ОХЛАЖДАЮЩАЯ ПЛИТА ДЛЯ ШАХТНЫХ ПЕЧЕЙ Российский патент 2000 года по МПК C21B7/10 F27B1/24 

Изобретение касается охлаждающей плиты для оснащенных огнеупорной футеровкой шахтных печей, в частности доменных печей, состоящей из меди или низколегированного медного сплава с расположенными внутри каналами для охлаждающего средства, причем охлаждающая плита изготовлена из кованого или катаного слитка, и каналы охлаждения расположены в виде вертикально проходящих глухих отверстий.

Подобного рода охлаждающие плиты обычно расположены между кожухом печи и кирпичной футеровкой печи и подключены к системе охлаждения печи.

На обращенной к внутреннему пространству печи стороне охлаждающие элементы частично оснащены огнеупорным материалом.

Из патента ФРГ N 3925280 известна охлаждающая плита, в которой каналы охлаждения образуются с помощью залитых в чугун труб и нижняя кромка тела плиты выполнена в виде несущего прилива для кирпичной кладки.

Несущий прилив также присоединен к системе охлаждения. Эти плиты имеют незначительный отвод тепла вследствие незначительной теплопроводности чугуна и из-за сопротивления между охлаждающими трубками и телом плиты, вызванного оксидным слоем или воздушным зазором.

В случае разрушения кирпичной кладки доменной печи по истечении определенного времени эксплуатации внутренняя поверхность охлаждающей плиты непосредственно подвержена воздействию температуры печи. Так как температура печи выше температуры плавления чугуна и внутренние термические сопротивления охлаждающих плит приводят к неудовлетворительному охлаждению горячей стороны плит, ускоренный износ чугунных плит неизбежен и соответственно ограничен срок службы.

Кроме того, известны плиты из медного литья, в которых каналы охлаждения или образованы с помощью залитых трубок или залиты непосредственно.

Структура медного литья не настолько однородная и плотная, как у кованой или катаной меди. Вследствие этого теплопроводность медного литья также хуже и прочность ниже.

При залитых трубках отводу тепла препятствует оксидный слой между трубкой и медным слитком.

Из патента ФРГ N 2907511 известна охлаждающая плита, которая изготовлена из кованого или катаного слитка с каналами охлаждения в виде вертикально проходящих глухих отверстий, которые выполнены путем механического глубокого сверления.

Структура охлаждающей плиты значительно плотнее и однороднее структуры плиты из медного литья; усадочные раковины, которые часто появляются в плитах из медного литья, исключены.

Показатели прочности выше, и теплопроводность более равномерная и выше теплопроводности литых медных плит. Заданное положение отверстий по высоте и в стороны выдерживается точно, и благодаря этому обеспечивается равномерный отвод тепла.

Охлаждающая плита на обращенной к внутреннему пространству печи стороне футерована огнеупорными камнями или футеровочной массой. В результате этого охлаждающая поверхность плиты уменьшается и в случае износа или потери огнеупорной футеровки печи отвод тепла из печи ограничивается.

Кроме того, охлаждение плиты должно было бы быть настолько интенсивным, чтобы температура горячей стороны плиты поддерживалась значительно ниже температуры размягчения меди.

Из неопубликованной до сих пор Европейской заявки на патент N 94115821.4 известна изготовленная из кованого или катаного медного слитка охлаждающая плита, в которой для охлаждения краевых зон дополнительно к вертикально проходящим глухим отверстиям выполнены каналы охлаждения, которые в виде вертикальных или горизонтальных глухих отверстий меньшего диаметра расположены в краевых зонах вокруг вертикально расположенных глухих отверстий.

Однако недостатком этих катаных или кованых медных охлаждающих плит является то, что несущая способность кирпичной кладки или облицовочной кладки на концах охлаждающей плиты не является оптимальной и в результате этого срок службы огнеупорных футеровочных масс или огнеупорных камней недостаточен.

Поэтому задача изобретения заключается в том, чтобы создать охлаждающую плиту, у которой усиленные головные концы включаются в систему охлаждения, отвод тепла в этой зоне плиты также происходит равномерно и однородно, так что там также обеспечивается улучшенное охлаждение огнеупорной футеровки печи и кожуха печи.

Решение задачи осуществляется таким образом, как это указано в основном пункте формулы изобретения, другие предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в дополнительных пунктах формулы изобретения.

Поэтому в соответствии с изобретением в кованой или катаной медной охлаждающей плите в верхней или нижней зоне установлен дополнительный охлаждающий элемент с возможностью отсоединения, в котором расположены вертикальные и горизонтальные глухие отверстия. Эти вертикальные и горизонтальные глухие отверстия известным образом на конце герметично закрыты с помощью приваренных или припаянных заглушек и с помощью медных патрубков соединены с системой охлаждения доменной печи.

Вместо разъемного охлаждающего элемента может быть выковано утолщение для огнеупорной кирпичной кладки также из медного слитка, сверление вертикальных и горизонтальных охлаждающих трубок в этом утолщении осуществляется известным образом.

Изобретение более подробно поясняется с помощью схематических исполнительных чертежей.

На фиг. 1 показан продольный разрез охлаждающей плиты;
фиг. 2 - поперечный разрез охлаждающей плиты с установленным с возможностью отсоединения охлаждающим элементом;
фиг. 3 - поперечный разрез охлаждающей плиты с выкованным утолщением.

На фиг. 1 показана охлаждающая плита (1) в продольном разрезе, имеющая, например, четыре вертикально расположенных глухих отверстия (2, 3), а также расположенные в охлаждающем элементе (4) вертикальные (5) и горизонтальные (6) глухие отверстия.

Подача охлаждающей воды в глухих отверстиях (3) осуществляется снизу через соединенные с питающими линиями для подачи охлаждающего средства патрубки (2), в вертикальных и горизонтальных глухих отверстиях (5, 6) охлаждающего элемента (4) также через патрубки (2).

Охлаждающие контуры охлаждающей плиты (1) и охлаждающего элемента (4) подключены к системе охлаждения доменной печи в виде отдельных охлаждающих контуров.

На фиг. 2 показан разрез охлаждающей плиты (1) с вертикально расположенными глухими отверстиями (3), которые известным образом на нижнем конце закрыты местами сварки или пайки.

Подача и отвод охлаждающей воды осуществляются через патрубки (2).

В верхней части охлаждающей плиты (1) расположен с возможностью отсоединения охлаждающий элемент (4), в котором расположены вертикальные (5) и горизонтальные (6) глухие отверстия. Горизонтальные глухие отверстия (6) располагаются также в охлаждающей плите (1), чтобы обеспечить подачу и отвод охлаждающей воды с помощью патрубков (2) через стенку кожуха (10) доменной печи.

Для вкладывания огнеупорного материала, или камней, или литьевых/футеровочных масс на обращенной к внутреннему пространству печи стороне в охлаждающей плите (1) и охлаждающем элементе (4) выполнены пазы (8), которые соответственно ограничены перемычками (7).

На фиг. 3 показана охлаждающая плита (1) с выкованным из слитка утолщением (9), в котором расположены вертикальные (5) и горизонтальные (6) глухие отверстия. Здесь также горизонтальные глухие отверстия (6) с помощью патрубков (2) соединены через стенку кожуха (10) доменной печи с охлаждающим контуром.

Изобретение относится к области металлургии, в частности касается охлаждающей плиты для доменной печи из кованой или катаной заготовки, которая выполнена из меди или низколегированного медного сплава. Сущность изобретения: в охлаждающей плите с вертикально расположенными глухими отверстиями в верхней или нижней части охлаждающей плиты расположен с возможностью отсоединения охлаждающий элемент с собственными вертикальными и горизонтальными глухими отверстиями. Подача или отвод охлаждающего средства для глухих отверстий охлаждающего элемента осуществляется через собственные патрубки, подача или отвод охлаждающего средства для глухих отверстий в верхней или нижней части плиты осуществляется через патрубки, которыми оба охлаждающих контура соединены с охлаждающим контуром доменной печи. Использование изобретения обеспечивает улучшенное охлаждение огнеупорной футеровки печи. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Охлаждающая плита для шахтных печей, оснащенных огнеупорной вутеровкой, в частности доменных печей, выполненная в виде кованого или катаного слитка из меди или низколегированного медного сплава с горизонтально проходящими патрубками для подвода охлаждающего средства и расположенными внутри каналами для охлаждающего средства в виде вертикально проходящих глухих отверстий, при этом на стороне охлаждающей плиты, обращенной к внутреннему пространству печи, выполнены пазы и перемычки, отличающаяся тем, что она снабжена охлаждающим элементом, который закреплен на охлаждающей плите с возможностью отсоединения и имеет выполненные в нем вертикально и горизонтально проходящие глухие отверстия, причем каждое вертикально проходящее глухое отверстие на конце соединено с горизонтально проходящими глухими отверстиями и входит в горизонтально проходящие патрубки для подвода охлаждающего средства. 2. Охлаждающая плита по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий элемент закреплен с возможностью отсоединения в верхней или нижней области охлаждающей плиты на стороне перемычек и пазов. 3. Охлаждающая плита по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий элемент закреплен с возможностью отсоединения в любом месте охлаждающей плиты на стороне перемычек и пазов. 4. Охлаждающая плита по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий элемент выполнен в форме прямоугольника или квадрата. 5. Охлаждающая плита по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий элемент выполнен усиленным с вертикально и горизонтально проходящими глухими отверстиями и расположен в верхней или нижней области охлаждающей плиты на стороне перемычек и пазов.