Устройство для охлаждения шахты печи Советский патент 1992 года по МПК C21B7/10 

А

Т, ft

ill i

L

s Ч

J

х| xj О

СО

о

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к устройствам охлаждения доменных печей.

Известны охлаждающие устройства в виде чугунных холодильных плит, которые имеют следующие недостатки; низкую стойкость охлаждающих труб, вызванную науглероживанием последних при остывании отливки в процессе изготовления плиты; дороговизну производства и монтажа; значительные потери технологического тепла при эксплуатации .

Наиболее близок к предлагаемой конструкции холодильник, разработанный ВНИ- ПИЧЭО, содержащий металлическую форму и охлаждающие трубы, где та часть металлической формы, которая обращена к кожуху и в которой размещены трубы, заполнена слоем низкотеплопроводного неметаллического материала, а остальная часть формы, обращенная в рабочее пространство, заполнена высокотеплопроводным материалом, в частности чугуном .

Такая конструкция имеет более низкую себестоимость и позволяет избежать науглероживания труб при изготовлении.

Вместе с тем она имеет ряд недостатков:

а)наличие низкотеплопроводного материала между кожухом и охлаждающими трубами, что препятствует отводу тепла от кожуха и влечет за собой перегрев последнего:

б)наличие высокотеплопроводного слоя между рабочим пространством печи и охлаждающими трубами, что способствует интенсивному уходу тепла от рабочего пространства с охладителем и приводит к необходимости увеличивать расход кокса для компенсации тепловых потерь;

в)размещение труб в низкотеплопроводном материале, что создает в последнем неравномерность температурного поля и термонапряжения, снижающие надежность и долговечность как самого материала, так и кожуха доменной печи;

г)незащищенность устройства от абразивного износа со стороны, обращенной в рабочее пространство, где холодильник подвергается воздействию твердых кусков нерасплавившейся шихты.

Цель изобретения - равномерное и интенсивное охлаждение кожуха, уменьшение потерь технологического тепла и повышение срока службы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что стальные охлаждающие трубы расположены в высокотеплопроводном огнеупорном слое, размещенном со стороны кожуха печи, а огнеупорный низкотеплопроводный

слой со стороны рабочего пространства печи покрыт слоем высокопрочного бетона.

Вышеуказанные отличия соответствуют критерию новизна.

Поскольку заявленная совокупность

признаков позволяет достичь поставленную цель, обусловленную существенными отличиями, то предлагаемое техническое решениесоответствуеткритерию

положительный эффект вследствие улучшения охлаждения кожуха, уменьшения потерь тепла и увеличения срока службы устройства.

По каждому отличительному признаку

проведен поиск известных технических решений в научно-технической литературе и патентной документации.

Так как из уровня техники не выявлена заявляемая совокупность признаков, позволяющая достичь указанную выше цель, то заявленное техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Оно содержит металлоконструкцию 1.

куда помещается охлаждающая труба 2, залитая в теплопроводную огнеупорную массу на основе карбида кремния 3, и теплоизолирующий муллитокорундовый слой 4 с покрытием из высокопрочного бетона или торкрет-массы 5.

Тепловая работа охлаждающего устройства происходит следующим образом: поток тепла из рабочего пространства печи задерживается муллитокорундовым слоем 4 с вы- сокопрочным покрытием 5. В случае перегрева кожуха печным газом, просочившимся сквозь неплотности конструкции, тепло от кожуха будет отводиться через теплопроводный слой 3 и стенки труб 2 с охлаждающей водой.

Преимущества заявляемого устройства заключаются в следующем:

- наличие высокотеплопроводного слоя

между трубами и кожухом позволяет охлаждать последний более интенсивно и равномерно, чем это делает устройство-прототип, причем потери технологического тепла не увеличиваются, а уменьшаются;

- покрытие из высокопрочного бетона

защищает устройство от абразивного воздействия со стороны шихты, чем продлевается срок его службы.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения шахты печи, преимущественно доменной, включающее металлическую форму, содержащую стальные охлаждающие трубы, и низкотеплопроводный и высокотеплопроводный огнеупорные слои, отличающееся тем, что, с целью достижения равномерного и интенсивного охлаждения кожуха печи, уменьшения потерь технологического тепла и повышения срока службы устройства,

стальные охлаждающие трубы расположены в высокотеплопроводном огнеупорном слое, размещенном со стороны кожуха печи, а огнеупорный низкотеплопроводный слой со стороны рабочего пространства печи покрыт слоем высокопрочного бетона.