Кладка радиальной стены воздухонагревателя

 

Сущность изобретения: кладку радиальной стены, содержащую рабочий, компенсационный и теплоизоляционный слои ведут с заполнением горизонтальных швов между огнеупорами связующим, а вертикальных швов - выгорающими компенсационными прокладками. Причем отсутствие связующего по вертикальным швам и более равномерный прогрев рабочего слоя в связи с возможностью проникновения газов по швам позволят сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным плоскостям. Во внутренних окатах радиальной стены останется меньше влаги, что снизит коррозию кожуха и повысит надежность воздухонагревателя в целом. 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 В 9/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 3

О

О

О (21) 4918179/02 (22) 12,03.91 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Липецкий политехнический институт и

Государственный союзный институт по проектированию металлургических заводов (72) Л.Ф.Соломенцева, В.Д.Коршиков, С.Л.Соломенцев, Е.Л. Сургучева, И.Г. Бя нкин и А,В.Марченко (73) Липецкий политехнический институт и

Государственный институт по проектированию металлургических заводов (56) Вагин А.А. и др, Топливо, огнеупоры и металлургические печи, — М,: Металлургия, 1978, с.114. (54) КЛАДКА РАДИАЛЬНОЙ СТЕНЫ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ

Изобретение относится к высокотемпературному нагреву воздуха и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и теплоэнергетике.

Известна кладка радиальной стены воздухонагревателя, содержащая три слоя — рабочий, компенсационный и теплоизоляционный, выполняемая из огнеупорных элементов, выкладываемых рядами один над другим вперевязку со связующим на вертикальных и.горизонтальных поверхностях каждого огнеупорного элемента.

Наличие связующего между огнеупорными элементами частично компенсирует температурное расширение кладки и делает ее газоплотной, Недостатки известного решения заключаются в том, что в результате образуется связный монолитный массив, препятствующий равномерной сушке внутренних окатов

„„. йХ„„1790608 А3 (57) Сущность изобретения: кладку радиальной стены, содержащую рабочий, компенсационный и теплоизоляционный слои ведут с заполнением горизонтальных швов между огнеупорами связующим, а вертикальных швов — выгорающими компенсационными прокладками. Причем отсутствие связующего по вертикальным швам и более равномерный прогрев рабочего слоя в связи с возможностью проникновения газов по швам позволят сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным плоскостям. Во внутренних окатах радиальной стены останется меньше влаги, что снизит коррозию кожуха и повысит надежность воздухонагревателя в целом, 1 ил. радиальной стены — компенсационного и теплоизоляционного — в период разогрева аппаратов ввиду отсутствия возможности проникновения в эти зоны радиальной стены и удаления из них газовых сред. Кроме того, вследствие существенной неравномерности распределения температур по толщине рабочего слоя, связующие в большей степени (и со временем необратимо) сжимаются здесь, на внутренней стороне радиальной стены, а на протяжении каждого цикла в периоды охлаждений весовые и термонапряжения концентрируются на уменьшенных площадях поверхности контакта огнеупорных элементов, что повышает абсолютную нагрузку на них, Наконец, в результате наличия температурных неравномерностей по высоте и периметру рабочей камеры воздухонагревателя и ввиду невозможности смещения под действием

1790608 соответствующих механических напряжений, внутренние окаты радиальной стены воздухонагревателя и его обшивка испытывают значительные нагрузки, приводящие зачастую к разрушениям как самой кладки, так и кожуха аппарата.

Наиболее близким из известных технических решений является кладка стены, выполняемая из огнеупорных элементов, выкладываемых рядами один над другим вперевязку, но без раствора — связующего, причем швы между кирпичами заполняют тонкоразмолотым сухим порошком того же состава, При этом облегчается сушка внутренних окатов стены в течение ее разогрева и сохраняется изначальная площадь контакта между огнеупорными элементами кладки, Недостатками известного изобретения являются: невозможность, вследствие спекания порошка швов в рабочем состоянии с самими огнеупорными элементами, горизонтального смещения последних под действием механических напряжений, вызванных неравномерностью температурных полей, что обуславливает высокий уровень нагрузки на внутренние окаты стены и обшивку; невозможность, вследствие монолитности стены в рабочем состоянии, проникновения газовых сред к внутренней поверхности обшивки воздухонагревателя, что в периоды переводов аппарата с режима . на режим создает дополнительное газовое давление на окаты радиальной стены.

Целью изобретения является повышение механической прочности кладки радиальной стены и кожуха воздухонагревателя, упрощение и удешевление ее монтажа.

Эта цель достигается тем, что кладка радиальной стены, содержащая рабочий, компенсационный и теплоизоляционный слои, выполненная из огнеугорных элементов горизонтальными рядами один над другим вперевязку, возведена с заполнением горизонтальных швов между огнеупорами связующим, а вертикальных швов — выгорающими компенсационными прокладками, Последние служат для компенсации температурных расширений огнеупоров рабочего слоя в период разогрева воздухонагревателя. Отсутствие связующего по вертикальным швам и более равномерный разогрев рабочего слоя, в связи с возможностью проникновения газов по швам вглубь кладки, позволит сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным плоскостям (область максимальных термических напряжений в воэдухонагрева5

55 теле), Кроме того, на выходе аппарата после сушки и разогрева на высокотемпературные рабочие режимы соответственно меньше влаги останется во внутренних окатах радиальной стены, что снизит опасность интеркристаллитной коррозии кожуха, тем самым повысив надежность воздухонагревателя в целом, Это позволит снизить также стоимость и трудоемкость возведения самой кладки, В то же время наличие связующего по горизонтальным швам рабочего слоя (где существенно меньшие термонапряжения и изменение площади контакта огнеупоров не опасно) позволяет зафиксировать разрез температурного шва между кладкой футеровки и насадкой, а также повысить прочность кладки радиальной стены при ее возведении, Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемая конструкция кладки радиальной стены отличается от известной наличием связующего по горизонтальным швам, разделяющим элементы рабочего огнеупорного слоя, а также наличие выгорающих компенсационных прокладок по вертикальным швам, разделяющим элементы рабочего огнеупорного слоя, При изучении других известных технических решений в данной области техники два описанных выше признака, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, в указанном качественном выражении не были выявлены, На чертеже представлен фрагмент радиальной стены.

Стена составлена из трех слоев (окатов) по радиусу: 1 — рабочий слой, 2 — компенсационный слой, 3 — изоляционный слой, Связующий 4 толщиной 2 MM no горизонтальным швам огнеупоров рабочего слоя 1 размерами 75 х 150 х 345 мм позволяет сохранить связность и прочность кладки в процессе реализации радиальной стены, Выгорающие компенсационные прокладки 5 толщиной 0,5 мм в вертикальных швах рабочего слоя 1 служат для компенсации температурных расширений огнеупоров в период разогрева воздухонагревателя.

Применение изобретения позволяет в

1,5-2 раза увеличить межремонтный период воздухонагревателя, что эквивалентно повышению температуры дутья на 20-30 С, Формула изобретения

Кладка радиальной стены воздухонагревателя, содержащая рабочий, компенсационный и тепllоизоляционный слои, каждый из которых выполнен из огнеупор1790608

Составитель Е.Левицкая

Техред М.Моргентал Корректор М,Сливка

Редактор Т.Иванова

Заказ ЗЬ7 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ных элементов, уложенных горизонтальными рядами со смещением элементов одного ряда относительно другого, с образованием . горизонтальных и вертикальных швов между огнеупорными элементами, о т л и ч а ю- 5 щ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности, упрощения и удешевления монтажа, она снабжена компенсационными прокладками, уложенными в вертикальные швы между огнеупорными элементами рабочего слоя, а горизонтальные швы этого слоя заполнены связующим.