Устройство для тепловой обработки

 

Использование: сушка, обжиг и разогрев футеровки металлургических емкостей, например, сталеразливочных ковшей. Сущность изобретения: устройство содержит источник тепловой энергии и металлургическую емкость, состоящую из корпуса с патрубком для соединения с вакуумной системой и футеровки. На наружной поверхности футеровки закреплен перфорированный элемент, образующий с корпусом емкости полость. При нагреве внутренней поверхности футеровки одновременно создают разрежение по ее наружной поверхности , что обеспечивает организацию потока тепла и влаги в одном направлении. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 22 0 41/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ Ь СТВУ

Q0 ,, 0д ,О

Cd () Ы (21) 4876331/02 (22) 23.10.90 (46) 30.07.93. Бюл. N 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-технологический институт вагоностроения (72) Ю.Ф.Михневич, А.М.Яценко, И,А.Сучков, В.Б.Пархоменко и В.В.Петров (56) Авторское свидетельство СССР

N 1770076, кл. В 22 0 41/02, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Использование: сушка, обжиг и разогрев футеровки металлургических емкостей, Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при сушке, обжиге и разогреве футеровки металлургических емкостей, например, сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения — повышение стойкости футеровки и сокращение длительности цикла обработки.

Сущность изобретения поясняется представленным чертежом.

Устройство для тепловой обработки, в частности сушки, содержит сталеразливочный ковш, состоящий из корпуса 1 и футеровки 2, и горелку 3, размещенную во внутренней полости 4 ковша. На наружных боковой и донной поверхностях футеровки

2 посредством ребер жесткости 5 закреплен выполненный по форме ковша перфорированный элемент 6, образующий с корпусом

1 полость 7, снабженную патрубком 8 для соединения с вакуумной системой. Ы „1830302А1 например, сталеразливочных ковшей. Сущность изобретения; устройство содержит источник тепловой энергии и металлургическую емкость, состоящую из корпуса с патрубком для соединения с вакуумной системой и футеровки. На наружной поверхности футеровки закреплен перфорированный элемент, образующий с корпусом емкости полость. При нагреве внутренней поверхности футеровки одновременно создают разрежение по ее наружной поверхности, что обеспечивает организацию потока тепла и влаги в одном направлении.

1 ил.

Перфорация поверхности элемента 6 составляет 15 — 30% от общей площади поверхности элемента (см. таблицу). При площади перфорации более 30% наблюдается прогиб элемента 7 (см, таблицу, опыт 1), при площади перфорации менее 15% снижается плотность футеровки (опыты 6, 7) и увеличивается время сушки, При расположении элемента на расстоянии менее 0,15 Н (Н вЂ” высота ковша) от верха ковша наблюдается подсос воздуха через верхний слой футеровки. Наиболее оптимальная высота расположения элемента 7 — 0,15-.0.25 Н от высоты ковша.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В полость 4 подают через горелку 3 энергоноситель и нагревают поверхность футеровки. Одновременно в полости 8 создают резрежение, отсасывая из полости газы с помощью вакуум-насоса.

1830302

При создании разрежения в полости 7.в процессе сушки облегчается удаление паров воды из футеровки 3 за счет ускорения диффузии и снижения температуры кипения ее при пониженном давлении. Под воздействием пониженного давления через пористую футеровку просасываются горячие газы. которые интенсифицируют процесс прогрева футеровки по толщине. одновременно захватывая влагу, содержащуюся в порах футеровки. Т.е. прогрев футеровки происходит не только за счет теплопроводности пористой футеровки, но и за счет проходящих через поры футеравки горячих газов.

При обжиге и разогреве футеровки также осуществляется просасывание горячих газов, что интенсифицирует эти процессы.

Таким образом, устройство позволяет организовать поток тепла и влаги в одном направлении, т.к. под воздействием вакуума диффузия удаляемых паров воды через поры футеровки значительно облегчается, что ускоряет прогрев футеровки и сокращает его длительность. За счет одинакового направления потоков тепла и удаляемой влаги (на чертеже показано стрелками) снижаются термовлажностные напряжения в футеровке, характерные для разнонаправленных потоков тепла и влаги в известных процессах тепловой обработки. Это обеспечивает более однородную структуру футеровки за счет снижения проникновения жидкого металла и шлака через микродефекты и уменьшения размывания футеровки. повышая тем самым ее стойкость.

При этом обеспечивается улучшение однородности структуры футеровки путем доуплотнения созданием разрежения в начальный момент сушки, равномерной плотности футеровки ковша по высоте, равномерного удаления влаги по всей по5 верхности футеровки.

8 приведенной таблице представлены результаты испытаний устройства, Как видно из таблицы. устройство обеспечивает повышение стойкости на 20 — 40

10 (опыты 1-7), ускорение длительности сушки на 15-35 и повышение средней плотности футеровки с 77 усл, ед. до 82-88 усл. ед. за счет доуплотнения на 5 — 7 усл. ед.

Кроме того, в устройстве можно использовать различные виды нагрева, например, при помощи газовых горелок, СВЧ вЂ” энергии, электронагревателями и т.п. (в прототипе температура нагрева рабочего слоя футеровки ограничена — не более 25020 300 С, т.к. нри более высокой температуре может быть повреждена поверхность перфорированного формообразующего шаблона).

Формула изобретения

Устройство для тепловой обработки, содержащее источник тепловой энергии и металлургическую емкость, включающую корпус с патрубком для соединения с ваку30 умной системой, футеровку и полость. выполненную между корпусом и футеровкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости футеровки и сокращения длительности цикла обработки, оно

35 снабжено перфорированным элементом, размещенным на наружной поверхности футеровки.

1830302

1 !

Ф

Х

С1 S

Ф

Ф

1О

1 ао. СЭ

С1

)Е

X

Ф

Ф

СЧ S

) )

Ф

1О

Ф m х

Ф л г о Ф с о

)Я

Х

Ф

ОО м> . со сч

С СЧ СЧ ! (-!

Z

Ф

X Ф СЧ

CO N!

0 !

1о

1О

О

)Б! с1 а

to о

Ф и о

С

Ф

К0Ф л0Х

1о 0 с

v с Ф

)Я

Z

Ф

)Я о

Ф о с

Ф

СЧ ф о

Х

С1

СМ

)S

z

Ф

Щ

1- м

)

О а

IN

С>

1О М

С0 СЧ

v л

Ф

Х

D м

ID

1О то со а

-D

Б

Ф

Б

1Щ

ICI

LA м о а с

LA

СЧ

С7

EA

С) ф СЧ ф СЧ

Y х о

S m

Б 0 С л C

5 Ф

z а с

Ш Ф

Б.0 а

1Ф

m а

)Я

r

12 с

S о с

Ф к

s 3 z

Ф ооа -о

О О

О.ОС

Ф

1л о

5 О .0 Y Y

Ф )Б

0оо

Оа1?

О с

C а о х о

Ф

3. с

Ф к лс к

Во = с

I е С с щ S

О1-S р X. Z

Ф 3 хХФ

Ф С!) о! Ф

ФаФО с 1.. а

00Ф у

I- Ф ). 5

Ф z

Ф3т

Й лх

Q m с- Я !) Ф Ф О

1О о

C +

o х аа

Y Ф о-. о Ф

0 S

CO

Ф

s -о хmõ ф 3

v 0 о

Ф х 0

S Ф д Х х х m

> х3 о ФФ а а с х 1= О

0 Ct

Составитель А.Ьокач

Техред М.Моргентэл Корректор Н,Король

Редактор

Производственно издатепьскии комбинат Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101

Заказ 2511 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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