Устройство для охлаждения стенки печи Советский патент 1984 года по МПК C21B7/10 

« Изобретение относится к металлу гни, а более конкретно к охлаждению стенок металлургических печей - пре мущественно доменных. Известно устройство для охлаждения стенок печей, включающее вертикальный плитовый холодильник с приваренными по периметру к его рабочей стороне зашитным листом с горизонтальными полочками во всю ши рину холодильника ll . Недостатком этой конструкции явл ется практическое отсутствие охлаждения защитного листа и принаренны к: нему горизонтальных , что приведет к быстрому перегреву этих деталей, потере ими прочностных свойств и последующему разрушению. Известно также устройство для охлаждения стенок доменных печей, включающее охлаждаемые трубы, расположенные вдоль всей высоты шахты доменной печи и сваренные между собой ребрами. Охлаждаемые трубы включены в подводящий и отводящий кольцевые коллекторы, расположенные в нижней и верхней частях шахты до менной печи Недостатком известной конструкции является жесткость всего устрой ства вследствие наличия сплошных сварных швов между ребрами, которые в условиях изменяющихся значен тепловых нагрузок разрушаются из-з неодинакового удлинения их с после дующим нарушением газоплотности устройства. Кроме того, располо жение ребер по диаметральной плоскости труб не позволяет надежно . удержать гарнисаж, образующийся после разрушения огнеупорной футеровки, а охлаждающая поверхность труб используется только на 50%, так как вторая половина труб, обра щенная к кожуху печи, отделена от рабочего пространства ребрами. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство футеровки стен металлургических печей, состоящее из отдельных пане лей (пакетов) в виде прямоугольных труб, рабочая сторона которых, а т же боковая поверхность ошиповэны к на них нанесена огнеупорная обмазка Гз. Недостаток этого устройства заключается в малом сроке службы его 32 из-за быстрого прогара обмазки, нанесенной на трубы, отсутствия опорных элементов для образующегося гарнисажа, что приводит к оголению участков кожуха, контакту кожуха с печной ат1 осферой, перегреву этих участков. Ошиповка охлаждаемых труб приводит к частичному ухудшению свойств металла из-за перегрева труб при приварке к ним шипов. При выходе из строя одной из труб участок кожуха печи, расположенный вдоль этой трубь, остается без охлаждения, что также приводит к его перегреву и деформации. Цель изобретения - увеличение срока службы устройства и лучшее удержание гарнисажа. Поставлен 1ая цель достигается тем, что в устройстве, содержащем пакеты, разделерсные на секции из охлаждаемых труб, соединенные между собой вертикальными пластинами, и огнеупорньй материал, заполненньш между трубами, вертикальные пластины соеди яюп;ие трубы, приварены к. ним со стороны кожуха печи заподлицо с задней образуюи1ей труб, со стороны рабочего пространства печи к трубам приварены поперечные полочки, рабочей стороной выступающие за переднюю образующ то охлаждаемых труб, а тьшьной заходящие за диаметральную плоскость этих труб, при этом каждый пакет обрамлен по периметру полосами металла, вь5ступающими в рабочее пространство печи за пределы передних образуюп(их охлаждаемых труб. Поперечные полочки ошиповань и расположены с рабочей стороны охлаждаемьгх труб перпендикулярно к н:ям или под углом, Расстояния между полочками не превышают расстояния между осями охлаждающих труб. Шипы направлены вверх и вниз от плоскости полочки, при зтом шипы вьщ1е расположенной поночкп находятся между шипами ниже расположенной полочки, а длина шипов больше половиньг расстояния между полочками. Вертикальные пластины, соединяющие трубы и поперечные полочки в пределах отдельной секщ1и, разрезаны по меньшей мере на две части. На фиг, 1 изображена одна секция устройстваJ общий вид; па фиг. 2

разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел ошипования полочек.

Устройство содержит охлаждаемые трубы. 1, соединенные с задней стороны вертикалвными пластинами 2, которые по длине разделены разрезами 3 на несколько частей. Со стороны рабочего пространства к трубам приварены поперечные полочки 4, которые выступают за переднюю образующую трубы 1, а тыльной стороной заходят за диаметральную плоскость этих труб. Указанные полочки также разрезаны по линии 5.

Каждый пакет из труб 1 обрамлен п периметру полосами металла 6, выетупающими в рабочее пространство печи. Полочки 4 ошипованы шипами 7.

Устройство работает следующим образом.

В трубы 1 подается среда, которая охлаждает их.Полочки 4, приваренные к трубам 1J охлаждаются этими трубами. Для снижения жесткости всего устройства полочки 4 разрезаны на несколько частей. Зазор между отдельными частями может составлять 2-3 мм, что позволяет компенсировать термический рост.

Приваренные к трубам 1 полосы 6 выступают за рабочую поверхность охлаждаемых труб 1. К этим же трубам приварены полочки 4 с разрезами 5, которые позволяют снять термонапряжение, возникающее в процессе зксплу тации устройства. Полочки 4 ошипованы шипами 7. Шипы 7 двух смежных полочек 4 расположены в шахматном порядке навстречу друг к другу, причем длина шипов больше половины расстояния между полочками 4.

Шипы 7 являются арматурой для огнеупорного материала, которым заполняют пространство между полочками 4 и охлаждаемыми трубами 1.

При износе огнеупорного материала между полочками сохраняется слой шихты или гарнисажа, который предохраняет трубы 1 от истирания и позволяет снизить теплопотери с охлаждающей средой.

В предлагаемом устройстве огнеупо ный материал имеет достаточную опору и длительное время может работать без износа, что повышает срок работы охлаждаемых труб с одновременным снижением теплопотерь, т.е. уменьшается расход кокса; устройство обладает высокой газоплотностью и исключает соприкосновение шихтовых материалов с кожухом, что способствует увеличению срока работы агрегата. Выход из строя одной трубы на относительно небольшом участке длины (порядка 2 м) шахты не приведет к перегреву кожуха, так как верткальные пластины и поперечные полочк охлаждаются соседними трубами. Ошиповка поперечных полочек позволяет не нарушая качества металла труб, создать условия для сохранения слоя защитного огнеупорного материала или гарнисажа. Предлагаемое устройство простое в изготовлении и в монтже, имеет малые габариты и массу, что важно при проведении капитальных ремонтов печного агрегата. Изобретение увеличивает срок службы устройства, а также межремонтный период работы доменной печи.

x

L

V3 A

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СТЕНКИ ПЕЧИ, содержащее пакеты, разделенные на секции, состоявще из охлаждаемых труб, соединенные между собой вертикальными пластинами, и огнеупорный материал, заполненньй между трубами, отличающе е с я тем, что, с целью увеличения срока службы устройства и лучшего удержания гарнисажа, вертикальные пластины, соединяющие трубы, , приварены к ним со стороны кожуха печи заподлицо с задней образующей трубы, со стороны рабочего пространства печи к трубам приварены поперечные полочки, рабочей стороной выступающие за переднюю образующую охлаждаемых труб, а тыльной - заходящие за диаметральную плоскость этих труб, при этом каждый пакет обрамлен по периметру полосами металла, выступающими в рабочее пространство печи за пределы передней образующей охлаждаемых труб. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поперечные полочки ошипованы и расположены с рабочей стороны охлаждаемых труб перпендикулярно к ним или под углом. (Л 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между полочками не превьпиает расстояния между осями охлаждающих труб. & 4.Устройство По п. 1, отличающееся тем, что шипы направлены вверх и вниз от плоскости полочки, при этом шипы Bbfflie расположенной полочки размещены между 9 4 типами ниже расположенной полочки, а длина щипов больше половины расстояния между полочками. . Устройство по п. 1, о т л и:о ч а ю щ е е с я тем, что вертикальные пластины, соединяющие трубы и поперечные полочки в пределах отдельной секции, разрезаны по меньшей мере на две части.

/

:v

I

74Фи&.3

N

PU8.1

A-A