Арочный свод сталеплавильнойпечи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинл

Соцнвлнстнчесинз

Республик и1813106 (6i ) Дополнительное к авт. свид-ву 34 731245 (22) Заявлено 20.04.79 (2т) 2755842/22-02 (5l)M. Кд. с присоединением заявки,%

У 27D 1Ю2

ВеудлрстееннмИ квинтет

СССР йе илам нзееретеннк и етнрытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания.23.03.81 (53) УДК669. 187.,2(088.8) О. М. Сосонкин, С. И. Герцык, В. В. Селеверстеи и А. В. Зубрев I

1 1

1 г эт! ;,;з . "ф

Московский вечерний металлургический инстит т

k (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АРОЧНЫЙ СВОД СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к производству металлов и сплавов и может быть использовано в сталеплавильных печах: электро— дуговых, мартеновских и двухванных.

По основному авт. св. Ж 731245. известна контрукция распорной или распор:Ю-. но-подвесного свода, выполненного из огнеупорного материала и снабженного наружной тепловой изоляцией переменной толщины. Нар ужная тепловая иэожщия свода выполнена от его боковых сторон на расстоянии, равном 0,3-0,35 длины арки свода, и с толщиной, равномерно уменьшающейся от боковых сторон к центру арки свода, причем толщина тепловой изо-,й ляции равна: у боковых сторон свода- произведению РсА /3.с а на арке (0,01-0,0т5}

Яс4я)/ с ШУказанная конструкция обеспечивает более равномерный износ огнеупоров по сравнению с известными, однако участки свода, примыкающие K охлаждаемым пятовым балкам, все же изнашиваются значи-, тельно медленнее центральной части. Поэтому, несмотря на то, что отвод тепла от. периферийных участков затруднен, контакт с охпаждаемыми балками приводит.к более медленному износу пятовых кирпичей, Примыкающая к пятовым кирпичам часть кладки свода также охлаждается. Проведенные расчеты показывают,а практика эксплуатации сводов сталеплавильных печей подтверждает тот факт, что у сводо1 вого кольца -электродуговых печей и пя-4 товых балок мартеновских и двухванных, агрегатов два-три кирпича изнашиваются к концу кампании на 20-40%. Поэтоьту, несмотря на уменьшение теплоотвода эа счет наложения наружной изоляции, износ кладки свода у охлаждаемого сводового кольца (пятовой балки) будет эамедлен по сравнению с центральными участками свода из-за отвода тепла охлаждающей водой. Кроме того, после относительного выравнивания линий износа наружная изоляпин остается на своде и может привести в некоторых точках к усиленному его asносу. Опережающий износ центральных з 81310 участков свода элек роцуговсй печи обьясняет .я еше и наличием отверстий для электродов, ослабляющих свод и выбиванием газов в зазоры вокруг электродов. На многих заводах применяют метод уменьшения расхода сводовых огнеупоров на тонну стали эа счет смены центральной части свода. Так как основной причиной разрушения свода сталеплавильного агрегата является то, что сс противление проч- 1о ности в центральной, изношенной части свода становится меньше распорных усилий из-за уменьшения сечения центральной части, то цостижение равномерного износа в процессе эксплуатации п чи практи чески полностью .ликвидирует основную причину разрушения своца.

Добиться равномерной линии износа свода можно двумя путями; уменьшить износ центральной части или увеличить износ периферийных участков. Уменьшение износа центральной части связано с цо— полнительиыми энергетическими затратами

HA ee охлаждение. Увеличение >;<е износа периферийных участков свода можно осуществить за счет уменьшения отвоца тепла с этой части свода путем наложения на нее изоляции.

Uesaь изобретения - создание распорной и (или) распорно-подвесной конструкции огнеупорного свода сталеплавильной печи с повышенной стойкостью и производительностью, Указанная цель достигается тем,.что своа дополнительно снабжен изоляцией, установленной между охлаждаемым опорным устройством (своцовое кольцо цля дуговых печей, пятовые балки для мартеновских и двухванных) и огнеупорной кладкой, а в качестве наружной изоляции, использован матеуиал (например, мине- ральная вата). который разлагается при

45О-75O C.

Нетоксичные продукты разложения изо/ ляционного материала удаляются при еже45 плавочных обдувках свода печи.

На чертеже показан арочный свод сталеплавильной печи.

Свод состоит из огнеупорной кладки

1, охлаждаемого опорного устройства 2 (сводового кольца или пятовой балки), изоляции 3, размещенной между кладкой свода и опорным устройством,,н наружной тепловой изоляции 4.

Наружная тепловая изоляция выполнена от боковых сторон свода на расстоянии

0,3 - 0,35 длины арки свода, толщина изоляции равномерно уменьшается от боковых сторон к центру арки. Толщина изо6 4 ляции у боковых стен составляе-. с -и /Ае а на арке — (0,01-0,015) Rch g/А<, где кс — наиальная толщина свода, м, Ли,Лс . коэффициенты теплопроводности материала изоляции и сводового огнеупора, Вт/м.град.

Наличие изоляции между охлаждаемым опорным устройством (пятовые балки, сводовое кольцо) затрудняет отвод тепла от опорных пятовых кирпичей и огнеупорной кладки, примыкающей к ним. Поэтому скорость износа периферийных участков свода растет, приближаясь к скорости износа кладки центральной части,и линия износа свода выравнивается.

Наложение наружной тепловой изоляции любого типа уменьшает тепловые потери печью. Температура изолируемого огнеупора повышается за счет уменьшения отвоца тепла. Используемый в качестве наружной тепловой изоляции свода материал имеет т мпературу разложения 450— о750 (.. Изоляция может быть выполнена из следующих материалов: минеральная вата, ст кловата, асбозурит, асбоцемент— ные плиты, обмазки на основе асбеста и т.п. Образующиеся продукты разложения нетоксичны и могут быть легко удалены при ежеплавочных обцувках печи.

При температуре наружной изоляции

450 — 750 С температура наружной поверхности своца, расположенной поц слоем о изоляции, постигает величины 500-800 С.

Этим температурам соответствует толшиHQ своцовых огнеупоров 90-120 мм. Расчетами установлено, что при указанных остаточных толщинах устанавливается тепловое равновесие, означающее, что все количество тепла, падающее на свод из рабочего пространства печи, рассеивается его наружной поверхности в окружающую среду естественной конвекцией и излучением. При наступившем тепловом равновесии скорость износа огнеупора равна нулю, т.а.,если свод по всей длине цуги буцег иметь остаточную толщину 90-120 мм, то его износ прекратится, а равная толшина всех участков исключает его коробление и поломку.

При равновесной остаточной толщине своца тепловые потери через него по»

I стоянны и не зависят от длительности кампании.

Таким образом, наложение изоляционного материала (минеральной ваты и т.п, с температурой разложения 450-750 С на наружную поверхность свода любого сталеплавильного агрегата приведет к тому, что участки свода, подверженные наи5 813106 более интенсивному разгару, будут иметь самую большую т мпературу и нагревают до температуры разложения изоляцию в первую очередь. По этой причине изоляция на этих участках свода ™осле разложения будет удалена.при очередной обдув ке свода. Толщина огнеупорного свода, находящегося под продуктами разложения изоляций, соответствует равновесной.

Так как центральная часть свода лю-. 10 бого сталеплавильного агрегата подвержена наибольшему тепловому воздействию со стороны печи и, следовательно, изнашивается наиболее и тенсивно, то она не изолируется, в резульrare чего организует-t5 ся естественный отвод тепла от нее. Наложение указанной изоляции на периферийные участки свода в сочетании с изоляцией, размещенной между кладкой и охлаждаемыми опорными конструкциями, обес- 20 печивает равномерные износ свода до одинаковой по дуге равновесной остаточной толщины свода.

За счет равномерности износа длительность кампании печи по своду возрастает 2g и производительность агрегата увеличивается..

Таким образом, применение изолирующего материала с температурой разложе

d ния 450-750 С в качестве сводовой изоляции сталеплавильной печи автоматически выравнивает линию износа свода, своп, снабженный изоляцией такого типа, обладает более высокой стойкостью, и производительность печи возрастает.

Формула изобретения

l. Арочный свод сталеплавильной печи по авт. св. М 731245, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения стойкости свода и производительности печи, свод дополнительно снабжен тепловой изоляцией, установленной между охлаждаемым опорным устройством и кладкой, при этом наружная тепловая изоляция выполнена из материала с температурой разложения 450-750 С.

2. Свод по и. 1, о т л и ч а ю щ и й— сятем,,что в качестве материала наружной изоляции использована минеральная вата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 731245, кл. У 27 D 1/02, P 27 2 3/16, 1976.

Составитель Л. Баркевич

Редактор С. Лыжова Техред М. Табакович Корреклор М. Йемчик

Заказ 748/46 Тираж 6р8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, )#35, Раушская нвб., д.4/5

Ф ю Р Ф \ »»»»» ° Р»» Ф ФЧ

Филиал ППП -Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4