Устройство для охлаждения стенки печи Советский патент 1985 года по МПК C21B7/10 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к охлаждению стен металлургических печей, преимущественно доменных.

Известно устройство для охлаждения стен металлургических печей, сотоящее из отдельных пакетов (панелей) , каждый из которых состоит из нескольких охлаящающих труб, рабоча и боковая поверхности которых ошипо ваны и на них нанесена огнеупорная масса l .

Недостатком этого устройства является необходимость выполнения вырезов, в кожухе в количестве, равном количеству устанавливаемых в печи охлаждающих труб, что приводит к знчительному ослаблению его, проявлению трещин в процессе эксплуатации.

К недостаткам известного устройства относится также быстрый износ огнеупорной массы и как следствие оголение участков кожуха и перегрев его раскаленными шихтовыми материалами и печными газами.

Наиболее близким пр технической сущности к изобретению является устройство для охлаждения стенки печи, содержащее пакеты из труб, расположенные по периметру стенки и соединенные подводящими и отводящими коллекторами с патрубками, металлическую стенку, соединяющую трубы в пакете и огнеупорньй материал между трубами и металлической стенкой 2J

Недостатком устройства является опасность прогара всех труб, так как при подключении всех труб к одному коллектору повреждения одной из них может привести к нарушению .подачи воды в остальные.

Кроме того, большое количество отверстий в кожухе для пропуска всех труб ослабляет кожух, большая длина труб требует выполнение специальных тепловых компенсаторов, а выполнение сплошных металлических пластин на всю высоту труб ведет к возникновению значительных термических напряжений, что отрицательно влияет на стойкость устройства в целом.

Целью изобретения является повышение надежности защиты кожуха стенкй печи.

Поставленная цель достигается те что в предлагаемом устройстве для охлаждения стенки печи, содержащем

пакеты из труб, расположенных по периметру стенки и соединенных подводящими и отводящими коллекторами с патрубками, металлическую стенку, соединяющую трубы в пакете и огнеупорный материал между трубами и металлической стенкой, подводящие и отводящие коллекторы размещены внутри печи и каждый из них объединяет по меньшей мере две индивидуальных секции, включающие не мене двух охлаждающих труб каждая, а металлическая стенка выполнена по форме секций из труб.

При зтом подводящие и отводящие коллекторы соединены вдоль продольной образующей с металлическим листом, а подводящий и отводящий патрубки коллектора расположены по диагонали пакета.

К подводящим и отводящим коллекторам приварены металлические ребра.

Наличие секций, объединяющих по несколько охлаждающих труб, позволит предельно сократить расстояние между трубами, что обеспечит надежное охлаждение кожуха печи.

Выполнение задней стенки фигурной позволит компенсировать термические напряжения, возникающие в процессе эксплуатации, а также улучшить ее охлаждение.

Расположение подводящего и отводящего патрубков по диагонали снизит вероятность образования трещин в местах их вывода за кожух печи.

Металлические ребра, приваренные к подводящим и отводящим коллекторам опеспечат возможность надежно предохранить жаростойкий бетон от износа.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг.1

Устройство содержит охлаждаклцие трубы 1, соединенные,с подводящим коллектором 2 и отводящим коллектором 3, К коллектору 2 приварен подводящий патрубок 4, а к коллектору 3отводящий трубопровод 3. К коллекторам 2 и 3 приварены металлические ребра 6, а к трубам 1 - ребра 7. Металлическая стенка 8 соединена с трубами Тис коллекторами 2 и 3.

Устройство крепят к кожуху 9 печи. Пространство между стенкой 8 и кожухом 9 заполняют огнеупорным низкотеплопроводным материалом 10 по обычно применяемой технологии. Все пространство между задней стенкой 8 и трубами 1 и коллекторами 2 и 3 заполняют жаростойким бетоном 11. Устройство работает следуюпщм образом. Охлаждакицая среда по патрубкам 4 поступает в подводящий коллектор 2, а из него - в трубы 1. Отбирая тепло от газового потока в шихтовых матери алов, охлаждакяаая среда нагревается и в виде пароводяной смеси поступает в отводящий коллектор 3, а из него через трубопровод 5 в наружные коммуникации. Металлические ребра 6 и 7 являются охлаждающей арматурой для жаростойкого бетона 11, что позволяет значительно уменьшить его износ. Задний металлический лист 8 охлаж дается трубами t и коллекторами 2 и 3 и предохраняет вместе с огнеупор ным низкотеплопроводным материалом 10 кожух nei4H 9 от воздействия печных газов и шихтовых материалов. Лист 8 выполнен разрезным, что позволяет полностью компенсировать термические удлинения, возниканицие в процессе эксплуатации печи. При выходе из строя какой-либо из охлаждающих труб второй регистр продолжает работать, что позволяет предохранить кожух печи от перегрева. Реализация предлагаемого устройства обеспечит сокращение расхода металла на 2/3; исключение воздей- ствия жидкого чугуна на стальные охлаждающие трубы с полным исключением науглероживания этих труб и роста зерна сталистой основы их металла. Это повьппает прочностные свойства охлаждающих труб на 30-40%, т.е. повысить их стойкость и увели-; чить межремонтный период- эксгшуатзции доменных печей, значительно упростить весь процесс изготовления холодильников, так как сводится он только к электросварке отдельных деталей, увеличить межремонтные сроки службы печи.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАВДЕНИЯ СТЕНКИ ПЕЧИ, содержащее пакеты из 1труб, расположенные по периметру стенки и соединенные подводящюш и отводящими коллекторами с патрубками, металлическую стенку, соединяющую трубы в пакете и огнеупорный материгг ал между трубами и металлической стенкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты кожуха стенки печи, подводящие и отводящие коллекторы размещены внутри печи и каждый из них объединяет по меньшей мере две индивидуальных секции, включающие не менее двух охлажданяцих труб каждая, а металлическая стенка вьшолнена по форме секции из труб. (О 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подводящие и отводящие коллекторы соединены вдоль продольной образующей с металлическим листом, а подводящий и отводящий патрубки коллектора расположены по диагонали пакета. 3.Устройство по п. 1, от л ичающееся тем, что к подводя:л щим и отводящим коллекторам приварены металлические ребра. о :Р :л