Способ изготовления воздухонагревателя горячего дутья
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления воздухонагревателя горячего дутья. Воздухонагреватель горячего дутья включает в себя корпус печи, печной кожух и футеровку, сформированную внутри печного кожуха. Футеровка включает в себя огнеупорную обмазку, расположенную внутри печного кожуха, теплоизолирующие кирпичи, установленные внутри огнеупорной обмазки, и огнеупорные кирпичи, установленные внутри теплоизолирующих кирпичей. Теплоизолирующие кирпичи и огнеупорные кирпичи устанавливают внутри печного кожуха на расстоянии от него. Затем вводят огнеупорную обмазку между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами и обеспечивают затвердевание огнеупорной обмазки. Использование изобретения обеспечивает сокращение времени на изготовление воздухонагревателя. 7 з.п. ф-лы, 32 ил., 1 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к способу изготовления воздухонагревателя горячего дутья и более конкретно - к способу для изготовления воздухонагревателя горячего дутья, выполненного с возможностью подачи горячего воздуха в доменную печь.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Воздухонагреватель горячего дутья обычно используется в качестве оборудования для подачи горячего воздуха в доменную печь для производства чугуна.
Множество (от трех до пяти) воздухонагревателей горячего дутья устанавливается у доменной печи. Некоторые из воздухонагревателей горячего дутья аккумулируют тепло, а остальная часть воздухонагревателей горячего дутья подает горячий воздух в доменную печь, посредством чего горячий воздух может непрерывно подаваться в доменную печь.
Каждый из воздухонагревателей горячего дутья включает в себя: топочную камеру, оборудованную нагревающей горелкой; и теплоаккумулирующую камеру, заполненную насадочными кирпичами (то есть средой аккумулирования тепла). При операции по аккумулированию тепла топливо сжигается в топочной камере для производства горячего воздуха, и горячий воздух подается к теплоаккумулирующей камере, где тепло аккумулируется в насадочных кирпичах, уложенных во внутренности теплоаккумулирующей камеры. Кроме того, при операции по подаче воздуха внешний воздух проходит через теплоаккумулирующую камеру для нагревания, и горячий воздух, нагретый до температуры от приблизительно 1200 градусов Цельсия до 1400 градусов Цельсия, подается в доменную печь.
[0003] Примеры воздухонагревателя горячего дутья включают в себя: воздухонагреватель горячего дутья с внешнем сгоранием, включающий в себя топочную камеру и теплоаккумулирующую камеру, которые выполнены как отдельные корпуса печи; и воздухонагреватель горячего дутья с внутренним сгоранием, включающий в себя топочную камеру и теплоаккумулирующую камеру, которые помещаются вместе в одном и том же корпусе печи.
Фиг. 24 иллюстрирует воздухонагреватель 1 горячего дутья с внешним сгоранием в качестве примера. Воздухонагреватель 1 горячего дутья имеет тип с внешним сгоранием и включает в себя топочную камеру и теплоаккумулирующую камеру в качестве отдельных корпусов. В частности, воздухонагреватель 1 горячего дутья включает в себя корпус 2 топочной камеры и корпус 3 теплоаккумулирующей камеры 3 (то есть два корпуса). Следует отметить, что проиллюстрированный воздухонагреватель 1 горячего дутья является одним из множества воздухонагревателей горячего дутья, установленных у одной доменной печи.
[0004] Горелка 21 формируется на печном поде внутри корпуса 2 топочной камеры. Горелка 21 смешивает и сжигает газообразное топливо, вводимое в блок 22 ввода газообразного топлива, с воздухом, вводимым в блок 23 ввода воздуха, производя тем самым высокотемпературные газообразные продукты сгорания, текущие к своду корпуса 2 топочной камеры.
Блок 24 подачи горячего воздуха, проходящий к доменной печи, устанавливается на боковой поверхности корпуса 2 топочной камеры. Часть свода корпуса 2 топочной камеры соединяется с частью свода корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры соединительной трубой 25.
Насадочные кирпичи 31 в качестве среды аккумулирования тепла укладываются внутри корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры. Насадочные кирпичи 31 укладываются без зазора от печного пода до области возле свода в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры. Соответствующие насадочные кирпичи 31 формируются с множеством вентиляционных отверстий и укладываются так, чтобы соответствующие вентиляционные отверстия сообщались друг с другом. Таким образом, во множестве сложенных насадочных кирпичей 31 воздух может течь от печного пода к части свода корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры.
В печном поде корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры входное-выходное отверстие 32 открывается наружу.
[0005] В таком воздухонагревателе 1 горячего дутья аккумулирование тепла и подача воздуха выполняются следующим образом.
При операции аккумулирования тепла горелка 21 сжигает газообразное топливо для производства газообразных продуктов сгорания, которые проходят вверх в корпусе 2 топочной камеры. Газообразные продукты сгорания вводятся из соединительной трубы 25 в корпус 3 теплоаккумулирующей камеры. Введенные газообразные продукты сгорания текут вниз через насадочные кирпичи 31. Во время прохождения газообразных продуктов сгорания тепло газообразных продуктов сгорания аккумулируется в насадочных кирпичах 31. Газообразные продукты сгорания после прохождения через насадочные кирпичи 31 выпускаются из входного-выходного отверстия 32.
При операции по подаче воздуха внешний воздух всасывается из входного-выходного отверстия 32 в корпус 3 теплоаккумулирующей камеры. Всасываемый внешний воздух течет вверх через насадочные кирпичи 31. Во время прохождения внешний воздух нагревается теплом, аккумулированным в насадочных кирпичах 31, для получения горячего воздуха. Горячий воздух вводится из соединительной трубы 25 в корпус 2 топочной камеры и подается из блока 24 подачи горячего воздуха в доменную печь.
[0006] В таком воздухонагревателе 1 горячего дутья каждый из корпуса 2 топочной камеры и корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры включает в себя: цилиндрический печной кожух 4 в качестве внешней оболочки; и футеровку 5, сформированную внутри внешней оболочки и защищающую печной кожух от высокой температуры в печи.
Фиг. 25 иллюстрирует футеровку 5 корпуса 2 топочной камеры.
Футеровка 5 включает в себя: огнеупорную обмазку 51, сформированную на внутренней поверхности печного кожуха 4; теплоизолирующие кирпичи 52, сложенные внутри огнеупорной обмазки 51; и огнестойкие кирпичи 53, сложенные внутри теплоизолирующих кирпичей 52. Внутренняя сторона огнестойкого кирпича 53 формируется как полость. Эта полость служит в качестве воздушного канала в корпусе 2 топочной камеры.
[0007] В футеровке 5 сформирован тепловой зазор 54 для расширения, например, между слоем теплоизолирующих кирпичей 52 и слоем огнестойких кирпичей 53.
Когда свежепостроенный воздухонагреватель 1 горячего дутья зажигается, существует возможность того, что огнестойкие кирпичи 53 будут значительно расширяться при нагревании и смещаться наружу в радиальном направлении корпуса печи, упираясь в теплоизолирующие кирпичи 52. Для того чтобы справиться с этой проблемой, предусматривается тепловой зазор 54 для расширения между слоями теплоизолирующих кирпичей 52 и слоями огнестойких кирпичей 53, проходящий непрерывным образом вокруг корпуса печи, который позволяет тепловое расширение огнестойких кирпичей 53 (см. патентный документ 1), как проиллюстрировано на Фиг. 26.
[0008] В компоновке с тепловым зазором 54 для расширения, когда тепловой зазор 54 для расширения обеспечивается просто полостью, утекающий газ может проходить через тепловой зазор 54 для расширения. По этой причине полость теплового зазора 54 для расширения заполняется гибким и аморфным наполняющим материалом (наполнителем), таким как керамическое волокно и вспененная пластмасса. Альтернативно вспенивающийся наполнитель вводится полость и вспенивается для того, чтобы заполнить каждый угол. После этого вспененный наполнитель затвердевает и удерживается в полости. Даже когда вспенивающийся наполнитель затвердеет, затвердевший вспененный наполнитель является достаточно мягким и не ограничивает тепловое расширение огнестойких кирпичей 53 тем же самым образом, что и гибкий аморфный наполнитель.
Тепловой зазор 54 для расширения может быть сформирован между слоем теплоизолирующих кирпичей 52 и огнеупорной обмазкой 51, в дополнение к зазору между слоем теплоизолирующих кирпичей 52 и слоем огнестойких кирпичей 53.
[0009] Фиг. 27 и Фиг. 28 иллюстрируют различные структуры футеровки 5 корпуса 2 топочной камеры.
На каждом чертеже тепловой зазор 54 для расширения, как проиллюстрировано на Фиг. 25, не формируется между слоем теплоизолирующих кирпичей 52 и слоем огнестойких кирпичей 53. Однако тепловой зазор 54 для расширения формируется в каждом из зазоров, сформированных между огнестойкими кирпичами 53, расположенными в круговом направлении корпуса печи, непрерывным образом в радиальном направлении корпуса печи. Тепловой зазор 54 для расширения обеспечивает тепловое расширение огнестойких кирпичей 53 и может предотвращать смещение огнестойких кирпичей 53 радиальным образом наружу. Соответственно, когда используется тепловой зазор 54 для расширения, огнестойкие кирпичи 53 и теплоизолирующие кирпичи 52 могут быть уложены в тесном контакте друг с другом.
[0010] Футеровка 5 корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры конфигурируется тем же самым образом, что и футеровка 5 корпуса 2 топочной камеры, описанная выше.
Как проиллюстрировано на Фиг. 29, в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры, например, футеровка 5, проиллюстрированная на Фиг. 25, формируется внутри печного кожуха 4 и насадочные кирпичи 31 укладываются без зазора внутри самой внутренней стороны огнестойких кирпичей 53.
[0011] Когда вышеописанная футеровка 5 устанавливается, строительные леса устанавливаются в корпусе 2 топочной камеры или в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры, или альтернативно подвешивается люлька, и огнеупорная обмазка 51 распыляется на внутреннюю часть печного кожуха 4 на предопределенной высоте. После этого выполняется операция по укладке теплоизолирующих кирпичей 52 и огнестойких кирпичей 53 внутри огнеупорной обмазки 51 (см. патентные документы 2 и 3).
В большинстве случаев внутренняя сторона каждого из корпуса 2 топочной камеры и корпуса 3 теплоаккумулирующей камеры делится на уровни по высоте (приблизительно 1,2 м), внутри которых рабочий может легко выполнить операцию укладки теплоизолирующих кирпичей 52 и огнестойких кирпичей 53. Операция укладки последовательно повторяется на каждом из уровней.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0012] Патентный документ 1: JP-A-8-269514
Патентный документ 2: JP-B-56-24007
Патентный документ 3: JP-A-2009-115444
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0013] Как описано выше, при установке типичной футеровки 5, поскольку используются строительные леса или люлька, когда огнеупорная обмазка 51 распыляется на внутреннюю часть печного кожуха 4, строительные леса или люлька должны быть собраны до начала распыления огнеупорной обмазки 51.
Кроме того, поскольку строительные леса или люлька, используемые для распыления огнеупорной обмазки 51, мешают укладке теплоизолирующих кирпичей 52 и огнестойких кирпичей 53 внутри огнеупорной обмазки 51, строительные леса или люлька должны быть демонтированы перед операцией укладки.
Другими словами, операции сборки и разборки строительных лесов или люльки требуются между операцией распыления огнеупорной обмазки 51 и операцией укладки теплоизолирующих кирпичей 52 и огнестойких кирпичей 53, что влечет за собой увеличение длительности и стоимости работ, требуемых для изготовления воздухонагревателя горячего дутья 1.
[0014] Задачей настоящего изобретения является предложить способ для изготовления воздухонагревателя горячего дутья, включающего корпус печи, в котором футеровка легко выполняется за короткий период времени.
СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
[0015] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения в способе изготовления воздухонагревателя горячего дутья воздухонагреватель горячего дутья включает в себя корпус печи, включающий печной кожух и футеровку, сформированную внутри печного кожуха, и футеровка включает в себя: огнеупорную обмазку, установленную внутри печного кожуха; теплоизолирующие кирпичи, установленные внутри огнеупорной обмазки; и огнестойкие кирпичи, установленные внутри теплоизолирующих кирпичей. Этот способ включает в себя: установку теплоизолирующих кирпичей и огнестойких кирпичей внутри печного кожуха на некотором расстоянии от печного кожуха; последующее введение огнеупорной обмазки между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами; разделение силы огнеупорной обмазки в радиально внутреннем направлении корпуса печи, которая вызывается напором огнеупорной обмазки, между теплоизолирующими кирпичами и огнестойкими кирпичами для того, чтобы предотвратить смещение или разрушение теплоизолирующих кирпичей; и отверждение огнеупорной обмазки. В вышеописанном аспекте настоящего изобретения в качестве процедуры изготовления печи огнестойкие кирпичи могут быть установлены после того, как теплоизолирующие кирпичи устанавливаются со стороны печного кожуха, или теплоизолирующие кирпичи могут быть установлены после того, как огнестойкие кирпичи устанавливаются со стороны внутренней поверхности печи. Порядок установки не имеет значения, но огнеупорная обмазка вводится и затвердевает после того, как уложены теплоизолирующие кирпичи и огнестойкие кирпичи.
[0016] В вышеописанном аспекте настоящего изобретения, поскольку огнеупорная обмазка не обеспечивается операцией распыления, нет необходимости собирать и разбирать строительные леса или люльку внутри печного кожуха, и футеровка корпуса печи может быть легко построена за короткий период времени.
Здесь, когда огнеупорная обмазка вводится между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами, теплоизолирующие кирпичи воспринимают усилие или нагрузку от огнеупорной обмазки (силу огнеупорной обмазки в радиально внутреннем направлении корпуса печи, которая вызывается напором огнеупорной обмазки). Однако нагрузка или воздействие могут быть разделены между теплоизолирующими кирпичами и огнестойкими кирпичами. Соответственно, эта компоновка может предотвратить недостатки (например, смещение или разрушение) уложенных теплоизолирующих кирпичей, которые проявляются, например, когда только теплоизолирующие кирпичи воспринимают нагрузку от огнеупорной обмазки.
[0017] В вышеописанной компоновке футеровка предпочтительно включает в себя тепловой зазор для расширения между теплоизолирующими кирпичами и огнестойкими кирпичами, между теплоизолирующими кирпичами, или между огнестойкими кирпичами, и тепловой зазор для расширения предпочтительно включает в себя распорную деталь, которая располагается внутри зазора, имеет предопределенную прочность при нормальной температуре, и теряет целостность при внутренней температуре работающего воздухонагревателя горячего дутья.
При этой компоновке тепловой зазор для расширения может обеспечить тепловое расширение огнестойких кирпичей при розжиге воздухонагревателя горячего дутья. Если тепловой зазор для расширения снабжается только свободно деформируемым пространством или мягким наполнителем, разделение нагрузки между теплоизолирующими кирпичами и огнестойкими кирпичами в качестве существенной особенности настоящего изобретения является недостижимым. Однако в вышеописанной компоновке, поскольку распорная деталь вставляется в тепловой зазор для расширения, распределение нагрузки, которое является требованием настоящего изобретения, является достижимым.
[0018] Другими словами, распорная деталь имеет предопределенную прочность при нормальной температуре, и поэтому она может передавать нагрузку от теплоизолирующих кирпичей к огнестойким кирпичам. Соответственно, когда огнеупорная обмазка вводится между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами, даже если теплоизолирующие кирпичи воспринимают усилие или нагрузку от огнеупорной обмазки, эти усилия или нагрузка могут быть разделены между теплоизолирующими кирпичами и огнестойкими кирпичами.
Хотя это и не включено в вышеописанную компоновку, огнеупорная обмазка может быть введена после укладки только теплоизолирующих кирпичей, когда огнестойкие кирпичи еще не уложены. В этом случае для того чтобы подавить смещение теплоизолирующих кирпичей, вызываемое введением огнеупорной обмазки, может быть применен способ обеспечения поддержки (например, поперечина и распорка) внутренней поверхности теплоизолирующих кирпичей около корпуса печи или способ сохранения низкой высоты укладываемых теплоизолирующих кирпичей при каждой укладке. Однако такой способ является неэффективным и требует высоких затрат.
В отличие от этого, поскольку распорная деталь плавится и т.п. с увеличением внутренней температуры зажженного воздухонагревателя горячего дутья и теряет целостность в тепловом зазоре для расширения, тепловой зазор для расширения может выполнять желаемую функцию и обеспечивать тепловое расширение огнестойких кирпичей.
Соответственно, предопределенная прочность распорной детали в соответствии с вышеописанным аспектом должна быть больше, чем нагрузка, которая будет разделяться во время введения огнеупорной обмазки. Желательно подходящим образом проектировать прочность распорной детали в зависимости от воздухонагревателя горячего дутья, к которому применяется распорная деталь.
[0019] В вышеописанной компоновке распорная деталь предпочтительно является пеной из термопластической смолы.
В качестве пены из термопластической смолы доступной является, например, стирольная пена, часто используемая в качестве материала упругой прокладки, а именно пена из полистирольной (PS) смолы. В дополнение к этому могут использоваться пены из других термопластических смол. Примеры других термопластических смол включают в себя полиэтиленовую смолу низкой плотности (LDPE), полиэтиленовую смолу высокой плотности (HDPE), смолу полиэтилена и винилового спирта (EVA), полипропиленовую смолу (PP), поливинилхлоридную смолу (PVC), смесь смол PE/PS, акриловую смолу (PMMA), а также смолу сополимера акрилонитрила и бутадиенстирола (ABS).
При такой компоновке, поскольку распорная деталь обеспечивается пеной из термопластической смолы, распорная деталь может получить температурные характеристики (то есть распорная деталь может быть прочной при нормальной температуре и размягчаться и плавиться с увеличением температуры). В дополнение к этому могут быть легко выполнены настройка прочности и механическая обработка распорной детали, и распорная деталь может быть получена с небольшими затратами.
В качестве распорной детали может использоваться, например, распорная деталь, полученная путем литья под давлением вышеописанной пены из термопластической смолы в форме блока. Кроме того, термопластическая смола может быть сформована в сетчатую структуру или в сотовую структуру. Кроме того, материал распорной детали не ограничивается материалом синтетической смолы, имеющей термопластические свойства, и может быть бумагой (например, картоном).
[0020] В вышеописанной компоновке тепловой зазор для расширения предпочтительно включает в себя наполнитель, который является мягким или аморфным при нормальной температуре и вставляется в зазор вместе с распорной деталью.
При такой компоновке после того как распорная деталь теряет целостность в тепловом зазоре для расширения, тепловой зазор для расширения остается заполненным наполнителем. Кроме того, когда тепловой зазор для расширения уменьшается с увеличением теплового расширения огнестойких кирпичей, наполнитель может следовать за деформирующимся тепловым зазором для расширения, так что наполнитель может заполнить зазор между огнестойкими кирпичами, обеспечивая тепловое расширение огнестойких кирпичей, и тем самым препятствуя входу горячего воздуха в тепловой зазор для расширения.
В качестве такого наполнителя предпочтительным является термостойкое керамическое волокно и т.п. Наполнитель может быть упакован в полости без распорной детали в тепловом зазоре для расширения, может быть упакован в полости или нише, сформированной в распорной детали, или может быть расплавлен во время формовки, когда распорная деталь обеспечивается литым изделием из синтетической смолы.
[0021] В вышеописанной компоновке способ предпочтительно дополнительно включает в себя установку насадочного кирпича внутри футеровки, в которой введение огнеупорной обмазки выполняется во время или после установки насадочного кирпича.
При такой компоновке, поскольку огнеупорная обмазка вводится во время установки насадочных кирпичей после установки теплоизолирующих кирпичей и огнестойких кирпичей, эти операции могут быть проведены одновременно, и весь период работы может быть сокращен. Альтернативно, поскольку огнеупорная обмазка вводится после установки насадочных кирпичей, насадочные кирпичи могут принимать нагрузку, создаваемую при введении огнеупорной обмазки.
[0022] В вышеописанной компоновке способ дополнительно включает в себя: деление корпуса печи на множество секций в направлении высоты; а также введение огнеупорной обмазки в каждую из секций.
При такой компоновке, например, когда теплоизолирующие кирпичи и огнестойкие кирпичи должны быть уложены в каждый секции высотой 1,2 м, необходимо только соответственно определить секции. Когда высота секции для укладки теплоизолирующих кирпичей и огнестойких кирпичей равна, таким образом, высоте секции для введения огнеупорной обмазки, теплоизолирующие кирпичи и огнестойкие кирпичи могут быть уложены перед введением огнеупорной обмазки, или альтернативно теплоизолирующие кирпичи и огнестойкие кирпичи могут укладываться в то же самое время, когда вводится огнеупорная обмазка.
Кроме того, в компоновке, в которой высота секции для введения огнеупорной обмазки определяется как приблизительно 1,2 м, текучесть огнеупорной обмазки или присутствие посторонних объектов (например, инструментов) в блоке введения огнеупорной обмазки, могут быть визуально проверены сверху.
[0023] В вышеописанной компоновке теплоизолирующие кирпичи предпочтительно устанавливаются во множестве слоев в направлении толщины футеровки, и горизонтальные соединения в круговом направлении теплоизолирующих кирпичей в слоях предпочтительно сдвигаются друг относительно друга.
При такой компоновке, поскольку соединения теплоизолирующих кирпичей в одном из слоев сдвигаются относительно соединений теплоизолирующих кирпичей в другом из слоев, даже когда теплоизолирующие кирпичи принимают нагрузку или воздействие от введенной огнеупорной обмазки, нагрузка разделяется между теплоизолирующими кирпичами благодаря их сдвинутым соединениям, так что сдвиг или разрушение теплоизолирующих кирпичей могут быть эффективно предотвращены.
[0024] В вышеописанной компоновке огнеупорная обмазка предпочтительно имеет величину свободного течения в диапазоне от 200 мм до 300 мм.
При такой компоновке, поскольку величина свободного течения составляет 200 мм или больше, гарантируется текучесть огнеупорной обмазки. Даже когда огнеупорная обмазка вводится в зазор между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами, огнеупорная обмазка может наверняка заполнить все углы зазора. Кроме того, поскольку величина свободного течения составляет 300 мм или меньше, становится возможным предотвратить низкое качество или засорение шланга, вызванное разделением компонентов огнеупорной обмазки при ее введении.
[0025] В вышеописанном аспекте настоящего изобретения, поскольку огнеупорная обмазка не обеспечивается операцией распыления, нет необходимости собирать и разбирать строительные леса или люльку внутри печного кожуха, и футеровка корпуса печи может быть легко построена за короткий период времени.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0026] Фиг. 1 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку первого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее стадию установки первого слоя теплоизолирующих кирпичей в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 3 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее стадию установки второго слоя теплоизолирующих кирпичей в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 4 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее стадию установки вставляемого вещества в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 5 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее стадию установки огнестойких кирпичей в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 6 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее стадию введения огнеупорной обмазки в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 7 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее рабочее состояние футеровки в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 8 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее последовательность работ для введения огнеупорной обмазки в каждый из уровней в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 9 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее последовательность работ для одновременного введения огнеупорной обмазки во множество уровней в первом примерном варианте осуществления.
Фиг. 10 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку второго примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 11 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку третьего примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 12 представляет собой поперечный вид сверху, иллюстрирующий футеровку третьего примерного варианта осуществления.
Фиг. 13 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку четвертого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 14 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку пятого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 15 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку шестого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 16 представляет собой поперечный вид сверху, иллюстрирующий футеровку шестого примерного варианта осуществления.
Фиг. 17 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий один пример распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 18 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 19 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий еще один пример распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 20 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий один пример дополнительной распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 21 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий один пример другой дополнительной распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 22 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий один пример другой дополнительной распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 23 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий один пример другой дополнительной распорной детали, используемой в настоящем изобретении.
Фиг. 24 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее обычный воздухонагреватель горячего дутья с внешним сгоранием.
Фиг. 25 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку типичной топочной камеры.
Фиг. 26 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее рабочее состояние футеровки типичной топочной камеры.
Фиг. 27 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее другую форму футеровки типичной топочной камеры.
Фиг. 28 представляет собой поперечный вид сверху, иллюстрирующий другую форму футеровки типичной топочной камеры.
Фиг. 29 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее футеровку типичной теплоаккумулирующей камеры.
Фиг. 30 представляет собой поперечный вид сверху, иллюстрирующий футеровку седьмого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 31 представляет собой график, иллюстрирующий выбор стирольной пены, используемой в качестве распорной детали в настоящем изобретении.
Фиг. 32 представляет собой вертикальное поперечное сечение, иллюстрирующее операции в Примере 1 настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0027] Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на чертежи.
Первый примерный вариант осуществления
В первом примерном варианте осуществления формируется корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 25) вышеописанного воздухонагревателя 1 горячего дутья (см. Фиг. 24).
В первом примерном варианте осуществления используются уникальная структура и строительная процедура в соответствии с настоящим изобретением, в частности для футеровки 5, устанавливаемой в корпусе печи (то есть в корпусе 2 топочной камеры).
[0028] На Фиг. 1 футеровка 5 включает в себя: огнеупорную обмазку 51, сформированную на внутренней поверхности печного кожуха 4; двуслойные теплоизолирующие кирпичи 52, сложенные внутри огнеупорной обмазки 51; и однослойные огнестойкие кирпичи 53, сложенные внутри теплоизолирующих кирпичей 52. Кроме того, футеровка 5 включает в себя тепловой зазор 54 для расширения между слоем теплоизолирующих кирпичей 52 и слоем огнестойких кирпичей 53.
Огнеупорная обмазка 51, теплоизолирующие кирпичи 52, огнестойкий кирпич 53 и тепловой зазор 54 для расширения имеют ту же самую структуру, что и вышеописанная структура футеровки 5, показанная на Фиг. 24.
Однако в примерном варианте осуществления процедура введения огнеупорной обмазки 51 и структура теплового зазора 54 для расширения являются уникальными.
[0029] Огнеупорная обмазка 51 в первом примерном варианте осуществления затвердевает после ее инжекции в зазор между теплоизолирующими кирпичами 52 и печным кожухом 4, установленными заранее. Другими словами, нет никакой необходимости повторять установку строительных лесов и операцию распыления на множестве высот, как это требуется для построения существующей огнеупорной обмазки 51.
Основные компоненты огнеупорной обмазки 51 в примерном варианте осуществления аналогичны компонентам существующей огнеупорной обмазки. Однако для того чтобы надежно и полностью осуществить введение огнеупорной обмазки между теплоизолирующими кирпичами 52 и печным кожухом 4 без использования вибратора, величина свободного течения, представляющая текучесть, регулируется в пределах от 200 мм до 300 мм.
[0030] В то время как огнеупорная обмазка 51 формируется, влага огнеупорной обмазки 51 поглощается теплоизолирующими кирпичами, установленными внутри огнеупорной обмазке 51, так что текучесть огнеупорной обмазки 51 уменьшается. Для того чтобы предотвратить поглощение влаги теплоизолирующими кирпичами, контактная поверхность теплоизолирующих кирпичей может быть заранее подвергнута водоотталкивающей обработке. Однако такая обработка увеличивает затраты. Для того чтобы огнеупорная обмазка 51 могла быть построена без такой предварительной обработки, эффективно отрегулировать величину свободного течения так, чтобы она составляла от 200 мм до 300 мм.
[0031] Здесь, даже когда величина свободного течения составляет 200 мм или меньше, огнеупорная обмазка может быть построена с использованием вибратора. Однако поскольку использование вибратора вызывает разрушение соединений и сдвиг положения теплоизолирующих кирпичей вследствие вибрации, использование вибратора нежелательно.
В примерном варианте осуществления, поскольку огнеупорная обмазка формируется непосредственно на поверхности теплоизолирующих кирпичей без применения водоотталкивающей обработки на поверхности теплоизолирующих кирпичей, как описано выше, огнеупорная обмазка прочно прилипает к теплоизолирующим кирпичам, не образуя зазоров между ними, предотвращая тем самым проход горячего воздуха в воздухонагревателе горячего дутья между печным кожухом и огнеупорной обмазкой.
[0032] В дополнение к этому, для того чтобы ввести огнеупорную обмазку 51 как описано выше, тепловой зазор 54 для расширения включает в себя распорную деталь 55 и наполнитель 56, которые располагаются в зазоре между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53, и напорная нагрузка, вызванная введением огнеупорной обмазки 51, может быть передана от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53.
[0033] Распорная деталь 55 является удлиненным блоком, который непрерывно и горизонтально простирается в зазоре между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53.
Распорная деталь 55 имеет в поперечном сечении прямоугольную форму. Поверхность распорной детали 55 около наружной поверхности корпуса печи находится в тесном контакте с внутренней поверхностью теплоизолирующих кирпичей 52, и поверхность распорной детали 55 около внутренней поверхности корпуса печи находится в тесном контакте с наружной поверхностью огнестойких кирпичей 53. Размер распорной детали 55 в радиальном направлении корпуса печи устанавливается равным размеру зазора между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53 для того, чтобы гарантировать плотный контакт между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53.
[0034] Распорная деталь 55 может быть проиллюстрирована блоком, отлитым из вспененного полистирола. Для того чтобы обеспечить передачу нагрузки от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53, распорная деталь 55 имеет твердость, другими словами, жесткость, в некоторой степени большую, чем у обычных блоков, сделанных из вспененного полистирола.
При выборе жесткости (модуля упругости при сжатии) вспененного полистирола используется следующая процедура.
[0035] Фиг. 31 иллюстрирует соотношение между модулем упругости при сжатии и отношением вставки распорной детали.
Отношение вставки вспененного полистирола определяется как 100%, когда тепловой зазор для расширения абсолютно заполнен вспененным полистиролом, как проиллюстрировано на Фиг. 12. Отношение вставки определяется как 10%, когда 46 мм вспененного полистирола размещается на каждых 460 мм в направлении высоты, как проиллюстрировано на Фиг. 1.
В частности, как проиллюстрировано кривой P1 на Фиг. 31, когда огнеупорная обмазка обеспечивается на каждых 2 м в направлении высоты и 46 мм вспененного полистирола размещается на каждых 460 мм высоты, требуемый модуль упругости при сжатии составляет 80 кг/см2 (785 Н/см2) или больше. Кроме того, как проиллюстрировано кривой P2, когда огнеупорная обмазка формируется на каждом 1 м в направлении высоты и 46 мм вспененного полистирола размещается на каждых 460 мм высоты, требуемый модуль упругости при сжатии составляет 50 кг/см2 (490 Н/см2) или больше.
Таким образом, необходимо выбирать материал распорной детали 55 из вспененного полистирола в соответствии с отношением вставки и высотой введения огнеупорной обмазки так, чтобы сама распорная деталь не была разрушена.
[0036] Когда корпус печи имеет цилиндрическую форму, зазор между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53, в котором располагается распорная деталь 55, является искривленным в форме дуги окружности в горизонтальном направлении. Как было описано выше, поскольку распорная деталь 55 является длинной и твердой, распорную деталь 55 в исходном состоянии может быть трудно обрабатывать (например, распорная деталь временно крепится к внутренней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52). Соответственно, в примерном варианте осуществления предпочтительно выполнять, например, следующую обработку, чтобы справиться с формой дуги окружности.
[0037] Как проиллюстрировано на Фиг. 17, используется распорная деталь, полученная путем ламинирования множества тонких пластин 55A, отлитых из пенополистирола. Заранее искривленные тонкие пластины 55A ламинируются в одну деталь. Эта одна деталь может обеспечить распорную деталь 55, заранее искривленную в форме дуги окружности.
Как проиллюстрировано на Фиг. 18, пенополистирол отливается в линейно простирающийся основной материал 55B, имеющий прямоугольную форму поперечного сечения. Множество надрезов 55C, имеющих предопределенную ширину, формируется на поверхности основного материала 55B. Когда основной материал 55B используется в качестве распорной детали 55, основной материал 55B искривляется с надрезами 55C, обращенными внутрь, так что основной материал 55B легко изгибается на величину надрезов 55C. Следует отметить, что основной материал 55B может изгибаться с надрезами 55C, обращенными наружу.
Как проиллюстрировано на Фиг. 19, множество малых частей 55D, имеющих плоскую форму равнобедренной трапеции, формируются путем отливки того же самого основного материала 55B, как показано на Фиг. 18, и нарезки основного материала 55B в плоскости резки, наклонной к продольному направлению. Круглая распорная деталь 55 в форме дуги в целом может быть получена путем расположения малых частей 55D так, чтобы нижнее основание равнобедренной трапеции находилось на внешней стороне, а верхнее ее основание находилось на внутренней стороне.
[0038] В тепловом зазоре 54 для расширения вышеописанные распорные детали 55 располагаются прерывисто на множестве высот. В зазоре между теплоизолирующим кирпичом 52 и огнестойким кирпичом 53 остается полость между вертикально смежными распорными деталями 55. Полость между распорными деталями 55 заполняется наполнителем 56.
Наполнитель 56 является термостойким керамическим волокном и т.п. Форма и толщина наполнителя 56 опционально могут деформироваться под воздействием внешней силы.
Наполнитель 56 может быть установлен в количестве, достаточном для того, чтобы заполнить зазор, который останется между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53 после того, как воздухонагреватель горячего дутья начнет работать, и огнестойкие кирпичи 53 расширятся под воздействием температуры.
[0039] Кроме того, в тепловом зазоре 54 для расширения доля площади, где распорная деталь 55 находится в тесном контакте с поверхностью теплоизолирующих кирпичей 52 или огнестойких кирпичей 53 (отношение площади тесного контакта распорной детали 55 к сумме площади тесного контакта и площади теплового зазора 54 для расширения, обращенной к полости, в которой размещается наполнитель 56), составляет, например, от 10% до 50%.
Необходимое количество распорных деталей 55 может быть уменьшено, и соответственно затраты на материал могут быть уменьшены за счет уменьшения этого отношения. Однако поскольку нагрузка, передаваемая от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53, концентрируется на узкой площади, необходимо увеличивать жесткость материала распорной детали 55.
Когда это отношение увеличивается, поскольку нагрузка от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53 может быть передана на широкой площади, уровень жесткости материала распорной детали 55 может быть понижен.
[0040] Кроме того, что касается этого отношения распорной детали 55, тепловой зазор 54 для расширения полностью заполнен распорной деталью 55, так что это отношение может быть равным 100% (см. четвертый примерный вариант осуществления, описываемый позже), или от 50% до 99% в промежутке между вышеописанными отношениями.
[0041] Процедура изготовления в первом примерном варианте осуществления
Процедура построения футеровки 5 в первом примерном варианте осуществления является следующей.
Сначала, как проиллюстрировано на Фиг. 2, теплоизолирующие кирпичи 52 в первом слое устанавливаются на предопределенном расстоянии внутри печного кожуха 4 корпуса 2 топочной камеры.
Затем, как проиллюстрировано на Фиг. 3, теплоизолирующие кирпичи 52 во втором слое устанавливаются внутри теплоизолирующих кирпичей 52 в первом слое в тесном контакте друг с другом. В это время соединения теплоизолирующих кирпичей 52 во втором слое сдвигаются в направлении высоты относительно горизонтальных соединений теплоизолирующих кирпичей 52 в первом слое.
Кроме того, строительный раствор и т.п. применяется между теплоизолирующими кирпичами 52 в каждом из первого и второго слоев, а также между теплоизолирующими кирпичами 52 в первом слое и теплоизолирующими кирпичами 52 во втором слое, так, чтобы теплоизолирующие кирпичи 52 были прикреплены друг к другу.
[0042] После этого, как проиллюстрировано на Фиг. 4, распорная деталь 55, проходящая в горизонтальном направлении, устанавливается на предопределенном положении высоты внутренней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52 во втором слое. После установки распорная деталь 55 временно крепится к внутренней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52 с использованием двусторонней клейкой ленты и т.п.
Кроме того, наполнитель 56 заполняет зазор между вертикально смежными распорными деталями 55. Наполнитель 56 может устанавливаться упакованным в мешки и т.п. Желательно временно крепить наполнитель 56 к верхней распорной детали 55 или к внутренней поверхности теплоизолирующего кирпича 52 с использованием двусторонней клейкой ленты и т.п.
[0043] Затем, как проиллюстрировано на Фиг. 5, огнестойкие кирпичи 53 устанавливаются с внутренней стороны распорной детали 55 в тесном контакте друг с другом. В это время распорная деталь 55 располагается между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53 так, чтобы распорная деталь 55 находилась в тесном контакте с теплоизолирующим кирпичом 52 и огнестойким кирпичом 53, когда прикладывается сжимающее усилие.
После этого, как проиллюстрировано на Фиг. 6, огнеупорная обмазка 51 вводится в зазор между внутренней поверхностью печного кожуха 4 и наружной поверхностью теплоизолирующих кирпичей 52 в первом слое, и огнеупорная обмазка затвердевает.
Огнеупорная обмазка 51 может быть введена путем простой заливки огнеупорной обмазки 51 сверху. Альтернативно, как проиллюстрировано на Фиг. 6, огнеупорная обмазка может постепенно вводиться снизу, используя инжекционную трубу 41, проходящую через печной кожух 4.
[0044] С помощью вышеописанной процедуры формируется футеровка 5, включающая в себя огнеупорную обмазку 51, теплоизолирующие кирпичи 52, огнестойкие кирпичи 53 и тепловой зазор 54 для расширения.
Когда воздухонагреватель горячего дутья находится в рабочем состоянии, как проиллюстрировано на Фиг. 7, распорная деталь 55 плавится под воздействием внутреннего тепла печи и теряет целостность в тепловом зазоре 54 для расширения, и наполнитель 56 заполняет тепловой зазор 54 для расширения, сужающийся за счет расширения огнестойких кирпичей.
[0045] Преимущества первого примерного варианта осуществления
В соответствии с примерным вариантом осуществления могут быть получены следующие преимущества.
В примерном варианте осуществления, поскольку огнеупорная обмазка не распыляется, можно исключить сложные работы по установке строительных лесов или люльки внутри печного кожуха 4 для распыления огнеупорной обмазки 51 и по их разборке перед установкой теплоизолирующих кирпичей 52. Таким образом, футеровка 5 корпуса печи может быть легко сформирована за короткий период времени.
[0046] В примерном варианте осуществления в теплоизолирующих кирпичах 52 в первом и втором слоях, поскольку горизонтальные соединения теплоизолирующих кирпичей 52 в первом слое и горизонтальные соединения теплоизолирующих кирпичей 52 во втором слое сдвинуты друг относительно друга, даже когда теплоизолирующие кирпичи 52 в первом слое могут быть смещены к внутренней стороне печи нагрузкой (силой огнеупорной обмазки, действующей в радиально внутреннем направлении корпуса печи, которая вызывается напором огнеупорной обмазки 51), вызванной введением огнеупорной обмазки 51, промежуточная часть каждого из теплоизолирующих кирпичей 52 во втором слое подавляет смещение теплоизолирующих кирпичей 52 в первом слое.
В дополнение к этому, поскольку строительный раствор и т.п. применяется между теплоизолирующими кирпичами 52 в каждом из первого и второго слоев, а также между теплоизолирующими кирпичами 52 в первом слое и теплоизолирующими кирпичами 52 во втором слое так, чтобы теплоизолирующие кирпичи 52 были прикреплены друг к другу, нагрузка вследствие введения огнеупорной обмазки 51 является распределенной.
Соответственно, даже теплоизолирующие кирпичи 52 сами по себе могут увеличить прочность против нагрузки или воздействия вследствие введения огнеупорной обмазки 51.
[0047] В примерном варианте осуществления футеровка 5 включает в себя тепловой зазор 54 для расширения между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53. В тепловой зазор 54 для расширения вставляются распорные детали 55, имеющие предопределенную прочность при нормальной температуре и теряющие целостность при внутренней температуре печи в работающем воздухонагревателе горячего дутья.
Во время изготовления корпуса печи (то есть перед тем как корпус печи начнет работать в качестве воздухонагревателя горячего дутья), распорная деталь 55 вставляется между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53, и может передавать нагрузку (силу огнеупорной обмазки, действующую в радиально внутреннем направлении корпуса печи, которая вызывается напором огнеупорной обмазки 51), прикладываемую к теплоизолирующим кирпичам 52 во время введения огнеупорной обмазки 51, к огнестойким кирпичам 53.
[0048] В частности, когда огнеупорная обмазка 51 вводится между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52, теплоизолирующие кирпичи 52 воспринимают усилие или нагрузку (силу, действующую в радиально внутреннем направлении корпуса печи), вызываемые напором огнеупорной обмазки 51. Однако эти усилие или нагрузка могут быть переданы от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53 через распорную деталь 55, установленную в тепловом зазоре 54 для расширения. Соответственно, достаточно большая масса от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53 может надежно разделять нагрузку.
По этой причине, например, в одной компоновке без распорной детали 55 и огнестойких кирпичей 53, другими словами, когда нагрузка от огнеупорной обмазки 51 принимается только теплоизолирующими кирпичами 52, недостатки (например, смещение или разрушение) уложенных теплоизолирующих кирпичей 52, которые проявляются, например, когда только теплоизолирующие кирпичи 52 воспринимают нагрузку от огнеупорной обмазки 51, могут быть предотвращены.
[0049] Поскольку распорная деталь 55, например, делается из пенополистирола, когда воздухонагреватель горячего дутья зажигается для работы, распорная деталь 55 теряет целостность под действием внутреннего тепла печи и может обеспечить тепловое расширение (смещение, направленное радиальным образом наружу из корпуса печи) огнестойких кирпичей 53.
В частности, после разжигания воздухонагревателя горячего дутья распорная деталь 55 плавится с увеличением температуры печи и теряет целостность в тепловом зазоре 54 для расширения. Соответственно, тепловой зазор 54 для расширения может выполнять намеченную функцию и может обеспечивать тепловое расширение огнестойких кирпичей 53.
[0050] В примерном варианте осуществления, поскольку распорная деталь 55 изготавливается из пенополистирола, распорная деталь 55 может получить температурные характеристики (то есть распорная деталь 55 обладает прочностью при нормальной температуре и размягчается и плавится с увеличением температуры). В дополнение к этому могут быть легко выполнены настройка прочности и механическая обработка распорной детали 55, и распорная деталь 55 может быть получена с небольшими затратами.
[0051] В примерном варианте осуществления наряду с распорной деталью 55 в тепловой зазор 54 для расширения вставляется наполнитель 56, который является мягким или аморфным при нормальной температуре. Соответственно, после того как распорная деталь 55 теряет целостность в тепловом зазоре 54 для расширения, наполнитель 56 заполняет тепловой зазор 54 для расширения. Кроме того, когда тепловой зазор 54 для расширения уменьшается с увеличением теплового расширения огнестойких кирпичей 53, наполнитель 56 может следовать за деформирующимся тепловым зазором 54 для расширения, так что наполнитель 56 может заполнить зазор между огнестойкими кирпичами 53, обеспечивая тепловое расширение огнестойких кирпичей 53, и тем самым препятствуя входу горячего воздуха в тепловой зазор 54 для расширения.
В примерном варианте осуществления, поскольку термостойкое керамическое волокно используется в качестве наполнителя 56, наполнитель 56 может надежно следовать за тепловым расширением огнестойких кирпичей 53 и ухудшение наполнителя 56 из-за тепла, образующегося в рабочей печи, может быть минимизировано.
[0052] Модификация процедуры введения огнеупорной обмазки в первом примерном варианте осуществления
В вышеописанном первом примерном варианте осуществления огнеупорная обмазка 51 вводится после того, как будут установлены теплоизолирующие кирпичи 52, распорная деталь 55 и наполнитель 56 теплового зазора 54 для расширения, а также огнестойкие кирпичи 53. Однако для того чтобы ввести огнеупорную обмазку 51, огнеупорная обмазка 51 может вводиться в каждый из уровней с предопределенной высотой или может быть одновременно введена во множество уровней с предопределенной высотой.
Здесь уровень с предопределенной высотой является высотой приблизительно в 1,2 м, которая является подходящей для рабочего, укладывающего теплоизолирующие кирпичи 52, распорную деталь 55 и наполнитель 56 теплового зазора 54 для расширения, а также огнестойкие кирпичи 53.
[0053] Фиг. 8 иллюстрирует процедуру введения огнеупорной обмазки 51 в каждый из уровней.
Как показано на Фиг. 8, множество уровней (включая уровни C1-C3) задается в корпусе 2 топочной камеры. На уровнях C1-C3 футеровка 5 формируется внутри печного кожуха 4 в порядке, обозначенном ссылочными цифрами 1-15.
[0054] Сначала, на уровне C1, теплоизолирующие кирпичи 52 устанавливаются в два слоя (ссылочная цифра 1 и ссылочная цифра 2) внутри печного кожуха 4 на предопределенном расстоянии, тепловой зазор 54 для расширения (распорная деталь 55 и наполнитель 56) устанавливается внутри теплоизолирующих кирпичей 52 (ссылочная цифра 3), и огнестойкие кирпичи 53 устанавливаются внутри теплового зазора 54 для расширения (ссылочная цифра 4). Огнеупорная обмазка 51 вводится между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52 (ссылочная цифра 5). После этого временно устанавливаются строительные леса высотой 1,2 м (однотрубная сборка или леса с рабочей высотой 1,2 м).
После этого на уровне C2 аналогичным образом устанавливаются теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 6 и ссылочная цифра 7), тепловой зазор 54 для расширения (ссылочная цифра 8) и огнестойкие кирпичи 53 (ссылочная цифра 9), и вводится огнеупорная обмазка 51 (ссылочная цифра 10). После этого временно устанавливаются еще одни точно такие же строительные леса.
После этого на уровне C3 аналогичным образом устанавливаются теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 11 и ссылочная цифра 12), тепловой зазор 54 для расширения (ссылочная цифра 13) и огнестойкие кирпичи 53 (ссылочная цифра 14), и вводится огнеупорная обмазка 51 (ссылочная цифра 15).
[0055] На каждом из уровней C1-C3 огнеупорная обмазка 51 может быть введена сверху рабочим, стоящим на верхней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52 на каждом из уровней, или альтернативно она может быть введена через инжекционную трубу 41, проходящую через печной кожух 4, предусмотренную в нижней части каждого из уровней C1-C3.
Так как высота секции для введения огнеупорной обмазки 51 может быть уменьшена при таком введении на каждом уровне, текучесть огнеупорной обмазки или присутствие посторонних предметов (например, инструментов) в блоке введения огнеупорной обмазки могут быть визуально проверены рабочим, так что огнеупорная обмазка 51 может подаваться надежно.
[0056] Фиг. 9 иллюстрирует процедуру одновременного введения огнеупорной обмазки 51 во множество уровней.
На Фиг. 9 множество уровней (включая уровни C1-C4) задается в корпусе 2 топочной камеры. На уровнях C1-C4 футеровка 5 формируется внутри печного кожуха 4 в порядке, обозначенном ссылочными цифрами 1-17.
[0057] Сначала, на уровне C1, теплоизолирующие кирпичи 52 устанавливаются в два слоя (ссылочная цифра 1 и ссылочная цифра 2) внутри печного кожуха 4 на предопределенном расстоянии, тепловой зазор 54 для расширения (распорная деталь 55 и наполнитель 56) устанавливается внутри теплоизолирующих кирпичей 52 (ссылочная цифра 3), и огнестойкие кирпичи 53 устанавливаются внутри теплового зазора 54 для расширения (ссылочная цифра 4). После этого временно устанавливаются строительные леса (однотрубная сборка высотой 1,2 м или леса с рабочей высотой 1,2 м).
Затем на уровне C2 аналогичным образом устанавливаются теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 5 и ссылочная цифра 6), тепловой зазор 54 для расширения (ссылочная цифра 7) и огнестойкие кирпичи 53 (ссылочная цифра 8).
В этом состоянии огнеупорная обмазка 51 одновременно инжектируется в два уровня - уровень C1 и уровень C2 - между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52 (ссылочная цифра 9). После этого временно устанавливаются еще одни точно такие же строительные леса.
[0058] После этого на уровне C3 аналогичным образом устанавливаются теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 10 и ссылочная цифра 11), тепловой зазор 54 для расширения (ссылочная цифра 12) и огнестойкие кирпичи 53 (ссылочная цифра 13). После этого временно устанавливаются еще одни точно такие же строительные леса.
Далее на уровне C4 аналогичным образом устанавливаются теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 14 и ссылочная цифра 15), тепловой зазор 54 для расширения (ссылочная цифра 16) и огнестойкие кирпичи 53 (ссылочная цифра 17).
В этом состоянии огнеупорная обмазка 51 одновременно вводится в два уровня - уровень C3 и уровень C4 - между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52 (ссылочная цифра 18).
[0059] Кроме того, огнеупорная обмазка 51 может быть введена в уровни C1, C2 и уровни C3 и C4 сверху рабочим, стоящим на верхней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52 на каждом из верхних уровней C2 и C4, или альтернативно она может быть введена через инжекционную трубу 41, проходящую через печной кожух 4, предусмотренную в нижней части каждого из нижних уровней C1 и C3.
Так как огнеупорная обмазка 51 может быть одновременно введена во множество уровней с вышеописанным введением для уровней, количество операций введения огнеупорной обмазки 51 может быть уменьшено для улучшения производительности труда.
[0060] Модификация распорной детали 55 первого примерного варианта осуществления
В вышеописанном первом примерном варианте осуществления распорные детали 55 с разрывами устанавливаются на каждой предопределенной высоте в тепловом зазоре 54 для расширения, и наполнитель 56 заполняет пространство между распорными деталями 55. Однако объем распорной детали 55 может быть расширен, и углубления и т.п. могут быть сформированы на поверхности распорной детали 55 для того, чтобы поместить в них наполнитель 56.
[0061] На Фиг. 20 распорная деталь 55 имеет основную часть в форме прямоугольного параллелепипеда, включающего в себя углубления 55E, сформированные на его поверхности, и наполнитель 56, заполняющий углубления 55E. При использовании такой распорной детали 55, поскольку установка наполнителя 56 выполняется одновременно с установкой распорной детали 55, стадии производственного процесса могут быть упрощены для того, чтобы повысить производительность труда.
На Фиг. 21 распорная деталь 55 имеет основную часть, имеющую поперечное сечение в форме буквы Е и непрерывно простирающуюся в продольном направлении. Наполнитель 56 заполняет углубленные выемки 55F, непрерывно сформированные на поверхности. Даже путем использования такой распорной детали 55, поскольку установка наполнителя 56 выполняется одновременно с установкой распорной детали 55, стадии производственного процесса могут быть упрощены для того, чтобы повысить производительность труда.
[0062] В качестве распорной детали 55, выполненной с возможностью помещать в себя наполнитель 56, распорная деталь 55 не ограничивается распорной деталью 55, включающей в себя углубление 55E или углубленные выемки 55F, сформированные на основной части в форме блока, но распорная деталь 55 может включать в себя основную часть, имеющую форму, отличающуюся от блока.
Как показано на Фиг. 22, основная часть распорной детали 55 имеет форму решетки, в которой материал 55G из термопластической смолы, имеющей предопределенную жесткость, взаимно пересекается, и наполнитель 56 удерживается во внутреннем пространстве решетки.
Как показано на Фиг. 23, основная часть распорной детали 55 имеет форму сотовой структуры 55H, сделанной из термопластической смолы, имеющей предопределенную жесткость, и наполнитель 56 удерживается во внутреннем пространстве сотовой структуры 55H.
[0063] В распорной детали 55, изображенной на Фиг. 22 или Фиг. 23, поскольку материал 55G или сотовая структура 55H сохраняют предопределенную жесткость до розжига воздухонагревателя горячего дутья, функция передачи нагрузки на теплоизолирующие кирпичи 52 к огнестойким кирпичам 53, как проиллюстрировано на Фиг. 1, может быть гарантирована.
Однако после того как воздухонагреватель горячего дутья зажжен, материал 55G или сотовая структура 55H размягчаются или плавятся под воздействием внутреннего тепла печи, обеспечивая тем самым тепловое расширение огнестойких кирпичей 53.
Наполнитель 56, удерживаемый в решетке материала 55G или в сотовой структуре 55H, остается в качестве теплового зазора 54 для расширения, так что могут быть получены те же самые преимущества, что и при использовании теплового зазора 54 для расширения (прерывисто расположенных распорных деталей 55 и наполнителя 56) первого примерного варианта осуществления.
[0064] Второй примерный вариант осуществления
Во втором примерном варианте осуществления формируется корпус 3 теплоаккумулирующей камеры (см. Фиг. 10), который составляет вышеописанный воздухонагреватель 1 горячего дутья (см. Фиг. 24).
Как показано на Фиг. 10, корпус 3 теплоаккумулирующей камеры имеет ту же самую структуру, что и корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 1), описанный в первом примерном варианте осуществления, и включает в себя насадочные кирпичи 31, уложенные в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры. Соответственно, описание той же самой структуры, что и у корпуса 2 топочной камеры, описанной выше, будет опущено.
[0065] В процедуре изготовления печи во втором примерном варианте осуществления установка насадочных кирпичей 31 внутри огнестойкого кирпича 53 добавляется после процедуры, описанной в первом примерном варианте осуществления (см. Фиг. 2-7). Соответственно, та же самая процедура, что и описанная выше для корпуса 2 топочной камеры, будет опущена.
В соответствии со вторым примерным вариантом осуществления те же самые преимущества, что и преимущества, описанные выше в первом примерном варианте осуществления, могут быть также получены в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры.
[0066] Третий примерный вариант осуществления
В третьем примерном варианте осуществления формируется иначе структурированный корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 11 и Фиг. 12), который составляет вышеописанный воздухонагреватель горячего дутья 1 (см. Фиг. 24).
В третьем примерном варианте осуществления используются уникальная структура и строительная процедура в соответствии с настоящим изобретением, в частности для футеровки 5, устанавливаемой в корпусе печи (то есть в корпусе 2 топочной камеры).
[0067] На Фиг. 11 и Фиг. 12 футеровка 5 включает в себя: огнеупорную обмазку 51, сформированную на внутренней поверхности печного кожуха 4; теплоизолирующие кирпичи 52, уложенные внутри огнеупорной обмазки 51; и огнестойкие кирпичи 53, уложенные внутри теплоизолирующих кирпичей 52. Кроме того, футеровка 5 включает тепловой зазор 54 для расширения, непрерывно проходящий в радиальном направлении и обеспечиваемый между огнестойкими кирпичами 53, расположенными в круговом направлении корпуса печи.
Огнеупорная обмазка 51, теплоизолирующие кирпичи 52, огнестойкие кирпичи 53 и тепловой зазор 54 для расширения имеют ту же самую структуру, что и вышеописанная структура футеровки 5, показанная на Фиг. 27 и Фиг. 28.
Однако в третьем примерном варианте осуществления процедура введения огнеупорной обмазки 51 и структура теплового зазора 54 для расширения являются уникальными.
[0068] В третьем примерном варианте осуществления огнеупорная обмазка 51 затвердевает после ее введения в зазор между теплоизолирующими кирпичами 52 и печным кожухом 4, установленный заранее, тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления. По этой причине величина свободного течения огнеупорной обмазки 51 устанавливается в диапазоне от 200 мм до 300 мм.
В дополнение к этому, для того чтобы обеспечить введение огнеупорной обмазки 51, как описано выше, тепловой зазор 54 для расширения включает в себя распорную деталь 55 и наполнитель 56, вставленные в зазор между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53. При такой компоновке, когда нагрузка от теплоизолирующих кирпичей 52 воспринимается огнестойким кирпичом 53, тепловой зазор 54 для расширения не сужается, так что теплоизолирующие кирпичи 52 могут быть надежно поддержаны.
[0069] Распорная деталь 55 является стержнеобразным блоком, имеющим прямоугольное поперечное сечение, который отливается из того же самого твердого пенополистирола, что и в первом примерном варианте осуществления. Распорная деталь 55 устанавливается в зазоре между огнестойкими кирпичами 53 вдоль горизонтального и радиального направлений.
Распорная деталь 55 устанавливается так, чтобы она была зажата огнестойкими кирпичами 53 с обеих сторон распорной детали 55. Соответственно, обе стороны распорной детали 55 находятся в тесном контакте с поверхностями огнестойких кирпичей 53.
[0070] В тепловом зазоре 54 для расширения вышеописанные распорные детали 55 располагаются прерывисто на множестве высот. В зазоре между огнестойкими кирпичами 53 оставляется полость между вертикально смежными распорными деталями 55. Полость между распорными деталями 55 заполняется наполнителем 56.
Наполнитель 56 является термостойким керамическим волокном и т.п. Форма и толщина наполнителя 56 опционально могут деформироваться под воздействием внешней силы.
Наполнитель 56 может быть установлен в количестве, достаточном для того, чтобы заполнить зазор, который останется между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53 после того, как воздухонагреватель горячего дутья начнет работать, и огнестойкие кирпичи 53 расширятся под воздействием температуры.
[0071] Процедура построения футеровки 5 в третьем примерном варианте осуществления является следующей.
Сначала теплоизолирующие кирпичи 52 в два слоя укладываются внутри печного кожуха 4 на предопределенном расстоянии от печного кожуха 4, и огнестойкие кирпичи 53 устанавливаются внутри теплоизолирующих кирпичей 52. При укладке огнестойких кирпичей 53, после того как уложен один огнестойкий кирпич 53, тепловой зазор 54 для расширения (распорная деталь 55 и наполнитель 56) устанавливается на боковой поверхности огнестойкого кирпича 53, и другой огнестойкий кирпич 53 укладывается рядом на тепловой зазор 54 для расширения таким образом, чтобы огнестойкие кирпичи 53 окружали тепловой зазор 54 для расширения с обеих сторон.
Когда теплоизолирующие кирпичи 52, огнестойкие кирпичи 53 и тепловой зазор 54 для расширения установлены путем повторения этих операций, огнеупорная обмазка 51 инжектируется в зазор между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52. Огнеупорная обмазка 51 вводится тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления.
[0072] Также в третьем примерном варианте осуществления могут быть получены те же самые преимущества, что и в первом примерном варианте осуществления.
Тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления, может быть сделан выбор, вводить ли огнеупорную обмазку 51 в каждый из уровней или одновременно вводить ее во множество уровней.
[0073] Четвертый примерный вариант осуществления
В четвертом примерном варианте осуществления корпус топочной камеры имеет по существу ту же самую структуру, что и в первом примерном варианте осуществления, но включает в себя тепловой зазор 54 для расширения, имеющий другую структуру.
Как показано на Фиг. 13, тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления, корпус 2 топочной камеры в четвертом примерном варианте осуществления включает в себя футеровку 5, предусмотренную внутри печного кожуха 4, причем футеровка 5 включает в себя огнеупорную обмазку 51, теплоизолирующие кирпичи 52, огнестойкие кирпичи 53 и тепловой зазор 54 для расширения.
Поскольку детали компонентов, за исключением теплового зазора 54 для расширения в футеровке 5 и процесса установки футеровки 5, в четвертом примерном варианте осуществления являются теми же самыми, что и в первом примерном варианте осуществления, дублирующее описание будет опущено, и ниже будут описаны только различия в тепловом зазоре 54 для расширения.
[0074] Тепловой зазор 54 для расширения первого примерного варианта осуществления включает в себя распорные детали 55, расположенные с предопределенными интервалами, и наполнитель 56, подаваемый между ними, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Однако в четвертом примерном варианте осуществления распорная деталь 57 предусматривается во всем тепловом зазоре 54 для расширения, как проиллюстрировано на Фиг. 13. Другими словами, доля распорной детали 55 в тепловом зазоре 54 для расширения определяется как 100%.
Для распорной детали 57 четвертого примерного варианта осуществления используется материал, получаемый путем смешивания того же самого твердого пенополистирола, что и для распорной детали 55 в первом примерном варианте осуществления, с керамическим волокном, используемым в качестве наполнителя 56 в первом примерном варианте осуществления. Однако распорная деталь 57 может быть сформирована с использованием точно того же самого материала (не включая керамическое волокно), что и для распорной детали 55 первого примерного варианта осуществления.
[0075] Также в четвертом примерном варианте осуществления могут быть получены те же самые преимущества, что и в первом примерном варианте осуществления.
В частности, поскольку огнеупорная обмазка 51 обеспечивается путем инжекции, строительные леса могут быть пропущены. Кроме того, распорная деталь 57 может передавать нагрузку от теплоизолирующих кирпичей 52 к огнестойким кирпичам 53 и надежно воспринимать нагрузку или воздействие вследствие напора, связанного с инжекцией огнеупорной обмазки 51.
Распорная деталь 57 теряет целостность путем плавления и т.п. благодаря внутреннему теплу печи после розжига воздухонагревателя горячего дутья. Однако керамическое волокно, примешанное к распорной детали 57, остается в качестве теплового зазора 54 для расширения между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53, и может заместить функции наполнителя 56 (см. Фиг. 1) первого примерного варианта осуществления, и такой тепловой зазор 54 для расширения устанавливается более легко, чем тепловой зазор для расширения в первом примерном варианте осуществления.
[0076] Пятый примерный вариант осуществления
В пятом примерном варианте осуществления формируется корпус 3 теплоаккумулирующей камеры (см. Фиг. 14), который составляет вышеописанный воздухонагреватель горячего дутья 1 (см. Фиг. 24).
Как показано на Фиг. 14, корпус 3 теплоаккумулирующей камеры имеет ту же самую структуру, что и корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 1), описанный в первом примерном варианте осуществления, и включает в себя насадочные кирпичи 31, уложенные в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры, тем же самым образом, что и во втором примерном варианте осуществления. Соответственно, дублирующее описание той же самой структуры и строительной процедуры, что и во втором примерном варианте осуществления, будет опущено.
[0077] Во втором примерном варианте осуществления прерывисто расположенные распорные детали 55 и наполнитель 56, подаваемый между ними, используются в качестве теплового зазора 54 для расширения тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления.
Однако в пятом примерном варианте осуществления распорная деталь 57, в которую примешано керамическое волокно, устанавливается для заполнения теплового зазора 54 для расширения с долей 100% тем же самым образом, что и в четвертом примерном варианте осуществления.
В соответствии с пятым примерным вариантом осуществления те же самые преимущества, что и преимущества, описанные выше в первом примерном варианте осуществления, могут быть также получены в корпусе 3 теплоаккумулирующей камеры.
[0078] Шестой примерный вариант осуществления
В шестом примерном варианте осуществления формируется иначе структурированный корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 15 и Фиг. 16), который составляет вышеописанный воздухонагреватель горячего дутья 1 (см. Фиг. 24).
Как показано на Фиг. 15 и Фиг. 16, футеровка 5 включает в себя тепловой зазор 54 для расширения, непрерывно проходящий в радиальном направлении и предусмотренный между огнестойкими кирпичами 53, расположенными в круговом направлении корпуса печи, тем же самым образом, что и в третьем примерном варианте осуществления.
[0079] В третьем примерном варианте осуществления прерывисто расположенные распорные детали 55 и наполнитель 56, подаваемый между ними, используются в качестве теплового зазора 54 для расширения тем же самым образом, что и в первом примерном варианте осуществления.
Однако в шестом примерном варианте осуществления распорная деталь 57, в которую примешано керамическое волокно, устанавливается для заполнения теплового зазора 54 для расширения с долей 100% тем же самым образом, что и в четвертом примерном варианте осуществления.
В соответствии с шестым примерным вариантом осуществления те же самые преимущества, что и вышеописанные преимущества в первом примерном варианте осуществления, также могут быть получены в футеровке 5, включающей в себя тепловой зазор 54 для расширения, непрерывно проходящий в радиальном направлении.
[0080] Седьмой примерный вариант осуществления
В седьмом примерном варианте осуществления формируется иначе структурированный корпус 2 топочной камеры (см. Фиг. 30), который составляет вышеописанный воздухонагреватель горячего дутья 1 (см. Фиг. 24).
В четвертом примерном варианте осуществления (см. Фиг. 13) тепловой зазор 54 для расширения формируется между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкие кирпичи 53. Однако в седьмом примерном варианте осуществления тепловой зазор 54 для расширения располагается между двумя слоями теплоизолирующих кирпичей 52. Распорная деталь 57 предусматривается во всем тепловом зазоре 54 для расширения тем же самым образом, что и в четвертом примерном варианте осуществления. Другими словами, доля распорной детали 55 в тепловом зазоре 54 для расширения определяется как 100%.
[0081] В процедуре изготовления печи в седьмом примерном варианте осуществления сначала укладываются два огнестойких кирпича 53 (ссылочные цифры 1 и 2), один теплоизолирующий кирпич 52 (ссылочная цифра 3) укладывается так, чтобы сжимать эти два огнестойких кирпича 53, после чего устанавливается распорная деталь 57 (ссылочная цифра 4) в качестве теплового зазора 54 для расширения, и другие теплоизолирующие кирпичи 52 (ссылочная цифра 5) укладываются так, чтобы сжимать распорную деталь 57. После этого тем же самым образом укладываются два огнестойких кирпича 53 (ссылочные цифры 6 и 7), один теплоизолирующий кирпич 52 (ссылочная цифра 8) укладывается так, чтобы сжимать эти два огнестойких кирпича 53, после чего устанавливается распорная деталь 57 (ссылочная цифра 9), и другие теплоизолирующие кирпичные 52 (ссылочная цифра 10) укладываются так, чтобы сжимать распорную деталь 57. После этого вводится огнеупорная обмазка (ссылочная цифра 11).
В седьмом примерном варианте осуществления, поскольку огнестойкие кирпичи 53 устанавливаются изнутри корпуса печи, теплоизолирующие кирпичи 52 строятся, прижимаясь к огнестойким кирпичам 53 или к распорной детали 57. Соответственно, получается преимущество улучшенной производительности труда при укладке теплоизолирующих кирпичей 52.
[0082] Модификации
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными примерными вариантами осуществления, но включает в себя модификации и т.п., до тех пор, пока эти модификации и т.п. являются совместимыми с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение применимо не только к корпусу 2 топочной камеры и корпусу 3 теплоаккумулирующей камеры воздухонагревателя горячего дутья 1 (см. Фиг. 24), но также и к воздухонагревателям других типов.
Например, в воздухонагревателе горячего дутья с внутренним сгоранием настоящее изобретение применимо к стенке печи секции топочной камеры и к стенке печи секции теплоаккумулирующей камеры в одном корпусе печи.
[0083] В каждом из примерных вариантов осуществления в футеровке 5 двухслойные теплоизолирующие кирпичи 52 могут быть замещены однослойными теплоизолирующими кирпичами 52 или трехслойными или многослойными теплоизолирующими кирпичами 52. Однослойные огнестойкие кирпичи 53 могут быть замещены двухслойными или многослойными огнестойкими кирпичами 53.
В качестве теплоизолирующих кирпичей 52 и огнестойких кирпичей 53 могут использоваться соответственно существующие теплоизолирующие кирпичи и огнестойкие кирпичи.
Величина свободного течения огнеупорной обмазки 51, которая представляет текучесть, должна составлять от 200 мм до 300 мм с учетом введения огнеупорной обмазки 51. Регулирование при смешивании необходимо только для того, чтобы достичь требуемой величины свободного течения. Существующие компоненты смешивания огнеупорной обмазки 51 могут соответственно использоваться для приготовления огнеупорной обмазки 51.
[0084] Могут использоваться распорные детали 55 в различных формах, как описано выше. Желательно регулировать характеристики материала в зависимости от используемой формы, а также условий, размера, компоновки и т.п. распорных деталей 55 в форме. В частности, необходимо регулировать жесткость материала, используемого для распорной детали 55, так, чтобы она равнялась предопределенной величине (жесткость, достаточная, чтобы передать нагрузку, прикладываемую при введении огнеупорной обмазки 51).
Материал распорной детали 55 не ограничивается материалом из синтетической смолы, таким как термопластическая смола (например, вышеописанный твердый пенополистирол), но может быть бумагой (например, картоном) и т.п.
[0085] Тепловой зазор 54 для расширения, включающий в себя распорную деталь 55, может быть расположен между теплоизолирующими кирпичами 52 и огнестойкими кирпичами 53 (например, компоновка в первом примерном варианте осуществления) или между огнестойкими кирпичами 53 (например, компоновка в третьем примерном варианте осуществления). В дополнение к этому, тепловой зазор 54 для расширения, включающий в себя распорную деталь 55, может быть расположен между двумя слоями теплоизолирующих кирпичей 52.
Короче говоря, необходимо только, чтобы тепловой зазор 54 для расширения мог позволять тепловое расширение огнестойких кирпичей 53, и распорная деталь 55 устанавливается для того, чтобы предотвратить функцию обеспечения теплового расширения теплового зазора 54 для расширения, до того как воздухонагреватель горячего дутья будет зажжен.
[0086] Пример 1
При новом строительстве воздухонагревателя горячего дутья с внешним сгоранием на чугуноплавильном заводе прямая часть корпуса теплоаккумулирующей камеры была построена тем же самым образом, что и во втором примерном варианте осуществления (в котором насадочные кирпичи 31 были дополнительно добавлены внутри теплоаккумулирующей камеры первого примерного варианта осуществления).
Детали каждого из компонентов и строительной процедуры в Примере 1 являются следующими.
На Фиг. 32, после того как первоначально установлен печной кожух 4 корпуса 2 топочной камеры, теплоизолирующие кирпичи в два слоя были установлены с зазором 50 мм от печного кожуха 4.
[0087] Затем кубическая распорная деталь 55 размером 30 мм, сделанная из пенополистирола (толщина и высота также были равны 30 мм), и наполнитель 56 из керамического волокна были установлены в качестве теплового зазора 54 для расширения, в котором распорная деталь 55 устанавливалась с шагом 460 мм в направлении высоты, и наполнитель 56 заполнял зазор между распорными деталями 55.
Кроме того, огнестойкие кирпичи 53 были установлены внутри теплового зазора 54 для расширения, насадочные кирпичи 31 были дополнительно построены внутри огнестойких кирпичей 53, и после этого огнеупорная обмазка 51 была введена между печным кожухом 4 и теплоизолирующими кирпичами 52.
Строительство в соответствии с этой процедурой было повторено для каждой секции высотой 1,2 м.
[0088] В это время, при установке теплоизолирующих кирпичей 52, как проиллюстрировано на Фиг. 32, Г-образные линейки 4A устанавливались в 16 положениях на печном кожухе 4 в круговом направлении. Положение внутренней поверхности теплоизолирующих кирпичей 52 от ядра 58 было отмечено на Г-образных линейках 4A. Выравнивающая струна 4B натягивалась между этим положением и внутренней поверхностью теплоизолирующих кирпичей 52 нижней ступени, уложенной перед этим. Теплоизолирующие кирпичи 52 устанавливались вдоль выравнивающей струны 4B. Между смежными Г-образными линейками 4A устанавливались теплоизолирующие кирпичи 52 с одновременной проверкой кривизны с использованием R-образной линейки, имеющей ту же самую кривизну, что и внутренняя поверхность печного кожуха 4 корпуса 2 топочной камеры.
[0089] Затем кубическая распорная деталь 55 размером 30 мм, сделанная из пенополистирола (толщина и высота также были равны 30 мм), и наполнитель 56 из керамического волокна были установлены в качестве теплового зазора 54 для расширения, в котором распорная деталь 55 устанавливалась с шагом 460 мм в направлении высоты в соответствии с высотой одного теплоизолирующего кирпича 52. После того как огнестойкие кирпичи 53 и насадочные кирпичи 31 были установлены внутри теплового зазора 54 для расширения, огнеупорная обмазка 51 была введена между теплоизолирующими кирпичами 52 и печным кожухом 4.
Способ введения огнеупорной обмазки включает в себя: введение приблизительно 100 кг в первую секцию (на высоту 250 мм); введение еще 100 кг во вторую секцию, располагающуюся со сдвигом в 45 градусов относительно первой секции; повторяющееся введение тем же самым образом всего в восемь секций одной окружности теплоизолирующих кирпичей 52; а затем повторение введения тем же самым образом всего в пять окружностей теплоизолирующих кирпичей 52 (общей высотой 1250 мм).
[0090] В результате была успешно подана вся огнеупорная обмазка 51. При наблюдении за поведением теплоизолирующих кирпичей 52 с верхнего конца не наблюдалось никакого смещения теплоизолирующих кирпичей 52, вызванного нагрузкой огнеупорной обмазки 51, и теплоизолирующие кирпичи 52 были успешно построены.
Кроме того, в Примере 1 период изготовления воздухонагревателя горячего дутья составил семь месяцев по сравнению с восемью месяцами при использовании обычного способа, так что продолжительность изготовления была сокращена на один месяц.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0091] Настоящее изобретение относится к способу изготовления воздухонагревателя горячего дутья, и более конкретно к способу для изготовления воздухонагревателя горячего дутья, выполненного с возможностью подачи горячего воздуха в доменную печь.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0092] 1 – воздухонагреватель горячего дутья;
2 - корпус топочной камеры;
21 - горелка;
22 - блок ввода газообразного топлива;
23 - блок ввода воздуха;
24 - блок подачи горячего воздуха;
25 - соединительная труба;
3 - корпус теплоаккумулирующей камеры;
31 - насадочный кирпич;
32 - входное-выходное отверстие;
4 - печной кожух;
41 - инжекционная труба;
4A - Г-образная линейка;
4B - выравнивающая струна;
5 - футеровка;
51 - огнеупорная обмазка;
52 - теплоизолирующий кирпич;
53 - огнестойкий кирпич;
54 - тепловой зазор для расширения;
55 - распорная деталь;
55A - тонкая пластина;
55B - основной материал;
55D - малые части;
55E - углубление;
55F - углубленная выемка;
55G - стержневой материал;
55H - тело с сотовой структурой;
56 - наполнитель;
57 - распорная деталь;
58 - ядро;
C1-C4 - уровни.
1. Способ изготовления воздухонагревателя горячего дутья, содержащего корпус, включающий печной кожух и футеровку, сформированную внутри печного кожуха и содержащую огнеупорную обмазку, расположенную внутри печного кожуха, теплоизолирующие кирпичи, установленные внутри огнеупорной обмазки, огнеупорные кирпичи, установленные внутри теплоизолирующих кирпичей, и сформированный внутри футеровки тепловой зазор для расширения, отличающийся тем, что
устанавливают теплоизолирующие и огнеупорные кирпичи внутри печного кожуха на расстоянии от него, затем
вводят огнеупорную обмазку между печным кожухом и теплоизолирующими кирпичами, и
в тепловой зазор для расширения вводят распорную деталь, выполненную с заданной прочностью при нормальной температуре и с возможностью плавления и потери целостности при увеличении внутренней температуры воздухонагревателя горячего дутья, причем с помощью упомянутой распорной детали обеспечивают распределение силы, действующей в радиальном направлении внутрь корпуса печи за счет напора огнеупорной обмазки, между теплоизолирующими и огнеупорными кирпичами, и
обеспечивают дальнейшее затвердевание огнеупорной обмазки.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутый тепловой зазор для расширения формируют между теплоизолирующими и огнеупорными кирпичами, между теплоизолирующими кирпичами или между огнеупорными кирпичами.
3. Способ по п. 2, в котором в качестве распорной детали используют вспененную термопластическую смолу.
4. Способ по п. 2, в котором в тепловой зазор для расширения дополнительно вместе с распорной деталью вводят мягкий или аморфный при нормальной температуре наполнитель.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором дополнительно осуществляют установку насадочного кирпича внутри футеровки, причем введение огнеупорной обмазки выполняют во время или после установки насадочного кирпича.
6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором дополнительно осуществляют деление корпуса печи на множество секций в направлении высоты и введение огнеупорной обмазки в каждую из этих секций.
7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором теплоизолирующие кирпичи устанавливают во множестве слоев в направлении толщины футеровки, причем горизонтальные соединения в круговом направлении теплоизолирующих кирпичей в упомянутых слоях выполняют сдвинутыми друг относительно друга.
8. Способ по любому из пп. 1-4, в котором огнеупорная обмазка имеет величину свободного течения в диапазоне от 200 мм до 300 мм.
