Опорное кольцо конвертера Советский патент 1989 года по МПК C21C5/42 C21C5/46 

Изобретение относится к металлургии, а точнее к элементам конструкции конвертеров для выплавки стали.

Цель изобретения - повьшение надежности за счет увеличения трещино- стойкости.

Сварное опорное кольцо коробчатого сечения с цапфами, внутренняя стенка выполнена многослойной, по меньшей мере из двух обечаек (слоев). Обечайка, ближайшая к корпусу конвертера, толщиной 0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки состоит из отдельных четырех частей. Торцы составных -част ей, состыкованные между собой с зазором, размещены под углом 40-60 относительно оси цапф и под углом к горизонтальной плоскости. При этом торцы стыков не выходят за пре- делы зоны 40-6G . Предлагаемое конструктивное выполнение обеспечивает сохранение несущей способности опорного кольца даже в случае возникновения

10

jQ

01084 .

стойкости, является толщина, равная 0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки.

Во избежание ослабления поперечного сечения внутренней стенки кольца стыки торцов частей обечайки расположены под углом к горизонтальной плоскости в пределах зоны 40-60.

В предлагаемой конструкции опорного кольца торцы образующих обечаек внутренней стенки приварены к полкам на разных уровнях друг относительно друга. Это позволяет в случае разрушения одного из стыков сохранить в целости второй стык.

Выполнение обечаек стенки опорного кольца из ЛИСТОВ меньшей толщины позволяет использовать прокат более высокого качества, чем это оказывается возможным при использовании проката больших толш;ин.

На фиг.1 изображено предлагаемое опорное кольцо конвертерй, общий вид;

f5

Изобретение относится к элементам конструкции конвертеров для выплавки стали. Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения трещиностойкости конструкции. Опорное кольцо конвертера коробчатого сечения состоит из внутренней стенки 1 со стороны корпуса 2 конвертера, выполненной из двух обечаек 3,4 с толщиной ближайшей к корпусу обечайки 3, равной 0,35-0,5 суммарной толщины стенки 1, а также монолитной стенки 5 и полок 6,7. При этом обечайка 3 выполнена из отдельных частей, состыкованных между собой с зазором, а стыки этих частей размещены под углом 40-60° относительно оси цапф и расположены под углом к горизонтальной плоскости таким образом, чтобы концы стыков не выходили за пределы зоны 40-60°. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

трещины в одной из обечаек внутренней 25 фиг.2-4 - конструктивные выполнестенки.

При .возникновении трещины в одной из обечаек происходит перераспределение нагрузки в сечении и неповрежденная обечайка помогает в работе повреж денной, . затрудняя развитие трещины. Прилегающая к корпусу конвертера обечайка выполняет роль экрана, снижая почти в два раза тепловое воздействие на вторую обечайку, и облегчая условия ее работы. Наиболее нагретой является первая обечайка стенки и она находится в сжатом состоянии, а это затрудняет возникновение и развитие в ней TpemjiH.

При толщине внутренней обечайки меньше 0,35 суммарной толщины стенки происходит потеря ею устойчивости, а деформация уменьшает зазор между корпусом конвертера и опорным кольцом. Это вызывает увеличение теплопередачи к. опорному кольцу и снижение его . прочности.

При толщине обечайки более 0,5 суммарной толщины стенки приводит к уменьшению напряжения сжатия в ней и как следствие, к значительному увеличению напряжений растяжения во внешнем слое внутренней стенки опорного кольца, что способствует более быстрому возникновению и распространению в ней трещин. Таким образом, оптималной толщиной внутреннего слоя, с точки зрения термопрочности и трещино

п

5

0

5

стыков не выходят

о

0

5

Нин стыков обечаек внутренней стенки.

Опорное кольцо конвертера коробчатого сечения с цапфами состоит из внутренней стенки 1 со стороны корпуса 2 конвертера, выполненной из двух обечаек 3 и 4, с толщиной ближайшей к корпусу обечайки 3, равной 0,35 - 0,5 от суммарной толщины стенки 1, а также монолитной стенки 5 и полок 6 и 7. При этом обечайка 3 выполнена из отдельных частей 8, состыкованных между собой с зазором 9, а стыки 10 этих частей размещены под углом 40-60 относительно оси цапф 11 и расположены под углом к горизонтальной плоскости так, что концы 12 за пределы зоны 40-60

В процессе эксплуатации конвертера корпус 2 нагревается до 300- 400°С и передает излучением на опорное кольцо тепловой поток, который воспринимается и снижается почти вдвое первой обечайкой 3 стенки 1 со стороны корпуса 2, облегчая условия работы второй обечайки 4. Конструкция этой стенки из двух обечаек исключает возможность возникновения в стенке сквозных трещин, переходящих на полки 6 и 7 опорного кольца и способных разрушить все коробчатое сечение. Изготовление обечайки 3 из отдельных частей 8, состыкованных между собой с зазором 9, позволяет предотвратить развитие протяженных

51520108

кольцевых трещин в месте соединения внутренней стенки 1 с горизонтальными полками 6 и 7. Результаты экспериментальных исследований на моделях опорных колец конвертеров приведены в табл. 1 и 2.

Предпагаемая конструкция опорного кольца позволяет повысить его надежность И долговечность за счет увели- Q чения трещиностойкости конструкции.

Формула изобретения

тем, что, с целью повышения надеж- ности за счет увеличения трещиностойкости, обечайка, прилегающая к корпусу, вьиолнена из отдельных частей, при этом части обечайки состыкованы с зазором под углом 40-60 от- носительно оси цапф, а тол1цина обечайки равна 0,35-0,5 суммарной толщины внутренней стенки.

Таблица 1

Соотношение толщин,

Наблюдения

Потеря устойчивости,выпучивание первой, ближайшей к корпусу обечайки

45

Устойчивость сохраняется,

выпучивания нет

Обечайка сжата, вероятность возникновения трещин низкая

50

Продолжение табл.f

Обечайка .сжата, вероят

ность возникновения трещин низкая, дальнейшее увеличение толщины первой обечайки ведет к уменьшению напряжения сжатия

Уменьшение напряжений

сжатия в первой обечайке, увеличение вероятности возникновения трепщн

- толщина первой ближайшей к

корпусу обечайки; - суммарная толщина внутренней

стенки опорного кольца.

Таблица 2

Наблюдения

о

30

5

0

5

40 50

60 70

Уменьшение жесткости конструкции, возрастают изгибающие моменты, увеличивается уровень механических напряжений

Низкий уровень механических напряжений

Изгибающие моменты близг ки к нулю, минимальный уровень механических напряжений

Низкий уровень механических напряжений

Уменьшение жесткости конструкции, возр ЕКтают изгибающие моменты, увеличивается уровень механических напряжений

50

/г

0-60

дзивЛ

11

(рие.З