Приемная ванна для шлака

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП-ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>684066 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.05.77 (21) 2523116/22-26 (51) M. Кл

С 21 В 3/10

С 04 B 5/02П

В 01 J 2/ОО с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударотеенный ноинтет

СССР по делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 66.042..864 (088.8) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Авторы изобретения

Х. В. Эриксон и В. Г. Пахомов (71) Заявитель (54) ПРИЕМНАЯ ВАННА ДЛЯ ШЛАКА

Изобретение относится к металлургии и касается устройства для приема расплавленных материалов, например шлака, которое может быть использовано, например, в установках для грануляции жидкого шлака.

Известны двухслойные емкости для распл авленного шлака. состоящие, например, из металлического корпуса и теплоизоляционного слоя из жаропрочного бетона (1), из стального корпуса и внутреннего слоя из чугуна (2), из металлического корпуса и теплоизоляционного слоя в виде металлического пригара (3)

Известно приемное устройство для шлака, содержащее корпус, выложенный внутри плитами, и размещенный между корпусом и плитами изолирующий слой, выполненный из шамотной массы (4).

Корпус этого устройства деформируется за счет передачи тепла от расплава (температура которого 300 — 1400 С) через плиты и возникновения резкого перепада температур.

Вышеизложенное является основной причиной снижения срока службы известных устройств.

1делью изобретения является увеличение срока службы ванны для приема расплава.

Для достижения этой цели в известном устройстве. содержащем корпус. выложенный внутри плитами, последние изолированы от корпуса и между собой расплавленным металлургическим шлаком, причем плиты выполнены в виде усеченной пирамиды, высота которой равна 0,45 — 0,55 основания, а двугранный угол, образованный боковой поверхностью и основанием пирамиды, составляет 70 — 75 .

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 — узел 1 фиг. 1; на фиг. 3 — устройство в плане; на фиг. 4— график действия нормальных и касательных напряжений в плите.

Приемная ванна состоит из корпуса 1, выложенного внутри плитами 2, и слоя 3 металлургического шлака.

При грануляции огненно-жидкий шлак, температура которого 1300 — 1400 С, льется из ковша в приемную шлаковую ванну.

В результате контакта расплава и плит 2 последние нагреваются и за счет теплового

684066

3 расширения меняют свои размеры, а промежуточный слой из металлургического шлака 3 компенсирует изменение размеров плит и предотвращает распространение деформации на корпус 1 ванны.

Принятое отношение высоты плиты к ее основанию 0.5 (100 мм X 200 мм X 200 мм) создает равновесие между температурными напряжениями, возникающими в плитах при эксплуатации в высокотемпературных условиях. В период слива огненно-жидкого шлака плиты нагреваются, вследствие чего возникает объемное напряженное состояние. По всем граням плиты действуют нормальные напряжения б, и 6,, а касательные напряжения „будут направлены под углом

45 к нормальным напряжениям, тогда (из теории сопротивления материалов) сумма 4s нормальных напряжений по двум взаимно перпендикулярным площадкам постоянна (б„) и равна касательным напряжениям.

Данное равенство касательных и нормальных напряжений предотвращает коробление плит при их нагреве и увеличивает их срок службы. В условиях высоких температур плиты выдерживают большое количество теплосмен.

Двухгранный угол, образованный боковой поверхностью и основанием пирамиды в 25 пределах 70 — 75, служит для создания определенного пространства между плитами при их сборке, где заливается расплавленный металлургический шлак. Одновременно пирамидальная форма плиты (70 — 75 ) способствует свободному извлечению модели плиты из формы при их изготовлении литейным способом.

Выполнение приемной шлаковой ванны трехслойной позволяет B 4 — 5 раз увеличить срок службы приемных устройств за счет устранения теплопередачи от плит к корпусу ванны.

Выполнение плит в виде усеченной пирамиды позволяет снизить в них до минимума возникающие при нагреве напряжения и увеличить площадь теплоизоляционного проме4О жуточного слоя.

Устранение непосредственного контакта плит с корпусом ванны предотвращает последний от коробления и разрушения. м

Проведены испытания в цехе шлакопереработки огнеупорного производства на участке грануляции доменных шлаков на грануляционном агрегате, установленном вне помещения в зимнее время при макси4 мальном перепаде температур (-40 С до

1400 С) . Температура заливаемого шлака поддерживалась в пределах 1300 †14 С.

Время слива шлака из ковша в приемную ванну 6 мин. Время между сливами 30 мин.

При сливе 90 тыс. т шлака.в металлические приемные устройства срок службы последних составил 600 ч, оно выдержало

6 тыс. теплосмен, после чего было списано в скрап из-за его сильной деформации.

3а период испытания при сливе огненножидкого шлака в предложенные трехслойные приемные устройства дефектов не обнаружено даже после слива в них 225 тыс. т шлака в течение 760 ч, что составило

17600 теплосмен.

Испытания показали, что срок службы приемной шлаковой ванны увеличился в

5 раз, признаков деформации, разрушения плит и корпуса ванны не обнаружено.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о преимуществах предложенной приемной шлаковой ванны по сравнению с существующими, так как предложенная ванна надежнее в эксплуатации (увеличился срок службы ванн, вследствие чего увеличился межремонтный период грануляционных агрегатов) и гораздо дешевле по стоимости.

Формула изобретения

1. Приемная ванна для шлака, содержащая корпус, выложенный внутри плитами, и размещенный между корпусом и плитами изолирующий слой, Отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы, изолирующий слой размещен между плитами и выполнен из металлургического шлака.

2. Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что плиты выполнены в виде усеченной пирамиды, высота которой равна 0,45 — 0,55 основания, а угол, образованный боковой поверхностью и основанием пирамиды, составляет 70 — 75 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 128882, кл. С 21 В 3/10, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР № 142661, кл. С 21 В 3/10. 1960.

3. Авторское свидетельство СССР № 175063, кл. С 21 В 3/1О, 1965.

4. Авторское свидетельство СССР № 77426, кл. С 21 В 3/10, 1938.

684066

1риг.

Составитель P. Горяинова

Редактор Л. Курасова Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 5228/17 Тираж 653 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4