ОГНЕУПОРНОЕ ФАСОННОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ КЛАДКИ ЛЮКОВ Российский патент 1997 года по МПК C10B29/02 F27D1/04 

Изобретение относится к конструктивным элементам коксовых печей, а именно к кладке загрузочных и газоотводящих люков, и может быть использовано для кладки люков различных тепловых агрегатов.

Весьма важными условиями для нормальной и продолжительной эксплуатации коксовых печей являются прочность и плотность кладки.

Основными узлами зоны перекрытия печей по технологическому назначению являются люки для загрузки угольной шихты и отвода газов.

Многолетними наблюдениями установлено, что кладка загрузочных и газоотводящих люков относится к наиболее изнашиваемым узлам кладки коксовых печей (срок службы огнеупорных изделий в этих узлах кладки 2 3 года).

Это обусловлено тем, что кладка загрузочных и газоотводящих люков в перекрытии коксовых печей истирается и охлаждается при каждой загрузке печи и интенсивно заграфичивается.

В особо тяжелых условиях работают огнеупорные изделия верхнего ряда люков. Они испытывают попеременно термические удары и охлаждение, заграфичиваются и подвергаются механическим воздействиям при каждом съеме и установке крышек люков, при этом огнеупорные изделия известной конфигурации, формирующие ряда кладки, выдвигаются в проемы люков, нарушая кладку и газоплотность.

Тяжелые условия эксплуатации огнеупорных изделий кладки люков выдвигают повышенные требования по показателям термостойкости, механической прочности, газонепроницаемости, решение этой проблемы является очень актуальным.

Известно огнеупорное фасонное изделие для кладки в зоне люков камеры коксования в современных конструкциях печей [1] которое имеет вертикальные грани, одна из которых выполнена в виде части цилиндрической поверхности, формирующей при кладке отверстие люка, и горизонтальные грани. Горизонтальные грани выполнены в виде многоугольника (10-угольника) с одной дугообразной стороной, длина дуги которой составляет 1/4 длины отверстия люка. Две стороны многоугольника, угол между которыми составляет 90^o, являются продолжением радиусов отверстия, остальные стороны ориентированы под углом к радиусу.

При использовании для кладки в зоне люков огнеупорных изделий вышеуказанной конфигурации не обеспечивается клиновое соединение изделий и, соответственно, строительная прочность кладки. Кроме того, в известной кладке загрузочных люков коксовых печей для формирования только одного ряда необходимо три типоразмера (фасона) изделий вышеуказанной конфигурации. Причем, один типоразмер изделия не участвует в формировании отверстия люка и при незначительном разрешении изделий, формирующих отверстие люка, легко смешаются и отделяются от узла кладки в зоне люков, в связи с чем усугубляется разрешение кладки.

Известно огнеупорное изделие (фасонный блок) для кладки круглых отверстий, выполненное в форме клина [2] имеющего боковую поверхность с вертикальными гранями, одна из которых выполнена в виде части цилиндрической поверхности, и две горизонтальные грани. Каждая горизонтальная грань образована многоугольником (четырехугольником), имеющим у вершины клина острый угол равный 45^oC, и дугой, описанной из вершины острого угла радиусом, равным радиусу отверстия люка.

Это изделие наиболее близкое по технической сущности и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком является то, что при использовании огнеупорного изделия в кладке люков вышеописанной конфигурации не обеспечивается прочность и газоплотность кладки.

Это объясняется тем, что длина одной из граней, ограничивающей цилиндрическую поверхность изделия, равна только части радиуса отверстия. При осуществлении кладки люков это приводит к образованию прямого короткого шва. В результате не обеспечивается достаточное сопротивление перетокам газов, возможны сдвиги по коротким материальным швам.

Технический результат изобретения повышение прочности и газоплотности кладки в зоне загрузочных люков коксовых печей с одновременным сокращением количества марок огнеупорных изделий.

Для этого у огнеупорного фасонного изделия для кладки люков, выполненного в форме клина, имеющего боковую поверхность с вертикальными гранями, одна из которых выполнена в виде части цилиндрической поверхности, и две горизонтальные грани, каждая из которых образована многоугольником, имеющим у вершины клина острый угол, и другой, описанной из вершины острого угла радиусом, равным радиусу отверстия люка, согласно изобретению многоугольник выполнен в виде четырехугольника с острым углом α у вершины клина равным 38 52^o, при этом ось симметрии четырехугольника не превышает 4 радиусом отверстия люка, а угол b противоположный острому углу у вершины клина, выполнен равным 90^o.

Выполнение огнеупорного изделия заявляемой конфигурации обеспечивает, по сравнению с известной формой изделия, удлинение материальных швов, выполнение их в кладке с изломом, в результате чего возрастает сопротивление проходу газов по материальным швам и увеличивается ее прочность.

Одновременно с этим уменьшается количество типоразмеров огнеупорных изделий для кладки люков. При этом, все огнеупорные изделия участвуют в формировании отверстия люка и имеют вес не больше нормативных пределов (не 15 кг), что улучшая сцепление между изделиями и упрощает процесс кладки.

На фиг. 1 изображено огнеупорное фасонное изделие для кладки люков, общий вид; на фиг. 2 то же; в плане, на фиг. 3 кладка отверстия люка.

Огнеупорное фасонное изделие 1 для кладки люков выполнено в форме клина. Боковая поверхность клина образована вертикальными гранями 2 5, выполненными в виде прямоугольника. Вертикальная грань 6 выполнена в виде части цилиндрической поверхности, формирующей отверстие люка при производстве кладки.

Огнеупорное фасонное изделия 1 имеет две горизонтальные грани 7, каждая из которых образована многоугольником, имеющим у вершины клина острый угол a, и другой 8, описанной из вершины острого угла радиусом R, равным радиусу отверстия люка.

Многоугольник, которым образована горизонтальная грань 7, выполнен в виде четырехугольника с острым углом a у вершины клина равным 38 52^o, и противоположным ему углом b, равным 90^o.

Для обеспечения прочности, газоплотности кладки и соблюдения нормативного веса изделия экспериментально установлено, что ось симметрии 9 четырехугольника не должна превышать по длине четырех радиусов R отверстия люка.

Описанное фасонное огнеупорное изделие 1 используют в кладке отверстия люков следующим образом.

Ряд кладки формируют огнеупорными изделиями таким образом, чтобы торцовые грани 4 и 5, расположенные под углом 38 52^o друг к другу были ориентированы по радиусу отверстия люка и при совмещении с рядом лежащими огнеупорными изделиями образовали бы клиновое соединение. Вертикальная грань 6 при этом формирует отверстие люка, а противоположные грани 2 и 3, расположенные под углом β^°, равным 90^o, формируют углы условного квадрата, ограничивающего кладку люков в массиве кладки перекрытия коксовых печей.

Использование в кладке загрузочных люков огнеупорных изделий заявляемой конфигурации позволяет повысить технико-экономические показатели работы кладки перекрытия коксовых печей в целом за счет повышения строительной прочности кладки люков.

Повышение строительной прочности кладки достигается одновременно с сокращением марок изделий и позволяет увеличить срок службы кладки с 2 3 до 5 лет.

Использование: кладка загрузочных и газоотводящих люков коксовых печей, в частности кладка люков различных тепловых агрегатов. Сущность изобретения: огнеупорное изделие выполнено в форме клина, имеющего боковую поверхность с вертикальными гранями 2 - 6, одна из которых выполнена в виде части цилиндрической поверхности, и две горизонтальные грани 7, каждая из которых образована многоугольником, имеющим у вершины клина острый угол α, и другой, описанной из вершины острого угла a радиусом R, равным радиусу отверстия люка. Каждая горизонтальная грань 7 имеет форму четырехугольника с острым углом a у вершины клина, равным 38-52^o. При этом ось симметрии четырехугольника не превышает по длине четырех радиусов, а угол b, противоположный острому углу у вершины клина, выполнен равным 90^o. За счет усовершенствования конфигурации огнеупорного изделия обеспечивается клиновое зацепление изделий в кладке и повышается прочность и газоплотность кладки в зоне загрузочных люков коксовых печей. Одновременно с этим сокращается количество марок огнеупорных изделий, необходимых для кладки в зоне загрузочных люков. 3 ил.

Огнеупорное фасонное изделие для кладки люков, выполненное в форме клина, имеющего боковую поверхность с вертикальными гранями, одна из которых выполнена в виде части цилиндрической поверхности, и две горизонтальные грани, каждая из которых образована многоугольником, имеющим у вершины клина острый угол, и дугой, описанной из вершины острого угла радиусом, равным радиусу отверстия люка, отличающееся тем, что многоугольник выполнен в виде четырехугольника с острым углом у вершины клина, равным 38 52^o, при этом ось симметрии четырехугольника не превышает четырех радиусов отверстия люка, а угол, противоположный острому углу у вершины клина, выполнен равным 90^o.