Свод дуговой печи

 

Сущность изобретения: свод дуговой печи содержит сводовое кольцо, огнеупорную кладку, обрамления электродных отверстий 4 свода. Между наружной поверхностью обрамления и поверхностью электродных отверстий 4 имеется зазор 5 в виде клина, вершина которого направлена в сторону внешней поверхности свода. При этом величина зазора 5 между нижней частью обрамления и поверхностью электродных отверстий 4 свода составляет 0,017 - 0,07 высоты обрамления. 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1760282 А1 (l 9) (И) (si)s F 27 D 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4

0 с

О 3

00 сЭ (21) 4745978/02 (22) 03.10,89 (46) 07.095)2. Бюл №33 (71) Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбИндт км. В.И.Г!енина (72) В,А.Самородок. 1О.Г.Огнев, П.Н.Бирюков и B.M.11åñòðÔÌï (56) Авторскэе сй (щетельство СССР

¹ 720275; кл. Р 27 0 1/02, 1980.

АвторСкое свидетельство СССР

N 1388689, кл 1»2 70 1/02, 1988.

Огнеупоры и огнеупорные изделия.

ГОСТ 1566-71, приложение Nz2. М.: Стандарты, 1975, с.83, Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к конструкциям печей.

Известная конструкция свода дуговой печи (а,с. 720275, МКИ F 27 D 1/02, СССР, 1980 г„БИ N. 9), в котором обрамления для отверстий свода набраны из огнеупорных кирпичей с наружной поверхностью, имеющей форму цилиндра.

Недостатком такой конструкции является малый срок службы центральной части свода, а следовательно малый срок службы в целом и всего свода, т.к. низка прочность соединения обрамления с отверстием свода печи из-за сил, вызванных разницей температур внутренней и внешней поверхностей свода.

Известен свод дуговой печи (а.с, 1388688, МКИ F 27 D 1/02, СССР, 1988 г.), в котором обрамления для отверстий свода набраны из огнеупорных кирпичей с наружной поверхностью, имеющей форму цилиндра. (54) СВОД ДУГОВОЙ ПЕЧИ (57) Сущность изобретения: свод дуговой печи содержит сводовое кольцо, огнеупорную кладку, обрамления электродных отверстий 4 свода. Между наружной поверхностью обрамления и поверхностью электродных отверстий 4 имеется зазор 5 в виде клина, вершина которого направлена в сторону внешней поверхности свода. При этом величина зазора 5 между нижней частью обрамления и поверхностью электродных отверстий 4 свода составляет 0,017 — 0,07 высоты обрамления. 2 ил, 1 табл.

Недостатком такой конструкции является малый срок службы центральной части свода, а следовательно, малый срок службы в целом и всего свода, т.к. низка прочность соединения обрамления с отверстием свода печи из-за сил. вызванных разницей температур внутренней и верхней поверхностей свода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является свод дуговой печи (см.Сб, "Огнеупоры и огнеупорные изделия" 1975г„ изд-во "Стандарты", ГОСТ 1566-71, приложение N 2, .с..83), .у которого наружная поверхность обрамлений электродных отверстий выполнена в виде усеченного конуса, установленного вершиной внутрь печи, Недостатком этого свода является малый срок службы свода отверстий свода печи вследствие недолговечности листа стыка внешней поверхности обрамления с внутренней поверхностью отверстия свода, т,к, 1760282

40

55 складываются нижние части кирпичей в месте стыка указанных поверхностей, что вызвано локальным давлением из-за разницы температур внутренней и внешней поверхностей свода.

Целью изобретения является увеличение срока службы свода дуговой печи за счет повышения надежности соединения обрамлений с отверстиями свода.

Для этого в известном своде, содержащем сводовое кольцо, огнеупорную кладку, обрамления приэлектродных отверстий, наружная поверхность которых выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого обращена внутрь печи, а верхняя плоскость обрамлений выступает над внешней. поверхностью свода, между наружной поверхностью обрамления и поверхностью отверстия свода выполнен зазор, имеющий форму клина, вершина которого направлена в сторону внешней поверхности свода, при этом величина зазора между нижней частью обрамления и поверхностью отверстия свода составляет 0,017 — 0,07 высоты обрамления.

На фиг.1 изображен предлагаемый свод дуговой печи в плане; на фиг.2 — разрез А—

А на фиг.1 (центральная часть свода в месте расположений отверстий).

Свод дуговой печи состоит из сводового кольца 1, огнеупорной кладки 2 и обрамлений 3 для отверстий 4 свода, Обрамления 3 по наружной поверхности имеют форму усеченного конуса, обращенного вершиной внутрь печи и установленного в цилиндрическое отверстие 4 свода.

Между наружной поверхностью обрамления 3 и внутренней поверхностью отверстия 4 свода образуется зазор 5, имеющий форму клина.

Свод печи работает следующим образом, Огнеупорная кладка 2 опирается на сводовое кольцо 1. Зазор 5 предохраняет обрамление 3 и кладку отверстия 4 от разрушений при высоких температурах, которые вызываются силами распора, появляющимися за счет аномального расширения огнеупорной кладки 2, набранный из огнеупорного кирпича, Силы распора при высоких температурах в печи в диапазоне температура 1100—

1300 С достигают троекратного увеличения по сравнению с холодным распором. Разрушения у обрамлений 3 и кладки отверстий 4 у обычных сводов, т.е. без зазоров, проявляются в виде сколов кирпича с внутренней стороны огнеупорной кладки 2 (см,А,А,Тихонов и А.П,Панарин "Огнеупоры, технология строительства и ремонта печей", перевод с японского, Москва, Металлургия, 1980 г„ стр.82 — 89, рис.80 — 86).

Обрамления 3 приподняты относительно огнеупорной кладки 2 свода и за счет их собственного веса и конусной поверхности обеспечивается надежность соединения с отверстиями 4 свода, т.е. удержания обрамлений 3 в заданном положении. Отношение выступа верхней плоскости обрамлений над внешней поверхностью свода к высоте обрамлений составляет 0,1 — 0,27, Практически в процессе работы свода печи по линии контакта обрамления 3 с отверстием 4 из-за выкрашивания кирпичей со стороны отверстия образуется площадка шириной от 0 до

27 мм, Так называемая плавильная пыль, присутствующая в печи, оседает естественным образом и на стенки зазора 5. Но только толщина нарастания пыли колеблется от долей до нескольких миллиметров и находится она в естественном, т.е, рыхлом состоянии, т.к, оседает на внутреннюю поверхность свода при пылении материала в момент загрузки его e печь. Количество пыли в зазоре 5 и ее плотность настолько незначительны, что на работу предлагаемого свода она практически влияния никакого не оказывает, Пример, Испытания свода дуговой печи проводились на промышленной электротермической печи, имеющей температуру расплава 1250 С, купольный свод которой выполнен из огнеупорного кирпича высотой

300 мм, марки ПХСП, диаметр свода составлял 7670 мм. Диаметры отверстий в своде дуговой печи, в которые устанавливались обрамления, равны 900 мм, Обрамления, устанавливаемые в эти отверстия, набирались также из кирпича высотой 300 мм, марки ПХСП. Внутренний диаметр обрамления составлял 602 мм, Диаметры большего и меньшего оснований усеченного конуса наружного поверхности обрамлений соответственно составляли 902 и 890 мм. При этом максимальный зазор, образованный между нижней частью обрамления и поверхностью отверстия свода печи, имеющий форму клина (в дальнейшем максимальный зазор клина) составлял 5 мм. а выступ верхней плоскости, обрамлений над внешней поверхностью свода печи (в дальнейшем выступ) составлял 30 мм. Отношение размеров максимального зазора клина и выступа к высоте обрамления составляли соответственно

0,017 и 0,1. Ширина площадки, образованной по линии контакта обрамления с отверстием свода печей, составляло 0 — 7 мм, Толщина нарастания плавильной пыли на поверхностях, образующих клиновой зазор, 1760282

Срок службы свода дуговой печи, мес.

Толщина нарастания, мм

Отношение размера выступа к высоте обрамления

Внутренний диаметр обрамления, мм

Ширина площадки. образованной по линии контакта обрамления с отверстием свода печи, мм

Отношение размера максимального зазора клина к высоте обрамления

Максимальный зазор клина, мм

Диаметры оснований усеченного конуса наружной поверхности об амления,мм

Меньшега основания большего основания

Опыт

13 з

1,8

0,5-1

1-2,5

0,1-0.5

1-З

О,1

0.27

О,О7 о,зз

О-7

4-27 о

9-30

О,017

O,О7

О,ОО7

ОО8

5 го

25

896

850

602

614

601

626

902

914

9О1

926

4 Максимальный. зазор клина — зазор между нижней частью обрамления и поверхностью отверстия свода.

*и Толщина нарастания пыли — толщина нарастания плавильной пыли на поверхностях, образующих клиновый зазор. осевшей естественным образом, равна+0,5—

1 мм.

В результате проведенных испытаний выяснилось, что при данных отношениях и размерах обрамления и отверстия свода печи обрамления надежно фиксируются в отверстиях, при этом отсутствуют сколы и выпадания кирпичей из обрамлений, В итоге срок службы свода дуговой печи увеличивался и составил 10 мес.

Для наглядности переменные данные и основные показатели по результатам испытаний сведены в таблицу, При проведении опытно-промышленных испытаний на электротермической печи в электротермическом цехе Усть-Каменогорского свинцово-цинкового комбината им. В,И,Ленина новая конструкция свода дуговой печи прослужила 13 мес. Срок службы прототипа составляет 6 — 7 месяцев. При разборке свзда печи во время проведения капитального ремонта определили, что новая конструкция Вода дуговой печи находилась в хорошем состоянии без заметных повреждений и износов.

Срок службы новой конструкции свода дуговой увеличивается примерно в 2 раза по

5 сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Свод дуговой печи, содержащий сводовое кольцо, огнеупорную кладку, обрамления приэлектродных отверстий, наружная

10 поверхность которых выполнена в виде усеченного конуса, вершина которого обращена внутрь печи, а верхняя плоскость обрамлений выступает над внешней поверхностью свода, отл и ч а ю щийся тем, 15 что, с целью увеличения срока службы, между наружной поверхностью обрамления и поверхностью электродного отверстия свода выполнен зазор, имеющий форму клина, вершина которого направлена в сторону

20 внешней поверхности свода, при этом величина зазора между нижней частью обрамления и поверхностью электродного отверстия составляет 0,017 — 0,07 высоты обрамления.

1760282

Составитель И,Четкова

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Н,Бучок

Заказ 3175 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. К-35, Раушская наб„4/5

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