Теплоизолирующее устройство для нагретых емкостей Советский патент 1993 года по МПК B22D41/05 

(Л

С

Использование: сушка и подогрев стале- разливочных и чугуновозных ковшей, сохранение тепла в ковшах с расплавом металла при разливке стали. Сущность изобретения: выполнение силового основания в виде металлического решетчатого каркаса из сортового проката, к которому через стержни, прошивающие уложенный в складки гофрированный сжимаемый волокнистый огнеупорныйматериал, крепятся сформированные таким образом теплоизоляционные блоки; плоскость прошивки блоков параллельна плоскости каркаса, а направление прошивки перпендикулярно зигзагообразным параллельным слоям блока и элементам каркаса, на которых закреплены стержни. 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям теплоизолирующих устройств для сушки и подогрева сталеразливочных и чугуновозных ковшей и для сохранения тепла в ковшах с расплаоом металла при разливке стали.

Изобретение может использоваться в теплонапряженных агрегатах.

Известны устройства для сушки и нагрева емкостей, в которых для уменьшения теплообмена с окружающей средой используются цельнометаллические конструкции (крышки).

Недостатком данных устройств является применение, незафутерованных или частично зафутерованных теплоизоляцией конструкций, которые при термическом воздействии подвергаются короблению, окислению и прогару, что сокращает срок их эксплуатации и снижает теплоизоляционные характеристики.

Наиболее близким к изобретению является устройство для нагрева емкостей, оснащенное уплотнительным элементом, который футерован блоками из сжимаемого огнеупорного волокнистого материала в виде полотна.

Недостатком данной конструкции является большой вес уплотнительного элемента из-за применения цельнометаллической рамы. Кроме того, предлагаемое использование теплоизоляционных блоков кубической формы предполагает значительный расход металлического крепежа на единицу площади уплотнительного элемента, что тоже утяжеляет конструкцию. Кроме того, предлагаемая схема крепления затрудняет замену отдельных блоков в центральной области футеровки при ремонте уплотнительного элемента и не обеспечивает удержания блоков теплоизоляции при использовании данной конструкции в горизонтальном положении футеровкой вниз. Уплотнительный же элемент прототипа используется только вертикально при подогреве ковшей, распоvi

00

ел

00

о

со

ложенных на опорных блоках в горизонтальном положении (на боку). Такая установка требует применения специальной кантовки ковшей с использованием кранов с большой грузоподъемностью и увеличе- ния производственных площадей, При этом на подавляющем большинстве металлургических предприятий на всех переделах применяется вертикальная установка ковшей.

Целью изобретения является снижение веса теплоизолирующего устройства, расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в теплоизолирующем устройстве для нагре- тых емкостей, содержащем основание и блоки из сжимаемого волокнистого материала, выполненные в виде решетчатого металлического каркаса из сортового проката (уголок, швеллер, тавр и т. п.), каждый блок прошит металлическими стержнями, закрепленными на каркасе, при этом плоскость прошивки блоков -параллельна плоскости каркаса, а направление - перпендикулярно зигзагообразным параллельным слоям и элементам каркаса, на которых закреплены стержни,

Предлагаемая конструкция теплоизолирующего устройства благодаря тому, что принцип его работы не отличается от прин- ципа работы прототипа, позволяет сохранить теплоизолирующие характеристики при одновременном снижении весовых показателей и расширении, благодаря новой схеме крепления блоков, эксплуатационных возможностей (использование как в виде стенок, так и в виде крышек для теплонап- ряженных агрегатов).

На фиг. 1 показано теплоизолирующее устройство для нагретых емкостей, вид сверху; на фиг.2-разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - блоки из сжимаемого волокнистого материала с фрагментом силового металлического каркаса.

В наиболее общем варианте предлагав- мое теплоизолирующее устройство состоит из основания в виде силового металлического каркаса 1, на котором закреплены фу- теровочные блоки 2. Каждый блок образован путем укладки полотна сжимав- мого волокнистого огнеупорного материала зигзагообразно параллельными слоями 3. Блок имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Ширина его ограничивается шириной полотна сжимаемого волокнистого огнеупорного материала, а длина и высота

регламентируются конструкторскими расчетами. Блоки 2 прошиты в направлении, перпендикулярном зигзагообразным параллельным слоям 3, стержнями (проволокой) 4. Шаг прошивки не более 200 мм. Прошитые блоки 2 установлены на каркасе 1 таким образом, чтобы плоскость прошивки была параллельна плоскости каркаса, а направление - перпендикулярно элементам каркаса. Концы стержней (проволоки) соединены с силовым каркасом 1. Соединение 5 может быть неразъемным. Блоки 2 подгоняются плотно один к другому.

При эксплуатации данное теплоизолирующее устройство устанавливается таким образом, чтобы блоки 2 были обращены в рабочее пространство. Волокнистый огнеупорный материал, применяющийся для изготовления блоков 2 (например, каолиновая вата), обладает низкой степенью черноты ( Ј2 0,4) благодаря чему, при оценке теплопередачи излучением.проведенной по формуле

q(T6s)-(w)V где Ti - температура излучающей поверхности;

Т2 - температура поглощающей поверхности;

Ј1 - степень черноты излучающей поверхности;

Ј2 - степень черноты поглощающей поверхности;

а - постоянная Стефана-Больцмана. Тепловые потери от излучения снижаются более чем в 2 раза.

Формула изобретения Теплоизолирующее устройство для нагретых емкостей, содержащее основание и блоки из сжимаемого огнеупорного волокнистого материала, выполненные из зигзагообразных параллельных слоев и закрепленные на основании, отличающееся тем, что, с целью снижения веса и расширения эксплуатационных возможностей, основание выполнено в виде решетчатого металлического каркаса из сортового проката, каждый блок прошит металлическими стержнями, закрепленными на каркасе, при этом плоскость про- шивки блоков параллельна, плоскости каркаса, а направление перпендикулярно зигзагообразным параллельным слоям и элементам каркаса, на которых закреплены стержни.