Холодильник доменной печи

 

Изобретение относится к области металлургий , а именно к конструкции плитовых холодильников доменной печи; Цель изобретения - повышение надежности работы холодильников. Холодильник доменной печи выполнен из стальных охлаждаемых труб, расположенных в один ряд параллельно в чугунной плите. Охлаждающие трубы снабжены армирующими стальными прутками, а толщины плиты над трубами составляет 1-1,4 толщины стенки трубы, при этом отношение толщины стенки трубы к ее наружному диаметру составляет 0,15 - 0,20. Диаметр прутка равен толщине стенки трубы, прутки выполнены разрезными , расположены по длине трубы равномерно и смещены относительно друг друга вдоль вертикальной оси трубы, причем в любом поперечном сечении расстояния между прутками одинаковы. 2 табл., 2 ил. СО С

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 В 7/10 но ко ни мм,э

:; 1

124ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ (гг (6 (7 1 и в н д п е с а (7

Н

В.П н ч (5 д м

) 27.06,90

) 07.02.93, Бюл, N 5

) Научно-производственное объединение защите атмосферы, водоемов; использоию вторичных энергоресурсов и охлажнию металлургических агрегатов на дприятиях черной металлургии "Энерголь"

) Л.Д. Грицук, С,Т. Плискановский, Й.А. мировский. Ю.С. Зайцев, В.А. Чеченев, . Терещенко, В.А, Ноздрачев, В.С, Поляко, В.А. Шолотов и Б.К. Боромыченко

) Кудинов Г,А, Охлаждение современных енных печей, М.: Металлургия, 1988, с, -126.

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к конструкции пл тового чугунного холодильника доменно печи, 1 Наиболее близкой по технической сущти и достигаемому результату является струкция плитового чугунного холодильа, выполненного из стальных труб Ф76х6 влитых в чугунную плиту толщиной 275 ли в плиту с огнеупорным кирпичом (см, нов Г.А. Охлаждение современных доых печей, М.: Металлургия, 1988, с.

126.

1

Недостатком такой конструкции является с одной стороны науглероживание стальных трубок при отливке, а с другой— — !

„, Я./„„1792977 А1 (54) ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкции плитовых холодильников доменной печи ; Цель изобретения — повышение надежности работы холодильников. Холодильник доменной печи выполнен из стальных схлаждаемых труб, расположенных в один ряд параллельно в чугунной плите. Охлаждающие трубы снабжены армирующими стальньв и прутками, а толщины плиты над трубами составляет 1 — 1,4 толщины стенки трубы, при этом отношение толщины стенки трубы к ее наружному диаметру составляет

0,15 — 0,20. Диаметр прутка равен толщине стенки трубы, прутки выполнены разрезными, расположены по длине трубы равномерно и смещены относительно друг друга вдоль вертикальной оси трубы, причем в любом поперечном сечении расстояния между прутками одинаковы. 2 табл„2 ил.

О термические напряжения, возникающие в Ъ период отливки и приводящие к трещинам в чугунной плите с последующим разрушением трубок, Основным недостатком, присущим всем известным конструкциям плитовых холодильников доменных печей, включая прототип, является то, что под воздействием напряжений, возникающих в плите из-эа цикличных измерений температуры, плита растрескивается.

Растрескивание чугунной плиты часто сопровождается разрывом залитых в нее охлаждаемых труб.

При этом стойкость чугунных плитовых холодильйиков лимитирует межремонтный

1792977 период работы печей и определяет остановки их на капитальный ремонт. Следует учесть, что растрескивание массивной плиты из обычных чугунов в условиях работы доменных печей является неизбежным, Целью изобретения является повышение надежности в его работе, Указанная цель достигается за счет того, что в холодильнике доменной печи, выполненном из стальных охлаждающих труб, рэсполо>кенных в один ряд параллельно в чугунной плите, согласно заявляемому изобретению охлаждающие трубы снабжены армирующими стальными прутками, а толшина плиты над трубами составляет 1 — 1,4 толщины стенки трубы, при этом отношение толщина стенки трубы к ее наружному диаметру составляет 0,15 — 0,20. Диаметр прутка равен толщине стенки трубы, прутки выполнены разрезными, расположены по длине трубы равномерно и смещены относительно друг друга вдоль вертикальной оси трубы, причем в любом поперечном сечении расстояния между прутками одинаковы.

Поставленная цель достигается эа счет того, что в период Заливки наличия тонкого слоя чугуна над трубами, равного толщине стенки, и дополнительных прутков по периметру трубок способствует не только резкому снижению температуры стенок труб, но и интенсивному образованию нерасплавляемой корки чугуна. Это обстоятельство практически исключает науглероживание трубок. Кроме того, снижаются термонапряжения, связанные с различным поведением стальных трубок и чугуна при остывании, Наличие дополнительных прутков, выполненных в соответствии с описанием, позволяет обеспечить за счет равномерного обьема в каждом поперечном сечении дополнительныx стальных прутков, более высокую прочность и повышенную пластичность трубки, Для проведения испытаний были отлиты опытные холодильники с применением стальных трубу 70х14 мм с толщиной слоя чугуна перед трубками соответственно 12, 14, 1б; 18, 20, 25 мм, при этом вдоль труб равномерно под углом 120 относительно друг друга к трубам приварены прутки. Проводились испытания как на этапе изготовления так и готовых холодильников.

Сказанное выше подтверждают результаты испытаний опытных холодильников, изготовленных согласно предлагаемому изобретению, в сравнении с серийными, изготовленными согласно прототипу, которые приведены в табл, 1 и 2..

Уменьшение толщины слоя чугуна перед трубкой до величины менее 10 — 12 мм, особенно для холодильников с ребрами, приводит к возможному появлению участков незащищенных чугуном, что впоследствии может привести к науглероживанию трубы непосредственно в печи.

Соотношение толщины стенки трубы к ее наружному диаметру определяется из условий прочности трубы при ее изготовлении (гибах) и ограничивается мощностью

"0 трубогибочной машины, Результаты исследований, проведенных при изготовлении труб опытных холодильников, представлены в табл, 2.

Применение дополнительных прутков. приваренных по периметру трубы, обеспечивает в любом поперечном сечении равенство момента сопротивления, выбор диаметра прутка равным толщине стенки обеспечивает минимальное термическое

20 напряжение в трубе, возникающее как в процессе приварки прутков к трубе, так и в процессе отливки холодильника, На фиг. 1 показан холодильник доменной печи, поперечный разрез; на фиг, 2— схема расположения прутков на трубе.

Холодильник доменной печи состоит из чугунной плиты 1 и, залитых в нее в один ряд, охлаждающих толстостенных труб 2, которые армированы стальными прутками

3. Толщина слоя чугуна А над залитыми в плиту 1 трубами 2 составляет 1 — 1,4 толщины стенки д трубы 2. Соотношение толщины стенки д трубы 2 к ее наружному диаметру

D равно 0,20-0,15, Охлаждающие трубы 2

35 армированы прутками 3, диаметр которых d равен толщине стенки д,трубы 2, при этом прутки 3 смещены относительно друг друга вдоль вертикальной оси трубы 2 так, чтобы в любом поперечном сечении их было не менее трех, Устройство работает следующим образом, Охлаждающая вода подается в трубки 2, где происходит отвод тепла от плиты 1 холодильника, В период заливки наличие тонкого слоя чугуна над трубками, равного толщине стенки и дополнительных прутков 3 по периметру трубок 2, способствует не только резкому снижению температуры стенок труб, но и

50 интенсивному образованию нерасплавленной корки чугуна. Это обстоятельство практически исключает науглероживание трубок.

Преимущества предлагаемого устройства заключается в повышении надежности и увеличении срока службы, снижении удельного веса на единицу поверхности кожуха доменной печи; повышении производительности доменной печи из-за сокращения простоев, 1792977

Таблица 1

Таблица 2

Состояние поверхности труб

НК

О уси

O t

Формула изобретения

1. Холодильник доменной печи, выполненный из стальных охлаждающих трубок, расположенных в один ряд параллельно в чугунной плите, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, охлаждающие трубы снабжены армирующими стальными прутками, а толщина плиты над трубами составляет 1 — 1,4 толщины стенки трубы, при этом отношение толщины стенки трубы к ее наружному диаметру составляет 0,15-0,20.

1792977

Составитель H.Ôàáðèñ

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5