Блок футеровки свода печи

 

Изобретение относится к конструкции футеровки печей из волокнистых огнеупорных материалов. Блок футеровки свода печи, преимущественно с подвесным конвейером, содержит два перпендикулярно расположенных друг к другу пакета из вертикальных пластин из керамического волокнистого материала. Торцевая поверхность одного из пакетов, образованная торцами пластин, выполнена под углом к вертикали. Элементы формирования блока выполнены в виде углового разновысокого профиля, с большей полкой которого соединена щека. Элемент формирования блока установлен в верхней части блока так, что меньшая полка расположена вертикально к боковой поверхности блока и вдавлена в тело блока на участке, образованном боковой поверхностью первого пакета, а щека примыкает к боковой поверхности блока на участке, образованном боковой поверхностью второго пакета. В щеке выполнены отверстия, в которые установлены металлические стержни. 4 ил.

Изобретение относится к термическому оборудованию, в частности к конструкции футеровки из волокнистых огнеупорных материалов, и может быть использовано в металлургии, машиностроении для промышленных печей с подвесным конвейером, где есть необходимость формирования сводовой щели.

Известен блок футеровки свода печи, содержащий пластины из волокнистого керамического материала и элементы его формирования, выполненные в виде опорных планок, расположенных в складках пластин, центральной планки и наружных направляющих. Центральная пластина соединена с крепежным элементом (заявка Великобритании N 1545842, кл. F 27 D 1/00, заявл. 16.05.79).

При футеровке свода печи с подвесным конвейером блоками известной конструкции формируется сводовая щель прямоугольной формы, для которой характерны высокие тепловые потери.

Наиболее близким по технической сущности является блок для футеровки свода печи, содержащий вертикально расположенные пластины из волокнистого керамического материала и расположенные в верхней части блока элементы его формирования, скрепленные между собой соединительными элементами (заявка Франции N 2507594, кл. F 27 D 1/06, заявл. 12.06.81).

Элементы формирования блока выполнены в виде двух плоских металлических полос, имеющих зубчатые треугольные выступы, сцепляющие прилегающие к ним пластины из волокнистого керамического материала и установленные внутри блока в верхней его части. Соединительные элементы выполнены в виде металлических пластин, в которых выполнены просветы для крепления блока к кожуху печи.

Недостатком известного технического решения являются высокие тепловые потери при функционировании данными блоками сводовой щели печи и низкая надежность блоков в процессе работы печи.

В блоках известной конструкции только крайние, прилегающие к зубчатым выступам металлических полос пластины имеют надежное крепление, а средние пластины удерживаются лишь за счет сил трения между ними. В процессе работы печи в результате термической усадки средние из пластин могут выпадать, в результате чего значительно снижается надежность блоков известной конструкции. При наборе сводовой щели печи с подвесным конвейером блоками известной конструкции формируется щель прямоугольного сечения, для которой характерны повышенные теплопотери. Кроме того, низкая конструктивная надежность блоков вызывает ряд отрицательных факторов, возникающих при укладке блоков. При любом варианте укладки блоков вдоль сводовой щели боковыми плоскостями пластин, торцами пластин или при попеременном их расположении за счет распирающих сил, возникающих в блоках, или за счет частичного выпадения отдельных пластин происходит искажение формы сводовой щели (сужение или расширение отдельных участков щели). Это приводит к дополнительным теплопотерям и вызывает технологические сложности при движении конвейера вдоль сводовой щели.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования блока футеровки свода печи путем введения дополнительных узлов, нового их конструктивного выполнения так, чтобы обеспечить высокую плотность упаковки керамических пластин в блоке, высокую надежность блока в процессе работы печи и минимальные тепловые потери.

Поставленная задача решается тем, что в известном блоке футеровки свода печи, содержащем пакет из вертикально установленных пластин из керамического волокнистого материала и элементы формирования блока, новым согласно изобретению является то, что блок выполнен из двух перпендикулярно расположенных друг к другу пакетов из вертикально установленных пластин из керамического волокнистого материала, при этом торцевая поверхность одного из пакетов, образованная торцами пластин, выполнена под углом к вертикали. Элементы формирования блока скреплены между собой соединительными элементами и расположены в верхней части блока вдоль боковой его поверхности, а каждый из них выполнен в виде углового профиля с разновысокими полками и соединенной с ним примыкающей к боковой поверхности пакета щеки с отверстиями и установленных в них и проходящих через пакет стержней. Меньшая полка углового профиля размещена в теле блока перпендикулярно торцам пластин другого пакета.

Выполнение блока футеровки в виде двух перпендикулярно расположенных друг к другу пакетов керамических волокнистых пластин, один из которых своей торцевой поверхностью, образованной торцами пластин, обращен к сводной щели, позволяет сформировать плотную равномерную по всей длине печи форму сводовой щели. Выполнение же торцевой поверхности под углом к вертикали позволяет получить трапециевидную форму сечения сводовой щели, для которой характерны минимальные тепловые потери. При этом достигается оптимальная плотность упаковки пластин в блоке и минимальные тепловые потери в процессе работы печи.

Новое выполнение элементов формирования блока и их взаимосвязь с отдельными элементами блока футеровки позволяет создать жесткую надежную конструкцию элементов формирования, быстро и надежно сформировать пакет из керамических пластин, в котором каждая пластина надежно удерживается с двух сторон полками углового профиля, получить во втором пакете слой пластин, сориентированный перпендикулярно поверхности сводовой щели, при этом обеспечивая надежное крепление каждой пластины металлическими стержнями, проходящими через отверстия в щеках и прокалывающими каждую из пластин.

Таким образом, предлагаемый блок футеровки свода печи отличается высокой жесткостью конструкции с плотной и надежной упаковкой в нем пластин, обеспечивая минимальные потери тепла в процессе работы печи.

На фиг. 1 изображена проекция углового профиля с соединенной с ним щекой; на фиг. 2 элемент формирования блока в аксонометрии; на фиг. 3 узел футеровки печи; на фиг. 4 сечение А А на фиг. 3.

Блок футеровки свода печи содержит два перпендикулярно расположенных друг к другу пакета 1 и 2 и пластин 3 из волокнистого керамического материала, например из мулитокремнеземистого войлока МКРВ-200. Торцевая поверхность 4 пакета 2, образованная торцами пластин 3, выполнена под углом 2^o к вертикали. Угол среза торцевой поверхности 4 пакета 2 может быть равен 1 - 5^o в зависимости от толщины блока футеровки. В верхней части блока вдоль его боковых поверхностей 5 установлены угловые профили 6, имеющие разновысокие полки 7 и 8. Угловые профили 6 выполнены из углеродистой стали Ст. 3. Угловой профиль 6 установлен так, что большая из его полок примыкает к боковой поверхности пакета 1, а меньшая полка 8 установлена перпендикулярно торцам пластин 3 и размещена в теле блока.

К боковым поверхностям 5 блока, образованным плоскими поверхностями пластин 3 пакета 2, установлены щеки 9, которые соединены с большей полкой 7 угловых профилей 6. В щеках 9 выполнены отверстия 10, в которые вставлены металлические стержни 11, проходящие сквозь пластины 3 пакета 2. Угловые профили 6 скреплены между собой посредством скоб 12 известным способом, например сваркой.

Блок футеровки печи монтируется следующим образом.

Предварительно нарезанные пластины 3 прямоугольного сечения из мулитокремнеземистого войлока МКРВ-200 укладывают вертикально в формообразующий ящик и сжимают до плотности слоя в блоке не менее 250 кг/см³, формируя при этом пакет пластин N 1.

Затем из пластин 3 квадратного сечения формируют пакет 2. Производят срез одной из торцевых поверхностей пакета 2, образованную торцами пластин 3, под углом 2^o к вертикали и устанавливают второй торцевой поверхностью перпендикулярно к пакету 1 в формообразующий ящик. Дополнительным усилием сжимают два пакета вместе, образуя при этом общие боковые поверхности 5 блока. К большей полке 7 углового профиля 6 жестко крепят щеку 9 и устанавливают полученную конструкцию к боковым поверхностям блока в верхней его части. При этом меньшую из полок 8 устанавливают перпендикулярно боковой поверхности 5 и вдавливают ее в тело блока на глубину, равную высоте полки 8. Щека 9 примыкает к боковой поверхности 5, образованной боковой поверхностью пакета 2, таким образом, чтобы щека 8 находилась на уровне верхней кромки пакетов 1 и 2. Аналогично на противоположной боковой поверхности 5 блока устанавливают второй угловой профиль 6 с щекой 9.

Угловые профили 6 скрепляют между собой посредством скоб 12. В отверстия 10 щеки 9 вставляют металлические стержни 11, прокладывают пластины 3 пакета 2 и закрепляют их к щекам 9, например, сваркой.

При футеровке свода печи с подвесным конвейером блоки устанавливают таким образом, что своими торцевыми поверхностями 4 они образуют сводную щель, имеющую трапецеидальную форму. Крепление блоков к металлоконструкции свода 13 осуществляют сваркой или механическим креплением, например, болтами.

Использование предлагаемого изобретения на Запорожском сталепрокатном заводе в цехе эмалирования посуды для футеровки свода печи с подвесным конвейером позволило снизить расход электроэнергии на 20 30% повысить выход годной продукции в 3 4 раза; снизить ремонтные простои печи в 1,5 2 раза; практически исключить использование жаропрочных материалов в футеровке печи.

Формула изобретения

Блок футеровки свода печи преимущественно с подвесным конвейером, содержит два перпендикулярно расположенные друг к другу пакета из вертикально установленных пластин из керамического волокнистого материала, при этом торцевая поверхность одного из пакетов, образованная торцами пластин, выполнена под углом к вертикали, элементы формирования блока скреплены между собой соединительными элементами и расположены в верхней части блока вдоль боковой его поверхности, элементы формирования блока, каждый из которых выполнен в виде углового профиля с разновысокими полками и соединенной с ним, примыкающей к боковой поверхности пакета щеки с отверстиями и установленных в них и проходящих через пакет стержней, причем меньшая полка углового профиля размещена в теле блока перпендикулярно торцам пластин другого пакета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4