Купол воздухонагревателя доменной печи

 

ОП ИСА И ИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Союз Советских,Социалистических

Республик

795О34 (51)М.Кл. С 21 В 9/ОО (22) Заявлено 16.01.78 (21) 2561853/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет 20 02.76

Тесуларстееииый комитет (43) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень №:14 (53) УДК 669.162.231. .3 (688.8) ое лелем иаебретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 15.04.82 (72) Авторы изобретении

В. М. Панферов, В. Я. Миллер, М. Б. Кутнер, Е. 3. Король, В. К. Тринчер, Г. П. Кандаков, Н. Н. Подкантор, А. Н. Жариков, А. Д. Ткаченко и Н. В. Питак (71) Заявители Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов, Научно-исследовательский институт механики МГУ и Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (54) КУПОЛ ВОЗДУХО НАГРЕВАТЕЛЯ

ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей большой мощности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются высокотемпературные воздухонагреватели, содержащие кожух, многослойную огнеупорную футеровкустен и купола, теплоизоляционные деформируемые прокладки в виде матов из волокнистых теплоизоляционных матервалов, расположенных между футеровкой и кожухом аппарата (11.

В известных воадухонагревателях изоляция предохраняет металлический кожух от развития в нем напряжений при термическом расширении кладки, т. е. обеспечивается долговечность только кожуха, в то время иак проблема долговечности несу.щих слоев футеровки оспается нерешенной.

В известных конструкциях воздухонагревателей огнеупорная футеровка куполов . полукруглой, сферической или другой криволинейной формы обладает недостаточной строительной прочностью, так как имеет тенденцию к увеличению величин прогиба и напряжения под действием собственного веса. В силу тех же обстоятельств дальнейшая эксплуатация этих воздухонагревателей ведет к быстрому разрушению огнеупорной футеровки купола воздухонагревателей.

Цель изобретения — обеспечение строб ительной прочности огнеупорной кладки куполов и увеличение долговечности службы футеровки куполов воздухонагревателей доменных печей.

Поставленная цель достигается тем, что купол воздухонагревателя снабжен деформируемыми прокладиами жесткостью от 0,1 до 0,4 иг/смЧсм, расположенными рядами между кожухом и кладкой, в виде пояса. по периметру купола, ограниченного 5 двухгранным углом в 25 — 85, образованным вертикальной и наклонной плоскостями, проходящими через ось купола. Деформируемые прослойки заданной жесткости могут быть выполнены из минеральных ма20 тов МТК на основе каолиновой ваты, состава A1203 — — 45 — 55%, ЯОе= 55 — 45%, либо состава А1аОз= 72 — 75%, $10а=

= 28 — 25%

На фиг. 1 изображен воздухонагрева25 тель доменной печи с выносной камерой горения; на фиг. 2 — то же, со встроенной камерой горения; на фиг. 3 — поперечный разрез воздухонагревателей; на фиг. 4— узел 1 на фиг. 3; на фиг, 5 — кривые, поясняющие сущность изобретения.

795034

25 зв

Воздухонагреватель доменной печи состоит нз камеры горения 1, камеры насадки 2, купольного многослойного свода

3, деформируемых прослоек 4 заданной жесткости и несущего металлического кожуха 5.

В местах максимальных сближений . футеровки купола с кожухом, происходящих под действием собственного веса футеровки, осуществляется принудительное регули рова нное нагруженив усилиями, распределенными по опасным зонам.

Величина и места приложения этих усилий определяются расчетно в зависимости от размеров и конфигурации куполов, их веса и материала, из которого они изготовлены, их принудительное нагруженив осуществляется за счет реакции деформируемых прослоек 4 заданной жесткости, помещенных между наружным слоем футеровки купольного многослойного свода 3 и металлическим кожухом 5, а также слоями огнеупорной футеровки купольного свода 3.

В результате теплового расширения огнеупорной кладки купольного многослойного свода 3 сокращаются зазоры между его. слоями, а также между наружным слоем футеровки купольного многослойного свода 3 и металлическим кожухом 5 и тем самым поджимаются деформируемые прослойки 4 заданной жесткости, вызывая противодействие распорным усилиям, возникающим в кладке, и препятствуя прогибу огнеупорной оболочки купола воздухонагревателя, выравнивая и уменьшая уровень величины напряжений в кладке.

Применение предлагаемого изобретения позволит значительно увеличить стойкость куполов доменных воздухонагревателей с повышением температуры купола до 1550 С и более.

Воздухонагреватели предлагаемой конструкции в настоящее время построены на крупнейшей в мире доменной печи №9 объемом 5000 м Криворожского металлургического завода им. Ленина и доменной печи & 8 объемом 1754 м Днепродзержинского завода им, Дзержинского. жесткость 0,1 — 0,4 кг/см2/см деформируемых прокладок и зона их укладки определяются расчетно и зависят от размеров и конфигурации куполов жесткости и условий эксплуатации футеровки. Для существующих и перспективных воздухонагревателей доменных печей объемом от

2000 до 6000 м и толщиной основного слоя 350 — 450 мм многослойной футеровки и температурой 1400 — 1550 С малую изменяемость геометрии.футеровки, а значит и большую равномерность (кривая 3, фиг. 5) напряженного состояния можно достичь приложением распределенного усилия 05 — 2 кг/см2 в зоне максимально го изгиба под собственным весом при нагреве (кривая 2, фиг. 5), т, е. по дуге окружности, ограниченной углами 5 и 6Р ож вертииали. Для современных и перспейтивных конструкций куполов воздухонагревателей доменных печей указанные параметры обеспечивают оптимальное по долговечности напряженное состояние (растягивающее напряжение не превышаеа

0,5 кг/см, а сжимающее — 2,5 кг/см ).

Внедрение предлагаемого изобретения в металлургической промышленности позволяет при существующих конструкциях и материалах поднять температуру нагрева на 200 —:250 С и увеличить срок безаварийной работы, что снижает затраты на производство чугуна.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения составит около 500 тысяч руб. ежегодно.

Формула изобретения

Купол воздухонагревателя доменной печи, содержащий футерованный огнеупорный кожух, опбрное кольцо купола, деформируемые прокладки, изготовленные в виде матов из волокнистых теплоизоляционных материалов, расположенных в зазоре между футеровкой и кожухом купола, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью восприятия термических напряжений футе-, ровки купола при работе аппарата, деформируемые прокладки, выполненные из материалов с жесткостью от 0,1 до

0,4 кг/см2/см уложены между рядами футеровки в виде пояса по периметру купола, ограниченного двугранным углом в

25 — 65, образованным вертикальной и наклонной плоскостями, проходящими через ось купола.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США ¹ 352864, кл. 263-193 (С 21 В 9/00), 1970 (прототип).

795034

-0

/а

Составитель Б. Раковский

Редактор И. Гохфельд Техред И. Пенчко Корректор И. Осииовскан

Заказ 366/273 Изд. № 129 Тираж 587 Подписное

НПО сПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тии. Харви. фил. пред. сПатент»