Способ изоляции подовых труб методических печей

 

СО1ОЗ ССБЕТСН 1Х

СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИН 1) F 27 В 3/02 Л

4 > 11 ма кс мик

Л1И К Ма КС,1М,1 И пористого слоя г,ри

h,. +(t ми >

I где ? толщина

1 — и темп ературе; ура, при которой температ определя ристо-о ется толщина послоя, С.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПС ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О Щ ЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4780522/02 (22) 19. 01.90 ("6) 07.12.91. Бюл. ?P 45 (71) доне>1кий научно-исследовательский институт черной металлургии (72} В.А.10щенко, А.В.Авраменко, И.Н.Зинченко, В.Н.Гиренко, А.М.Полов. ников, В.И.Тарасов, В.Г.Овсяннико

Н,И.Касаткин, В.П.Рогожкин и А.И.Тихомиров (53} 621.783(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

1135998, кл. Z 27 ?) 3/02, 1983. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОДОВЫХ ТРУБ

МЕТОДИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ (57) Изобретение относится к способам изоляции подовых труб методических нагревательных печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение стойкости изоляции и снижение расхода топлива. СущИзобретение относится к способам изоляции подовых труб методических нагревательных печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение стойкости изоляции и сни>кение расхода топлива.

Сущность изобретения заключается в том, что при неизменной общей толщине изоляции, состоящей из внутреннего огнеупорного и наружного ;с ристого слоев, толщину пористого ив& ) <ш 4535325 A, I

2 ност ь изобретения зд ключается в том, что при неизменной общей толщ ;,не изоляции, состоящей из внутреннего огнеупорного и наружного пористого слоев, толщину пористого слоя изменяют по длине по следующей зависиMости 1т h H (С t )h ма

111,»>1 /t1,ñê t, .1>ill где 1; толщиН псристого слоя при i — и температуре, — температура, при которой определяется относительная толщина помальная и мин,.мальная температуры,, L; 1>, . 11 „,, — л1аксимальная l1

;-;инимальная —,ñлщина пористого слоя, а и редел ы изменения Tof!UIHHbl пори стого слоя по длине составляют от

0,.2-0,3 для ми имальных температур до 0,7-0,8 дпя максимальных. Реал;— зация данного способа позволяет уменьшить потери тепла и снизить удельный расход топлива. 2 табл. слоя изменя:от пс длине по следующей зависимости: ма .с: максимальная и минимальная тем.-ера тура, С;

f 696828

113,1а!.С >h 3I, — максимальная и минимальная толщина пористого слоя., Изоляция подовой трубы с Общей толщиной Н содержит металлическую сетк, ар3!Иру!ощу!о огнеупорный -.лой и металлическую с;етку, армиру!ощую пористь!й слой, имеющий oi носительную толщину 1!.

Подовую трубу оборачивают металл,1ческой сеткой, обеспечив при этом г!3!Отн!.!й контакт за счет жесткого соединения свободных концов сетки. На сетку наносят огнеупорный слс3Й„ состоящий, например, из 31ертеля на основе алюмохромфосфатного с!зязующего.

После затвердевания огнеупорного

cлоя на его поверхности жесrr:o закрег.ляют !.3:=>талпическую сетку,, предназначенну!о для армирования пористого слоя. Iié наноситс 3 последЕ-,ю!33 е3!!ередь. I!p! icтый слой содеож1:т своем составе выгорающие д!обе!!3ки ,Опилки, древесный уголь l1 т„п. ),.

Образующ! е в процессе Обжига изоляции поры, составляющие 3!0-603 его объема., !олщину пористого слоя при изготовлении изменяют от 0,2-,), 1

Общей тоГпщинь! изоляции в зоне низких температур ее эксплуа.Гации (как п,1а ви по — методичес ка я зона 11ечи ) 10

0,7-0,8 общсй толшины изоляции в в,!с Окооемпера турньх зо+!е3х (c i> Ipo÷H>IB ЗОНЫ) .

МинимальнаЯ Оте3осительн аЯ тОпе!!ина пористoi О слОя, сссТ авляющая 0 Г2 3,.3 ОбЕ„ей топщины изог.яции, наносите 1 на псдовые трубы непосредс Гвенно окна посаГа, В этом сл„чае ОС1-!О!— ,-Iûì разрушающим фактором «вля!отея механические нагрузки на зол !и!о (вибрация! > обуслсвленн!!е высок!1:1 .<Озффи ЦИЕНТОМ ТРЕ1-".Я 1 P".>!Д; Е 1!: ХОЛОД" ным мета >лом и нзг р.;3 =...., !,1:3щ. i: i л!1"..с 13!г

-lalx -. руб пои его геремОЕцен!1и. ;.31:и;.1 ооразом, г= начале печи ос.-1ов!!ым -. реo0BB t iÉefI !.; изОля ции я е!ляется ее ме- хани 3ес1;а;, прочност„., котора.- oui:спечи вae T cs, увеличение От нсси1 ель нои

ТОЛЩ! Е1 - ОГНЕУПОРНОГ О СЛОЯ,, К-:-: К ООЛЕЕ проч!!ОГО. При этом 1рис1ый::лой выпОлн e i з3!цитну fo Г Ол; 1ри изменеHÀ3 х

-; емпературы в зон>е Bñcf>eäc TI1èe из 1еi e Н И Я Т Е г4 П Е Р а Т У P Ы П :1 С, - .,! а 3 Е3! O Т >1,-:3 О К !

: компенсирует терм:. -.::.-.кие н,3пряжеI èÿ > созда в<3 я д!ля of" неупор ног о с310я . зотерми-!ескll!= —:. услов, я работы, При относительной толщине пористого слоя в начале печи менее 0,2 стойкость изоляции уменьшается за счет близкого прилегания армирующей металлической сетки к поверхности изоляции„ В этом случае гечные газы проникают через поры и лскальные трещины и окиспяют сетку„ что приводит к ее разрушению и осыпанию пористого слоя, При этом создаются неблагоприятные условия (температурные) для внутреннего огнеупорного слоя при изменении температуры посада металла. Это создает температурное напряжение в нем, способствует появлению трещин, окислению армирующей сетки и разрушени!о.

При относительной толщине пористо" го слоя вначале печи более 0,3 механическая прочность изоляции недостаточна для сопротивления воздействию вибрации при перемещении заготовок, что приводит к появлению поперечных разломов в изоляции, отламыванию и Осыпанию кусков и ее полному разрушению.

Максимальная относительная толщина пористого слоя, составляющая

0,7-0,8 общей Голщинь! изоляции, выбрана для подовых труб, расположенных в зоне высоких темпера-..ур, при котоpbix происходит эксплуатация изоляции (преимущественно сварочные зоны методических печей). В этом случае

Основным разрушающим фактором, воздействую!цим на изоляцию, являются высокие температуры в зоне, так как коэффициент трения мет-лла о направляющие глиссажных труб уменьшается по длине печи вследствие нагрева его поверхности. Вь сокотемпературное воздействие на изоляцию гасится на ,ioaepхности пористого слоя вслед=-вие его малой тепгопроводности и не проникает вглубь, иТо создает благоприятные условия для экспг!уатации внутреннего огнеупорного слоя.

При тол!цине пористого слоя менее

0,7 в нем возникают допопнительные термические напряжения вследствие большой разности температур между поверхност;ю слоя, контактирующей с печной атмосферой, и поверхностью, примыкающей:; Огнеупорному слою, так как за сче- вь,-.окой теплопроводности огнеупорного сл,3я его температура незначительно Отли.-:;-;е ся от темпе169"" ратуры поверхности водоохлаждаемой трубы.

При толщине пористого слоя более

0,8 ухудшается общая прочность изоляции за счет малой механической прочности пористого слоя. При этом более тонкий огнеупорный слой не выдерживает веса пористого слоя и механических напряжений, возникающий при вертикальном перемещении подовых труб, и растрескивается, что приводит одновременно к разрушению пористого слоя. Через образовавшиеся трещины в слой изоляции проникают высокотемпературные печные газы, которые окисляют и разрушают металлическую сетку. Это приводит к осыпанию слоя изоляции и уменьшению срока ее службы. 2О

Результаты испытаний изоляции предста влены в табл. 1.

Таким образом, относительная толщина пористого слоя выбрана 0,20,3 общей толщины изоляции в зоне минимальных температур ее эксплуатации и 0,7-0,8 - в зоне максимальных температур эксплуатации.

В четырехзонной методической печи N 4 стана 2500 ММК имеется один- ЗО надцать поперечных труб, из которых

3 находятся в методической зоне, 5в I u II сварочных зонах и 3 - в томильной зоне. Для использования предлагаемого способа на уровне 35 металла B районе подовых труб были измерены действительные значения температур в рабочем пространстве печи. При этом минимальная температура, при которой эксплуатируется 40 изоляция, составляет а„ н = 950 С в районе окна посада. Максимальная температура эксплуатации изоляции составляет t „ = 1350 C в районе

7-й поперечной трубы (II сварочная зона). Для этих значений температур относительная толщина пористого слоя составит соответственно

h qÄ = 0,2; ь „4 к = 0,8. промежуточные значения относительной толщи-50 ны пористого слоя вычислили по предложенному выражению (1) в соответствии с измеренными температурами. Результаты измерений расчетов представлены в табл.2. 55

Как видно из таблицы, на практике затруднительно выполнить изменение относительной толщины пористого слоя в соответствии с температурами в 30не с высокой точностью.

Для реального выполнения предлагаемого способа может быть рекомендовано ступенчатое изменение относительной толщины пористого слоя в соответствии с теоретическим характером изменения температуры в печи. В аналогичной зависимости может быть выполнена изоляция продольных подовых труб с переменной относительной толщиной пористого слоя.

Таким образом, предлагаемый способ изоляции подовых труб обеспечивает более благоприятные условия эксплуатации по сравнению с известным в связи с учетом изменения разрушающих воздействий на изоляцию по длине методической печи и соответствующим изменением относительной толщины пористого слоя, что компенсирует преобладающие в данном месте разрушающие воздействия. Кроме того, увеличение толщины пористого слоя, имеющего меньшую теплопроводность, в высокотемпературных зонах снижает потери тепла через изоляцию с охлаждающей водой. Все это позволяет увеличить срок службы всей изоляции, уменьшить потери тепла и соответственно снизить удельный расход условного топлива на нагрев для условий на ММК до 53., Ф о р мула и з о б р е т е н и я

1, Способ изоляции подовых труб методических печей, включаюц|ий нанесение на армированную металличе-. ской сеткой трубу внутреннего огнеупорного и наружного пористого слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости изоляции и снижения расхода топлива, толщину пористого слоя изменяют по ее длине по следующей зависимости: — h макс ми

? = h +(t — t ) чин мин ма кс t gu где h — толщина пористого слоя при

i-й температуре, — температура, при которой

1 определяется толщина пористого слоя, С; о

"цакс и

t <„ — максимальная и минимальная рабочие температуры, 1696828 ния толщины г!сристого слоя по длине составляют от 0,2-0,3»бщей толщ: нь. изоляции для минимальных рабочих тем. ператур до 0,7-0,8 — для максимальных температур, мальная лоя „ ч а ю измене=.

Табли ца 1

1 Температура Б рабочем

Стойкостьь изоля ции>

Пс(1ерец ная подсаая т- р уб - простра->а., стае, 9Я1-11 00

1330-13 . -0

Та бли ца 2

Значения показа" елей дпя поперечной подовой трубы от окна посада

Показать> ги

5 б > 8 c>. >c> (2 3 > с

О (950 !100 . 180 1250 1300 1320 1350 1320 1290 1280 1280

Отнс=ител>-(4ая толщина

llGDI IC ТC го слоя

02 0 l25 0 3 . 065 072.> 0755 08 0755 071 0695 0695

С»ставитепь В.Бербенев - :Ре-Л Л,1(равчук К(>рректор C,måêìàð

:-е;,ак. -.: О „Хр>ипта

Заказ (1, -, Т.>!>аи 1одпис ное

В1!!>>!Г!И о< ударств" я о> с кои>-те: а (10 It:Ië(>ðc òåíffëì ll о ","рытиям нри К!!Т C(.(111(!3 >, !осква.,4(-35„Pay(>le..кая наб., д, 0/5 (lp(>If3 l O t CВЕННО-H3g" TC .:(ЬС КИЙ I(C!I (II Н 1-- "! 2Te Il c, Г . Y> ПОрОд,, c . Г I ария», (! !

1> ф(! к

l1 (,. " минимальная и макси тол(цины порист»го с

2. Способ по п.1, о т л и шийся тем, что пределы

Относительная т»лщина пористого слоя

0,1

0,20

0,40

0,60

0,80

0,90 -7

13-16

12-16

7-9

6-8

12 — 16

14- 16

3-8