Свод промышленной печи

 

А. Д. Пилипчатин, Л, Д. Пилинватин и Г.«А .:.Фара ов

Р

1 .У

"-я.- ««ф изобретения

Восточный научно-исследоват огнеупорной про (Tl j Заявитель (54) СВОД ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ

1.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к устройствам сводов дугоЬ вых электросталеплавильных печей.

Известен монолитный свод электродуговой печи, изготовленный иэ алюмосиликатной массы — литой или набивной (1).

Недостатком данной конструкции свода является растрескивание и отслаивание огнеупорной массы в процессе зксплуатации, приводящие к его быстрому износу.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция свода, включающая внешнее металлическое кольцо и расположенные в нем кольцевыми рядами своловые огнеупорные изделия с промежутками между ними, заполненными огнеупорным бетоном, армированным штырями — стальными или керамическими f 2J

Недостатками такой конструкции свода, предопределяющими его сравнительно невысокую стойкость, являются концентрация термических напряжений в рядах кладки, приводящая к ее локальной деформации; . большие по площади промежутки между рядами клад-. ки, заполненные бетоном, обусловливающие его растрескивание и отслаивание; малая по-, верхность соприкосновения кирпича и бетона, уменьшающая прочность сцепления между ними.

Целью изобретения является увеличение срока службы свода за счет уменьшения ско рости его износа из-за сколов.

Поставленная цель достигается тем, что в своде промышленной цечи, включающем внешнее металлическое кольцо и расположенные в нем кольцевыми рядами сводовые огнеупорные изделия с промежутками между ними, заполненными огнеупорным бетоном, армированным штырями, сводовые изделия, ! обращенные плашкой друг к другу, в каждом кольцевом ряду установлены с проме жутками 0,5 — 1,5 ширины сводового изделия, которые заполнены огнеупорным бетоном, 20 при этом изделия в кольцевом ряду соединены горизонтально расположенными штырями, а между кольцевыми рядами уложены компенсационные прокладки, имеющие толб832

3 99 шину 0,02-0,05 ширины сводового изделия, а высоту, равную 0,5 — 0,7 его длины, и установлены заподлицо с рабочими торцами сводовых изделий.

Конструктивные особенности свода таковы, что огнеупорный бетон при указанном размещении изделий и наличии прокладок разбит как бы на отдельные элементарные объемы . (фрагменты), которые имеют некоторую возможность независимого расширения при термическом нагружении и тем самым способны компенсировать возникающие напряжения, исключив деформацию (коробление) футеровки. Кроме того, армирование бетона в вертикальной (изделиями) и горизонтальной (штырями) плоскостях обеспечивает футеровке высокую термостойкость и достаточную прочность при эксплуатационных температурах, что заметно снижает интенсивность ее износа сколами.

Экспериментально установлено, что ширина промежутков между изделиями для заполнения бетоном в кольцевом ряду должна составлять 0,5 — 1,5 ширины сводового изделия. При этом наиболее предпочтительным с точки зрения равномерного распределения термических напряжений является квадратное сечение.

Отклонение от верхнего (более 1,5) либо нижнего (менее 0,5) пределов ширины промежутков нецелесообразно в связи с перераспределением и концентрацией термических напряжений в направлении большей оси прямоугольного сечения образованных фрагментов, что приводит к растрескиванию бетона и, соответственно, повышению интенсивности износа футеровки сколами.

Выполнение компенсационных прокладок заподлицо с рабочими торцами изделий на высоту 0,5-0,7 длины изделия обусловлено наличием значительных термических напряжений в этом слое футеровки при ее одностороннем нагреве. С другой стороны, отсутствие прокладок в наружной части футеровки, где термические напряжения минимальны, обеспечивает ей более высокую прочность после заливки бетоном.

Толщина прокладок равная 0,02 — 0,05 ширины сводового изделия определена необходимостью компенсации термического расширения футеровки в радиальном направлении и также, как и высота прокладок, зависит от размеров применяемого для футеровки кирпича, выбираемого в зависимости от тонна жа печи.

На фиг. 1 схематически представлен свод, поперечный разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 2 — свод, вид сверху.

Свод содержит внешнее металлическое кольцо 1, сводовые огнеупорные изделия, об! ращенные плашкой друг, к другу в кольце вом ряду 2, промежутки между изделиями, заполненные огнеупорным бетоном, шириной

В1, равной 0,5 — 1,5 от ширины сводового изделия В,З, штыри, соединяющие изделия в горизонтальной плоскости 4, компенсационные прокладки высотой L1, равной 0,5 — 0,7 от длины сводового изделия и толщиной S, равной 0,02 — 0,05 от ширины сводового изделия В,5.

Свод собирают следующим образом.

Первоначально на стенд для наборки (шаблон) с целью исключения схватывания с ним бетона укладывают листы асбеста. Сво довые кирпичи первого кольцевого ряда укладывают боковой гранью к внешнему металлическому кольцу с промежутками шириной 0,5 — 1,5 ширины кирпича и соединяют между собой через имеющиеся в сводовых изделиях отверстия (углубления) металлическими либо керамическими штырями.

После наборки первого ряда укладывают по кольцу прокладку из листового асбеста толщиной 0,02 — 0,05 ширины кирпича и высотой 0,5 — 0,7 длины сводового кирпича.

Второй кольцевой ряд выполняют со смещением относительно первого ряда по принципу перевязки, при этом кирпичи второго ряда своей боковой гранью опираются на уложенную по кольцу асбестовую прокладку. После наборки второго ряда снова укладывают по кольцу асбестовую прокладку и аналогично выполняют из кирпичей третий кольцевой ряд. Указанные приемы повторяют до полной наборки свода.

Огнеупорную массу для заполнения образованных промежутков между кирпичами, которые соединены штырями, приготавливают на месте наборки свода в раствора-. либо бетономешалках любого типа. Наиболее предпочтительной является литая огнеупорная масса в виде безусадочного, воздушнотвердеющего огнеупорного бетона, обладающего максимально возможной термостойкостью.

После заливки промежутков на всю глубину и последующего схватывания свод готов к эксплуатащли.

В соответствии с ГОСТ 10888 — 76 сводовые изделия, применяемые для наборки сводов, могут иметь .ширину 150 мм, длину

380 мм и толщину 75 мм. Согласно изобретению ширина промежутков на практике может составить 150 мм, толщина асбестовых прокладок — 5 мм, а их высота — 230 мм.

В качестве огнеупорной массы для заполнения промежутков может быть использован хромбетон со стабилизирующей добавкой в виде шламовых корундовых отходов абразив-% 99 ных заводов и связку из жидкого натриевого стекла плотностью 1,35 — 1,4 г/см .

Данная, конструкция свода позволяет до минимума снизить термические напряжения в футеровке и уменьшить интенсивность ее износа сколами. Увеличение кампании по своду на электродуговых печах от использования данной конструкции составит примерно 30--40%. При этом снижение удельного расхода огнеупоров и сокращение простоев 1 печи на ремонтах способствует улучшению технико-экономических показателей работы печи в целом.

Формула. изобретения

1. Свод промышленной печи, включающий внешнее металлическое кольцо и расположенные в нем кольцевыми рядами сводовые. огнеупорные изделия с промежутками между ними, заполненными огнеупорным бетоном, армированным штырями, о т. л и

6832 4 чаю щийся тем, по,сцелью увеличения срока службы свода за счет уменьшения скорости его .износа из-за сколов, сводовые изделия, обращенные плашкой друг к другу, в каждом кольцевом ряду установлены с промежутками:0,5 1,5 шири.. ны сводового. изделия, которые заполнены огнеупорным бетоном, при этом изделия в кольцевом ряду соединены горизонтально расположенными штырями, а между кольцевыми рядамн уложены компенсационные прокладки.

2. Свод по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что компенсационные прокладки имеют толщину 0,02 — 0,05 ширины сводового изделия, а высоту, равную 0,5 — 0,7 его длины, и установлены эаподлицо с рабочими торцами сводовых изделий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Черные металлы". 1961, И 8, с. 54.

2. Патент Японии Р 48-28245,кл. 10А57, 1973. иг.

996832

Составитель А. Прусс

Техред О.Неце

Корректор М. Шароши

Редактор С. Тимохина

Подписи е

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 913/57 Тираж 613

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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