стенки происходит потеря ею устойчивости, а деформация уменьшает зазор между корпусом конвертера и опорным кольцом. 45

Это вызывает увеличение теплопередачи к, опорному кольцу и снижение его . прочности.

При толщине обечайки более 0,5 суммарной толщины стенки приводит к

50 уменьшению напряжения сжатия в ней и, как следствие, к значительному увеличению напряжений растяжения во внешнем слое внутренней стенки опорного кольца, что способствует более быстрому возникновению и распространению в ней трещин. Таким образом, оптимальной толщиной внутреннего слоя, с точки зрения термопрочности и трещиностойкости, является толщина, равная

0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки.

Во избежание ослабления поперечного сечения внутренней стенки кольца стыки торцов частей обечайки расположены под углом к горизонтальной плоскости в пределах эоны 40-60 .

В предлагаемой конструкции опорного кольца торцы образующих обечаек внутренней стенки приварены к полкам на разных уровнях друг относительно друга. Это позволяет в случае разрушения одного из стыков сохранить в целости второй стык.

Выполнение обечаек стенки опорного кольца из листов меньшей толщины позволяет использовать прокат более высокого качества, чем это оказывается возможным при использовании проката больших толщин.

На фиг.1 изображена предлагаемое опорное кольцо конвертерй, общин вид, на фиг. 2-4 — конструктивные выполне-. ния стыков обечаек внутренней стенки.

6порное кольцо конвертера коробчатого сечения с цапфами состоит из внутренней стенки 1 со стороны корпуса 2 конвертера, выполненной из двух обечаек 3 и 4, с толщиной ближайшей к корпусу обечайки 3, равной 0,35—

0,5 от суммарной толщины стенки 1, а также монолитной стенки 5 и полок 6 и 7. При этом обечайка 3 выполнена из отдельных частей 8, состыкованных между собой с зазором 9, а стыки 10 этих частей размещены под углом 40-60 относительно оси цапф 11 и расположены под углом к горизонтальной плоскости так, что концы 12 стыков не выходят о за пределы зоны 40-60

В процессе эксплуатации конвертера корпус 2 нагревается до 300400 С и передает излучением на опорное кольцо тепловой поток, который воспринимается и снижается почти вдвое первой обечайкой 3 стенки 1 со стороны корпуса 2, облегчая условия работы второй обечайки 4. Конструкция этой стенки из двух обечаек исключает возможность возникновения в стенке сквозных трещин, переходящих на полки 6 и 7 опорного кольца и способных разрушить все коробчатое сечение. Изготовление обечайки 3 из отдельных частей 8, состыкованных между собой с зазором 9, позволяет предотвратить развитие протяженных

Продолжение табл. 1

0,50

0,55 а — толщина первой ближайшей к

1 корпусу обечайки; а — суммарная толщина внутренней стенки опорного кольца.

Таблица 2

Угол расположения стыка частей обечайки, град

Наблюдения 30

Таблица I

Со то

40

Потеря устойчивости,выпучивание первой, ближайшей к корпусу обечайки

Уст ойчивост ь с охр аня ется, выпучивания нет

0,35

G,40

50 трещин низкая

5 15201 кольцевых трещин в месте соединения внутренней стенки 1 с горизонтальными полками 6 и 7. Результаты экспериментальных исследований на моделях опорных колец конвертеров приведены в табл. 1 и 2.

Предлагаемая конструкция опорного кольца позволяет повысить его надежность и долговечность за счет увеличения трещиностойкости конструкции.

Формула изобретения

1.. Опорное кольцо конвертера, содержащее цапфы, внешнюю стенку и внутреннюю стенку, состоящую из наружной обечайки и обечайки, прилегающей к корпусу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надеж- 20 ности за счет увеличения трещиностойкости, обечайка, прилегающая к корпусу, выполнена из отдельных частей, при этом части обечайки состыо кованы с зазором под углом 40-60 от- 25 носительно оси цапф, а толщина обечай-. ки равна 0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки.

2. Опорное кольцо по и. t, о т — . л и ч а ю щ е е с я тем, что стыки 30 частей прилегающей обечайки расположены под углом 40-60 к горизонтальной плоскости.

Обечайка сжата, вероятность возникновения

Обечайка .сжата, вероят ность возникновения трещин низкая, дальнейшее увеличение толщины первой обечайки ведет к уменьшению напряжения сжатия

Уменьшение напряжений сжатия в первой обечайке, увеличение вероятности возникновения трещин

Уменьшение жесткости конструкции, возрастают изгибающие моменты, увеличивается уровень механических напряжений

Низкий уровень механических напряжений

Изгибающие моменты близ-. ки к нулю, минимальный уровень механических напряжений

Низкий уровень механических напряжений

Уменьшение жесткости конструкции, возрос.таят изгибающие моменты, увеличивается уровень механических напряжений

1520108

Составитель Г. Решетников

Редактор И.Дербак Техред М. Ходанич Корректор Л. Бескид

Заказ б723/29 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101