Футеровка вагона для приема и транспортирования раскаленного кокса

 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к вагонам для приема и транспортирования раскаленного кокса, используемьтм в коксовых цехах, и предназначено для использования в тушильных -вагонах при тушении кокса мокрым способом и коксовозных вагонах при использовании сухого тушения кокса. Целью изобретения является повьш1ение долговечности и трешр;ностойкости футеровки вагона. Нерабочая поверхность футеровки вагона для приема и транспортирования раскаленного кокса выполнена ребристой, причем коэффициент оребрения находится в пределах 1,5-4,0 и изменяется по высоте вагона от 2,5-4,0 в нижней половине до 1,5-2,0 в верхней. Футеровка содержит гладкую рабочую поверхность и ребристую нерабочую поверхность , ребра могут быть прямоугольны- ;ми и трапецеидальными. Использование изобретения позволит увеличить срок службы футеровки в 4 раза, 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ.

РЕСПУБЛИК (1% (11):

Ol ц 4 С 10 В 39/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 177206/23-26 (22) 06.01.87 (46) 07.10.88. Бюп. № 37 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) В.Г.Гадяцкий, Б.Д.Котляр, П.И.Плешков, О..С.Харченко, Г.А.Погребежинский, В,Д.Мелешко, В.Н.Кучер и Г.P.Рейман (53) 662.741(088.8) (56) Исаченко Б,П. и др. Теплопередача-М, Энергоиздат, 1981, с. 417.

Авторское свидетельство СССР № 859416, кл. С 10 В 39/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 702062, кл, С 10 В 39/14, 1977. (54) ФУТЕРОВКА ВАГОНА ДЛЯ ПРИЕМА И

ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ РАСКАЛЕННОГО КОКСА (57) Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к вагонам для приема и транспортирова ния раскаленного коксг, используемым в коксовых цехах. и предназначено для использования в тушильных вагонах при тушении кокса мокрым способом и коксовоэных вагонах при использовании сухого тушения кокса. Целью изобретения является повышение долговечности и трещиностойкости футеровки вагона. Нерабочая поверхность футеровки вагона для приема и транспортирования раскаленного кокса выполнена ребристой, причем коэффициент оребрения находится в пределах 1,5-4,0 и изменяется по высоте вагона от 2,5-4,0 в нижней половине до 1,5-2,0 в верхней. Футеровка содержит гладкую рабочую поверхно< ть и ребристую нерабочую поверхность, ребра могут быть прямоугольными и трапецеидальными. Использование изобретения позволит увеличить срок службы футеровки в 4 раза, 2 з.п, ф-лы, 5 ил.

1428762

Изобретение относится к коксохимической промьпппенности, а именно к вагонам для приема и транспортирования раскаленного кокса, используемым .в коксовых цехах, и предназначено для использования в тушильных вагонах при использовании сухого тушения кок- саа

Цель изобретения — повышение долго-19 вечности и трещиностойкости футеровки вагона для приема и транспортирования раскаленного кокса.

На фиг. 1 изображен коксотушильный вагон, на фиг. 2 — коксовозный вагон 15 на фиг. 3, — участок футеровки прямоугольного сечения; на Фиг,. 4 — учас- ток футеровки трапецеидального сечения; на фиг. 5 — ребристая стенка.

Вагон для приема и транспортиро- 20 ванин раскаленного кокса содержит

l футерояку 1, имеющую наружную— рабочую поверхность 2 и внутреннююнерабочую поверхностьб 3, укрепленную на стенках 4. Вагон содержит верхнюю 5 и нижнюю 5 половины.

Футеровка содержит ребра 7, именщие произвольную Форму поперечного сечеьа я, например прямоугольную или трапецеидальную, между ребрами расположены каналы 8.

Сборка и установка Футеровки производится следующим образом. Футеровочные плиты или листы устанавли, ваются нерабочей стороной 3 на стенки 4 вагона.

Раскаленный кокс поступает на рабочую поверхность 2 Футеровки 1.

Тепловой поток от раскаленного кокса передается на нерабочую поверхность 40

3 футepoBKH 1 H 0T нее в окружующую среду. Так как нерабочая поверхность

3 футеровки 1 выполнена с ребрами 7, то теплоотдача с нерабочей поверхности =:начительно увеличивается, что 5 позволяer снизить температуру рабочей поверхности 2 футеровки. Это позволяет повысить трещиностойкость и долговечность Футеровки. Для лучшего схода попавшего на нерабочую поверхность 5 плиты шлама ребра можно вьпчолнить трапецеидальными в сечении. Чтобы шпам легко вымывался водой, отношение меньшего основания трапеции к большему не должно превьппать 0,9, в противном случае ребро ведет себя как прямоугольное в сечении. При отношении длины меньшего основания к большему, меньшем чем 0,7, и при толщине плиты, равной 0,025 м, не удается обеспечить указанное значение коэффициента оребрения.

Применение устройства позволяет повысить трещиностойкость и долговечность футеровки коксотушильного и коксовозного вагонов. Техническое решение позволяет значительно увеличить теплоотвод с нерабочей стороны поверхности. Оценим температуру рабочей поверхности. На схеме (фиг.5) показана ребристая стенка. Температура рабочей стороны поверхности вычисляется по Формуле к

Р к у +

8

Т F

- температура рабочей поверхBOG TH С, — температура раскаленного кокса, С, о температура воздуха, С, коэффициент теплоотдачи от

I раскаленного кокса к чугуну или стали, Вт/м К, толщина основной части стенки, м, коэффициент теплопроводности, Вт/(м К), площадь гладкой части поверхности, м, площадь оребренной части поверхности, м, приведенный коэффиуиент теплоотдачи, Вт/(м ° К); где

Fp-c

Площадь оребренной поверхности

F,, =Г +Р суммарная площадь ребер,м, суммарная площадь гладкой части оребренной поверхности, м г где F„

Fc — (Е- - + — -), F Fg

Рр.с F .c (2) коэффициент теплоотдачи от чугуна (стали) к воздуху, Вт/(м ° К), коэффициент эффективности ребра. где

Приведенный коэффициент теплоотдачи

1428762 (3) 5 (4) (d / )/(1/ ) по (2) получаем

ЗО

Коэффициент эффективности ребра вычисляется по формуле

E th(-g- 2В; ) /(—, г 2В, )

1 1 Г где 1 — высота ребра, м;

d — толщина ребра, м, В; — безразмерный критерий Био, 10

Вычислим температуру рабочей стороны поверхности при следующих значе- 15 киях теплофизических и геометрических параметров t 1 100 С; t = 20 С;

4, =11,6 Вт/(м . К) оl =34,9 Вт/(м K);

Л =62,8 Вт/(м К), сГ = 0,005 м, К =

0,02 м, 1 = 0,005 м. 20

По (4) имеем В„= 2,7787 ° 10, по (3) имеем E = 0,998 15.

Размеры d и 1 дают следующие значения отношений площади

F 1 F 2, F 2

Й е =Ca.= е

Fp.c 3 Fp.c 3 Fpс 3 о „ = 34,8791 BT/(м К), йо (1) имеем tð = 219 С.

Следовательно, наличие ребер на нерабочей части поверхности футеровки плиты (или листа) позволяет уменьшить температуру рабочей поверхности с 292 до 219 С, т.е. на

73 С.

В таблице 1 приведены значения температуры на рабочей поверхности при коэффициентах к = -е- с

F Ф 45 меняющихся от 1,5 до 4,0.

При значениях коэффициента оребре-. ния, меньших чем 1,5, температура рабочей поверхности превышает 220 С, о т,е. снижается незначительно. При значениях коэффициента оребрения, больших 4,0, толщина основной части плиты становится меньше 0,007 и и плита не выдерживает на прочность при действующих на футеровку статических и динамических нагрузках. В то же время вследствие усиленной теплоотдачи н верхней половине вагона температура рабочей поверхности тем меньше, чем в нижней половине вагона, примерно на 80 С. Вследствие этого, как следует иэ таблицы, можно установить коэффициент оребрения в верхней части вагона в пределах 1,5-2,0, а н нижней части вагона — в пределах 2,54,0. В этом случае с учетом снижения температуры н верхней части вагона температура рабочей поверхности футеронки равна 1 10-150 С.

Использование изобретения позволит повысить срок службы футеронки в 4 раза,.

Формула изобретения

1. Футеровка вагона для .приема и транспортиронания раскаленного кокса, выполненная из жаростойких плит, снабт женных ребрами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее долговечности и трешиностойкости, ребра размещены на ее внутренней поверхности и выполнены с коэффициентом

F .с оребрения К = - : = 1,5-4,0, изменяющимся по высоте вагона, где Гр.с — площадь оребренной части поверхности, м, F — площадь гладкой части поверхности, М>.

2. Футеровка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в нижней половине вагона коэффициент оребрения футеровки находится в пределах 2,54,0, а в верхней полонине вагона — в пределах 1,5-2,0:

3, Футеровка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ребра ныполнены трапецеидальными в сечении с меньшим основанием трапеции, обращенным к стенкам вагона, причем отношение меньшего основания к большему находится н пределах 0,7-0,9, 1428762

t, С

Вт/ (M2 К) 1, м /, м

К ю «е:й

F.

Fc

Рр

Fp,с

Fp.c

2/3

1/2

2 э5 -0 ° 0100 0 э0150

2/5

0,99266 4/5 1/5

3,0

1/3

0,0125

0,0150

3,5

2/7

1/4 34,23

107,3

4,0

1,5 0,0050 0,0200 0,99815 2/3 1/3

2,0 0,0075 0,0! 75 0,99585 3!4 1/4

0,0125 0,98858 5/6 1/6

0,010 0,98366 6/7, 1/7

0,0175 0,0075 0,97791 . 7/8 1/8

34,86

34,79

34,70

34,57

34,41

218,8

176,9

149,7

1309 7

116,5

1428762

1428762

Составитель Л.Нечипоренко

Редактор В.Петраш Техред M Ходанич Корректор В.Бутяга

Тираж 464

Заказ 5097/28

Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, у:t. Проектная, 4