Тепловая изоляция подовых труб Советский патент 1993 года по МПК F27B3/10 F27B3/02 

Изобретение относится к устройствам для транспортировки слябов и блюмов при их нагреве в печах прокатных станов и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - увеличение срока службы изоляции.

Нафиг.1 представлен общий вид теплоизоляции горизонтальной подовой трубы, на которые опираются нагреваемые заго товки; на фиг.2 - температурное поле в огнеупорном блоке в известном техническом решении при температуре печи 1350°С для трубы диаметром 219 мм и общей толщине изоляции 20 мм; на фиг.З - то же, в предлагаемой изоляции.

На обеих боковых сторонах подовой трубы 1 ниже рейтера 2 и примерно на уровне горизонтальной оси трубы приварены продольные ребра 3. На продольные ребра 3 подвешены сегментообразныа огнеупорные блоки 4, каждый из которых закрывает

или правую или левую сторону трубы. Размер блоков по 120-135°С.

Внутренняя поверхность 5 верхней части блока 6, расположенная выше продольного ребра 3, имеет радиус изгиба Re, равный радиусу подовой трубы RT, и поэтому верхняя часть блока 6 вплотную примыкает к подовой трубе. Внутренняя поверхность 7 нижней части блоков 8 выполнена радиусом RH, превышающим радиус трубы на толщину слоя теплоизоляционного материала 9. покрывающего нижнюю поверхность трубы между правыми и левыми продольными ребрами 3.

Между нижней 7 и верхней 5 внутренними поверхностями блок содержит продольный ус туп 10, наклоненный под тем же углом к горизонту, что и продольное ребро 3. Верхняя часть трубы между блоками 4 и рейтером.2 покрыта теплоизоляционной массой 11.

00

СА

При монтаже продольные ребра 3 приваривают к боковым поверхностям трубы под таким углом к горизонту, чтобы при установке огнеупорного блока его верхняя внутренняя поверхность 5 и продольный уступ 10 плотно примыкали к подовой трубе и продольному ребру. После приварки ребер на нижнюю поверхность трубы наклеивают слой теплоизоляционного материала 9 определенной толщины, например, муллиток- ремнеземистое волокно МКРВ-200 толщиной 20 мм на жидком стекле.

В предложенной конструкции верхняя часть огнеупорного блока выполнена утолщенной и вплотную примыкает к водоох- лаждаемой подовой трубе, то есть внутренняя его поверхность имеет радиус трубы. Поэтом опасное поперечное сечение . блока, расположенное на стыке утолщенной и утонченной его частей (напротив продоль/- ного ребра), охлаждается за счет стока тепла через верхнюю часть блока в подовую трубу.

Подвеска огнеупорных блоков на продольный уступ позволяет полностью ликвидировать продольный паз на внутренней поверхности блока. Это, при прочих равных условиях, увеличивать толщину опасного поперечного сечения блоков на глубину паза (на 25-33%) и соответственно на такую же величину снижаются в них растягивающие напряжения. Кроме этого, ликвидируется продольный паз в огнеупорном блоке, как концентратор напряжений.

Из расчетных температурных полей, представленных на фиг.2 и 3, следует, что при температуре в печи 1350°С для трубы диаметром 219 мм, толщине волокна 20 мм и толщине огнеупорного блока 70 мм средняя температура в опасном сечении предлагаемого блока составляет Ш36°С по сравнению с 1211°С у известной конструкции или на 175°С ниже.

Естественно, что за счет весьма большого снижения средней температуры и рас- тягивающих напряжений в опасном поперечном сечении резко увеличивается срок службы блоков и соответственно всей изоляции - в печах стана 2000 НЛКМ с температурой до 1350°С на продольных трубах диаметром 219 мм срок службы опытной партии разработанной изоляции, имеющей тепловые потери 8200 Вт/м2, составил не

ниже 18 мес. при сохранности 80-90%.

Известно, что в современных нагревательных печах площадь подовых труб достигает 500 м2 и более. А так как температура поверхности трубы без изоляции не превышает 350°С, то влияние низкотеплопроводной изоляции этих -труб на технико-экономические показатели исключительно велико: теплоизоляция уменьшает расход топлива на 15-25%, а за счет

интенсификации теплообмена повышает производительность печей на 20-25% при одновременном снижении рабочих температур по зонам на 50-15°С, увеличивает сроки службы футеровки, подовых труб и

печной арматуры, уменьшает окалинообра- зование на нагреваемых заготовках, повышает качество их нагрева и снижает величину темных пятен в заготовках.

Использование изобретения позволит

значительно повысить срок службы огнеупорных блоков, являющихся основным элементом в теплоизоляции горизонтальных подовых труб. Подсчитано, что увеличение срока службы двухслойной изоляции всего на

30 суток каждый квадратный метр подовых труб экономит в зависимости от температуры в печи 8-16 т усл.топлива.

Формула изобретения Тепловая изоляция подовых труб, содержащая слой волокнистого теплоизоляционного материала и огнеупорные блоки, подвешенные на ребра, приваренные к трубе, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы изоляции, внутренняя поверхность огнеупорного блока образована двумя цилиндрическими поверхностями - верхняя его часть имеет радиус подовой трубы и примыкает к ней, а. нижняя его часть выполнена радиусом, превышающим радиус трубы на толщину слоя волокнистого теплоизоляционного материала, при этом две эти поверхности сопряже ны одна с другой посредством продольного уступа, удерживающего блок на ребре.

Ш

2 2Пф

Al.t

Сущность изобретения: изоляция подовых труб содержит слой волокнистого теп-: лоизоляционного материала и огнеупорные блоки, подвешенные на ребра, приваренные к трубе, при этом внутренняя поверхность огнеупорного блока образована двумя цилиндрическими поверхностями - верхняя его часть имеет радиус подовой трубы и примыкает к ней, а нижняя его часть выполнена радиусом, превышающим радиус трубы на толщину слоя волокнистого теплоизоляционного материала, причем две эти поверхности сопряжены одна с другой посредством продольного уступа, удерживающего блок на ребре, 3 ил.

IfrfrOCSl

.л f

Фиг. 3