Свод сталеплавильной печи Советский патент 1987 года по МПК F27B3/16 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к конструкции свода подовых сталеплавильных печей„ например мартеновских.

Целью изобретения является повы шение стойкости свода, снижение потерь тепла и нагрузок на охлаждаемые элементы.

На фиг.1 представлен свод, продол ное сечение; на фиг.2 - положение секций радиально-прямоугольной водо- охлаждаемой балки в поперечном сечении свода.

Свод содержит арочную огнеупорную кладку из штучного кирпича 1, вьшо- женную между радиально-прямоугольны- ми водоохлаждаемыми балками 2, кото рые состоят из двух секций 3 и 4, Балки 2 в верхней и нижней частях зарываются огнеупорной массой 5 и под™ вешиваются к каркасу печи с помощью металлических подвесок (не показаны)

Описьшаемый свод характеризуется параметрами

b - 1/5 - 1/3 В

b - ширина радиально прямоуголь

ной водоохлаждаемой балки; В - ширина штучного кирпича, h, /0,1 - 0,5/Н ,

h - расстояние расположения рабочей поверхности балок 2 от свода;

Н - толщина огнеупорной арочной кладки;

h. - /0,1 - 0,2/Н,

где

расстояние расположения балок 2 от наружной поверхности свода.

Р, (3,

/3 2

где I - центральный угол свода;

P.ipz углы секций 3 и 4 балки 2

соответственно.

Свод работает следующим образом. При расширении свода в процессе его нагрева до рабочей температуры происходит изменение расположения штучных кирпичей 1 с изгибом в центральной части. Так как балки 2 выполнены двухсекционными, то изменение из формы происходит в соответст ВИИ с изменением формы арочной огне

62

упорной кладки из штучных кирпичей и положение секций 3 и 4 относительно них сохраняется, т.е. при этом не нарушается расположение балок 2 относительно наружной и рабочей поверхности свода. При такой конструкции обеспечивается оптимальное расположение балок 2 в своде на протяжении всей кампании между его ремонтами,, что позволяет производить эффек

тивное охлаждение в основном нижней части свода при минимальном отвоДе тепла от верхней его части,

Для предотвращения повышенных потерь тепла из рабочего объема печи балки 2 должны быть выполнены шириной не более 1/3 ширины штучного кирпича 1, Однако уменьшение ширины балок 2 менее 1/5 ширины штучного кирпича 1 также нецелесообразно, так как приводит к резкому уменьшению теплоотвода от нижней части свода и поНиженрпо его стойкости. Кроме того, эффективное охлаждение свода достигается при расположении балок 2 не нюке 0,5 толщины огнеупорной арочной кладки из штучного кирпича 1, Уменьшение., данного значения менее 0,1 приводит к резкому увеличению потерь тепла из рабочего пространства печи через балки 2,

Охлаждение верхней части свода несущественно сказьгоается на повьшзе- нии его стойкости, влечет за собой неоправданные потери тепла. Поэтому балки 2 должны быть расположены от верхнего среза свода на расстоянии не менее 0,1 толщины огнеупорной арочной кладки из штучного кирпичав Одна- ко увеличение данного расстояния более 0,2 приводит к ухудшению охлаждения нижней части свода и стойкость его снижается,

Сумма углов 3 и 4 балок 2 должна соответствовать центральному углу свода, чтобы боковые рабочие поверхности балок полностью соприкасались с боковыми поверхностями огнеупорных

арок.

Если сумма центральных углов секций балок будет больше или меньше центрального угла свода, то балки будут выступать из огнеупорной кладки свода, что снизит достигаемый эффект охлаждения массива кладки,

В таблице приведены опытные данные (выделены описьгоаемые пределы па-. раметра),

31

Описываемая конструкция свода позволит эа счет снижения потерь тепла снизить расход условного топлива на 3 кг/т стали, повысить стойкость футеровки главного свода на 10% за счет снижения прогаров воДоохлажда- емых радиально-прямоугольных балок.

Кроме того, при двухсекционном выполнении водоохлаждаемых балок изменение формы арочной огнеупорной кладки, происходящее в процессе эксплуатации в связи с изменением тепловых нагрузок в печи, не приводит к высоким механическим нагрузкам балки 2, Это обуславливает повьшзенную на- дежность их. работы.

Формула изобретения Свод сталеплавильной печи, содержащий арочную огнеупорную кладку из

Ширина двухсекционнойбалки 20

1270

0,310 Низкая стойкость щелевой балки

30 40 50

60

1930 2300 2250

1850

0,4510 Повышенная стойкость

0,5110 Высокая стойкость щелевой балки

0,7010 Высокая стойкость щелевой балки, повышенные потери тепла

€ 0,9-10 Повышенная стойкость щелевой балки

высокие потери тепла

Высота от рабочей поверхностисвода

20

46

100

Стойкость свода печи, плавок

850

930

1030

0,8510 Повышенная стойкость свода, высокие потери тепла

0, Высокая стойкость свода и потери тепла

0,63-10 Высокая стойкость свода, повышенные потери тепла

штучного кирпича, расположенную между радиально-прямоугольньми водоохлажда- емыми балками с кривизной, соответствующей кривизне свода, подвешенными к каркасу печи металлическими подвесками, отличающийся тем, что, с целью повьшения стойкости свода, снижения потерь тепла и нагрузок

на охлаждаемые элементы, радиально- прямоугольные водоохлаждаемые балки выполнены двухсекционными и расположены выше рабочей поверхности свода на 0,1-0,5 и ниже наружной поверх- ности свода на 0,1-0,2 толщины огнеупорной арочной кладки, а ширина балок составляет 1/5-1/3 ширины штучного кирпича, при этом угол каждой секции радиально-прямоугольной водо- охлаждаемой балки равен половине центрального угла свода.

1501100

2001050

230980

260730

0,45-10

0,3210 Высокая стойкость свода, низкие потери тепла

0,2810 Повышенная стойкость свода, низкие потери тепла

0,27-10 Низкие стойкость свода и потери

тепла

Высота от наружной поверхности свода

30 810

46990

701050

92980

120830

0,6040 Низкая стойкость свода, высокие потери тепла

S

0,4310 Повышенная стойкость свода и потери тепла

0,35-10 Высокая стойкость свода и потери

тепла О,2710 Повьппенная стойкость свода, низкие

потери тепла I

0,25-10 Низкие стойкость свода и потери тепла

Продолжение таблицы

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к конструкции свода подовых сталеплавильных печей. Цель изобретения - повышение стойкости свода, снижение потерь тепла и нагрузок на охлаждаемые элементы. Свод содержит арочную огнеупорную кладку из штучного кирпича I, которую выкладывают между ра- диально-прямоугольными водоохлаждае- мыми балками 2. Балки 2 выполняют двухсекционными и располагают, выше рабочей поверхности сврда на 0,1 - 0,5 и ниже наружной поверхности свода на 0,1 - 0,2 толщины огнеупорной арочной кладки, а ширина балок 2 составляет 1/5-1/3 ширины штучного огнеупорного кирпича 1. Угол каждой секции балки 2 равен половине центрального угла свода. Изобретение позволит за счет снижения потерь тепла снизить расход условного топлива на 3 кг/т стали, повысить стойкость футеровки свода на 10% за счет снижения прогаров водоохлаждаемых ради- ально-прямоугольных балок 2.1 табл. 2 ил. с fS (Л i effuff.f

ВНИИПИ Заказ 763/40

Тираж 544

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 544