Устройство для охлаждения стенки шахтной печи

 

(;QK)3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЬНЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИН (51) 5 С 21 В 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГИНТ СССР к АвтОРсиОмУ сВиДКтельстВУ (46) 23.06.93. Бюл. Р 23 (21) 4602880/02 (22) 05.11.88 (71) Научно-производственное обьединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии "Энергосталь" (72) Л.Д. Грицук, В.И. Романтовский, О.В. Филнпьев, Ю.С. Зайцев, B.Â. Луценко, Л.Д. Голод, И.И. Масан, В.П. Богодица, Д.Я. Деменков и H.А. Давыдов (56) Авторское свидетельство СССР

1Г 1230190, кл. С 21 В 7/10, 1983 (иепублик,), (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СТЕНКИ

ШАХТНОЙ ПЕЧИ (S7) Изобретение относится кметаллургии, преимуцественно к охлаждению пе:чей, например доменных. Целью предлагаемого изобретения является повышение срока службы стенки печи, Цель изобретения достигается эа счет выполИзобретение относится к металлургии, преимущественно к охлаждению лечей, например, доменных, Целью предлагаемого изобретения является повышение срока службы стенки печи.

На фиг, 1 — устройство для охлаждания стенки шахтной печи, внд сбоку; на фиг, 2 — то же, вид со стороны печ„„80„„1693871 Д 1 нения опорного выступа 2 для поддержания огнеупорной рутеровки составным, включа ощим в себя образующие каркас трубчатые элементы 5, расположенные в вертикальной плоскости H выполненные в виде скоб, пластинчатые несущие элементы 4 и пластннчатые опорные элементы 6, Пластинчатые несущие элементы 4 расположены на верхних горизонтальных участках скоб 9„ а пластннча— тые опорные элементы 6 расположены меж ду скобами, каждая изкоторых имеет индивидуальные средства подвода и отвода . хладагента, соединенные с горизонталь, ными участками скоб, жестко закрепленными на стенке печи, при этом верхние горизонтальные участки скоб, больше нижнего горизонтального на величину разности толщин слоя огнеупорного материала в верхней и нижней точках С выступа. Кроме того, устройство может быть снабжено дополнительной охлаждаемой трубой, расположенной в вырезах пластинчатых несуцнх элементов, и ребром, жестко соединенным с верхним горизонтальным участком скобы.

9 ил. Сл .

QC ного пространства; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — вариант сочетания устройства с охлаждающими конструкциями в средней части шахты; па фпг. 5 — BapHaHv конструкции устройе,тва, поддерживающего футеровку в средней части шахты, вид со стороны печного пространства; на фнг. б — то же, вид сбоку на фиг, 7 - то же, вид

1693871

3 сверху; на фиг, 8 — вариант «онструкции с повышенной несуз»ей способностью опорного элемента, вид со стороны печи; на фиг. 9 - то же, вид сбоку, Устройство содержит установленный на кожухе 1,опорный выступ 2 для поддержания огнеупорной футеровки 3.

Опорный.:выступ 2 выполнен составным и включает в себя несущие элементы 4, 10 выполненные в виде расположенных в вертикальной плоскости скоб иэ цельногнутых труб, образующих каркас, плаетинчатые опоры 6 в виде косынок, переда>ощие на кожух 1 давление футеровки 3 в зонах между трубчатыми опорными элементами 5, а также огнеупорный заполнитель 7. Трубы опорных элементов 5 имеют участок 8 подвода и ,участок 9 отвода, прикрепленные непос-20 редственно к кожуху 1, и наклонный участок 10, причем участок 9 отвода дпинее участка 8 подвода на величину

"a", равную разности толщин огнеупорного слоя 7 в верхней и нижней точках 25 выступа 2. Пространство между выступом и футеровкой заполняется глинистой массой 11 (фиг.1-3).ЭтЬт вариантконструхцин устройства предназначен преимущественно для охлаждения стенки шахтной лечи и поддержания огнеупорной футеровки . 3 ьерхней неохлаждаемой зонышахты.В то же время устройство может сочетаться с другими охлаждающими конструкциями, например, будучи установлено между расположенными охлаждаемыми трубами

12 выше и ниже (фиг. 4), С целью улучшения охлаждения стенки печи после разрушения огнеупорной футеровки 3 устройство может быть оснащено охлаждаемыми трубами 12, уста"

»»овленньпа» B промежутках между опорными элементами 5 (фиг. 5-7), При. этом несущие элементы 4 выполняются с вырезл»»» напротив охлаждаемых труб 12. <5

С целью увеличения предельного значения нагрузки от давления футеровки 3, выдерживаемой выступом 2, опорный элемент 5 может быть оснащен ребром 13, установленным в его плоскости так, что ребро одной торцовой гранью приварено

50 к поверхности участка 9 отвода, а .другой опирается на наклонный участок !О. грубчатого опорного элемента 5, Устройство работает следующим об« разом, После начала эксплуатации лечи начинается интенсивное .тепловое и механическое воздействие печной среды на рабочую поверхность огнеупорной

»>утеровки 3, вызывающее ее термическое расширение, вибрацию и истирание. Однако благодаря оборудованию печи системой выступов 2, содержащих металлический каркас и огнеупорный заполнитель, обрушения, осыпания или выдавливания внутрь печи футеровки 3 не происходит, что гарантирует длительный период эксплуатации печи, При этом статическое и динамическое давление »»утеровки 3 и шихтовых материалоз полностью воспринимается несущими элементами 4 и передается на кожух охлаждаемыми элементами 5, которые благодаря отсутствию в них сварных соединений могут выдерживать высокие значения напряжений беэ потери целостности и прочности. Каждый» иэ сосед.них охлаждаемьпс трубчатых опорных элементов 5 подключен к отдельному циркуллциониому контуру, что повышает степень надежности устройства (например, в случае засорения одного из контуров,, остальные надежно охлаждаются), Форма и жесткое крепление »» кожуху 1 опорнь»я элементов 5 определяют харак-. тер работы их конструктивных частей.

Самы»» протяженный наклонный участок 10 работает на сжатие, относительно длинный участок 9 отвода — на растяжение и самый короткий участок 8 подвода -.: на изгиб и на срез, т.е. наибольший запас прочности имеет участок, харак- тер напряжений в,котором наиболее опасен, При этом напряжения в опорных элементах 5 уменьшаются благодаря восприятшо части нагрузки от футеровки

3 пластинчатыми опорами 6, низкая температура которых определяется температурой огнеупорного заполнителя 7, охлаждаемого трубчатыми опорными элементами 5. Каждый из кирпичей футеровки

3 нежестко контактирует с выступами 2 благодаря наличию слоя глинистой массы 11.

В процессе длительной эксплуатации футеровка 3 вследствие абразивного износа может постепенно изнашиватьса. В этом случае защиту кожуха 1 от тепловых, механических и химических воздействий обеспечивает огнеупорный заполнитель 7. (например, бетон), охлаждаеяай и армнруемый злементамн 5.

Трубы 12 обеспечивают более надежнув ари»»ровку и охлаждение огнеупорного заполнителя 7 вблизи кожуха 1. При этом несущие элементы 4 выполняются

1693871 с вырезами напротив охлаждаемых труб 12. При расположении выступов 2 в нижней части охлаждаемой зоны, где ,высота слоев, огнеупорной футеровки 3, велика и возникающие от ее давления напряжения в выступающей части опорного элемента 5 могут достигать предель- ных значений, запас прочности обеспечивается расположенными в плоскости трубчатых опорных элементов 5 ребрами

13, передающими давление футеровки 3 на участок 8 подвода и кожух 1 и снижающими напряжения в участке 9 отвода. 15

Таким образом, предлагаемое устройство имеет следующие преимущества: . увеличение срока службы огнеупорной футеровки благодаря ее эффективному охлаждению и удержанию, повышение эксплу-20

;атациоиной надежностивыступа благодаря

:исключению сварных соединений труб

, °

"внутри печи, а также гидравлической и механической независимости опорных эле иаитов друг от друга, абсолютную газо- 25

1 плотность кожуха благодаря жесткой при:варке к нему вводных и выводных участков ! опорных элементов и увеличение предель ной нагрузки на опорный выступ, при .;которой гарантируется его надежная 30 эксплуатация. Формула изобретения, 1. Устройство для охлаждения стен-! ки аахтной печи, содержащее располо,жеийый в огнеупорном материале опорнауй выступ, випол енный в ниде каркаса из трубчатых элементов, расположенных з вертикальной плоскости и выполненных в форме скобы, верхний горизонтальный участок которых больше нижнего горизонтального участка, средс тва подвода и отвода хладагента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения срока службы стенки печи устройство снабжено соединенными между собой пластинчатыми опорными и несу-. щими элементами, при этом пластинчатые несущие элементы расположены на верхних горизонтальных участках скобы, которые больше нижних горизонтальных участков на величину разности толщин слоя огнеупорного материала в верхней и нижней точках выступа, а пластинча» тые опорные элементы установлены между скобами, каждая из которых имеет индивидуальные средства подвода н отвода хладагента, соединенные с горизонтальными участками скоб, жестко закрепленными на стенке печи.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительной охлаждаемой трубой, в пластинчатых несущих элементах со стороны стенки печи выполнены полурвальные вырезы, в которых расположены охлаждаемые трубы.

3, Устройство по пп. 1 и 2, о т .-. л и ч а ю щ е е с я тем,,что оно снабснабжено -ребром, жестко соединенным с верхним горизонтальным участком скобы.

369387 3

1693871 фОЯ 7

Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательскнй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Т. Куркова

Заказ 2378

Составитель И. Логачева

Техред M.Äèäûê Корректор H. Ревская