Устройство футеровки стенок шахтной печи Советский патент 1976 года по МПК C21B7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ФУТЕРОВКИ СТЕНОК ШАХТНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относнтся к охлаждаемой шахтной печи с огнеупорной футеровкой, а именно к шахтной печи, у которой стенка состоит из кожуха, холодильных плит оболочки и огнеупорной облицовки поддерживаемой посредством выступов плит.

Изобретение относится также к холодильникам, предназначенным для использования в печах шахтного типа.

Холодильники состоят в основном из чугунных плит, которые плотно прилегают одна к другой и крепятся к кожуху. Пространство между плитами часто заполняется слоем огнеупорного и термоизолирующего материала. Каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, располагаются в плитах и вьтолняются в форме трубок, причем вне печи эти каналы образуют единую систему каналов.

Огнеупорная футеровка в местах выступов плит не прислоняется к стенке печи под действием своего собственного веса, и поэтому необходимо предусматривать специальные средства для увеличения устойчивости. В рабочих условиях, когда часть футеровки подвергнута воздействию шлака или когрз на нее налип шлак, футеровка держится плохо.

По этой причине иа внутренней части плит предусмотрены выступы, которые служат для поддержания футеровки. Эти выступы выходят внутрь печи дальше, чем остальные части плиты. Поэтому тепловой 5 поток в основном и концентрируется на них, что вызывает необходимость в специальном охлаждении Охлаждение можно осуществить, предусмотрев отдельную трубку, проходящую через этот опорньш выступ.

10 С целью создания удовлетворительной опоры для футеровки изготавливают поддерживающий выступ такой длины, а следовательно, и его протяг жениости в футеровку, чтобы последняя опиралась значительной частью своей ширины на опорный выс15 туп.

Однако выступающий конец опорного выступа ; располагается в том месте, где температура футеровки может достичь больших величин. Это сказывается на прочности опорного выступа. Если поддерживающий выступ подвергается весьма большим тепловым нагрузкам, то поток охлаждающей жидкости через него необхощ1мо прервать;тем, чтобы предотвратить возможность взрыва в печи. Дальнейшее тепловое воздействие на опорный выступ

25 может вызвать разрушение плиты, а также ухудид«тьфу я ш1В}Выступа как поддерживающего эле- мента. Чтобы избежать зтого, опорный вь$ступ делают более коротким, в результате чего он меньше нагревается. Можно совсем не использовать подоерхкивающего выступа. Тогда используют поддержива ,юший кирпич, который только входит в канавку. Однако в этом с 1учае нет достаточной опоры для футеровки, следе гвием чего является выкраишванн футеровки и даже полная потеря контакта между футеровкой н плитой. Опорный кирпич может сломаться, если соеданение слиижом плотно, или разрушиться из-за высоких термических напряжений. При ухудшении контакта с охлажденным опорным выступом температурный градиент в зтом кирпиче будет выше и подвержен большим изменениям. Цел изобретения смягчить или избежаяь те недостатки, которые заключены в использовании очень длинного или очень короткого опорного выступа на холо,дильной плите. В соответствии с изобретением предлагается шах ная печь с охлаждаемой стенкой, состояшей из кожуха и множества охлаждаемых плит, которые находятся внутри этого кожуха. Огнеупорная футеров ка отенки поддерживается выступами. Футеровка вкл чает в себя для каждого выступа огнеупорный кирпич который опирается на выступ и простирается за неfO как в направлении кожуха, -так и в обратном. Огнеупорные и физические свойства кирпича должны быть выше, чем у остальной футеровки. Предпочтительно, чтобы зтот кирпич крепился в охлажда емой печи посредством заполняюшей массы. Хорошие результаты могут быть получены, если кирпич изготовить из материала, обладающего боль шей термической проводимостью, чем по крайней мере остальная часть футеровки. Предпочтительно, чтобы зтот кирпич входил своей выступаюшей за выступ частью в направлении кожуха в выемку в плите. Выемка может быть выполнена в той же самой плите за счет выступа, на который опирается кирпич. Из-за конструктивных соображений выступ на цодте может быть вьтолнен у ее верхнего конца jp бди:31 р1 рт него, и в ка/кдом случае может быть, 1 редусмр.ир(е вь1емка, в которую входит кирпи-ч причем зта выемка будет находиться в нижней часзд плиты, смежной со следующей плитой. Такая ко я рновка имеет дополнительное преимуще ство, заключающееся в том, что поток тепла через плиту врдизи выемки улучшен. Без такой выемки охлаждающая способность плиты в зтом месте может оказаться относительно меньше цо сравнению с подводом тепла, что вызывает труд }рсти, связаиные с охлаждением. Опорньш кирпич должен быт ifty9WWO качества, поэ1ом,у для него выбирают материал с 6д;Щ,цщм PQдержанием карбида кремния. Кирпич из высококачественного огнеупорного материала осуществляет дополнительную защиту выступа плиты как от neiwrpema, так и от износа. Кирпич должен быть закреплен своим задним кониом в охлаждаемой стенке дш предотвращения поворота, тем не менее желательно предусмотреть для него более зффективную опору. Так, например, предпочтительно располагать центр тяжести кирпича вер-, гикально над выступом. Можно также предусмотреть еще один кирпич из того же материала, который должен опираться на первый. Второй кирпич способствует равномерному распределению нагрузки от веса футеровки на первый кирпич. В соответствии с изобретением предлагается холодильная плита, которая имеет выступ на стороне, обращенной внутрь печи и служащей для создания опоры для футеровки печи. На внутренней стороне плиты имеется выемка или впадина, которая располагается смежно следующему нижнему выступу. Если выступ располагается далеко от верхнего конца плиты, выемка или углубление будет в плите смежно выступу. С другой стороны, там, где выступ располагается у верхнего конца плиты, углубление может представлять собой паз у нижнего конца пли-; ты, смежный выступу следующей нижней плиты в печи, т.е. этот нижний конец имеет ступенчатые уг-. лубления. Сущность изобретения состоит в том, что выступы могут быть относительно короткими, но не настолько, чтобы это отразилось на опорной способности |кирпича, который на него опирается. Хорошие результаты могут быть достигнуты, если выступ вьщается вперед на расстояние около 10 см от внутренней поверхности холодильной плиты. На фиг. 1 схематично представлена шахтная печь, вертикальный разрез; на фиг. 2 - часть стенки; на фиг. 3 часть стенки шахтной печи, вариант. Шахта (см. фиг. 1). с дутьем имеет охлаждаемую футерованную огнеупорной облицовкой стенку, состоящую из внешнего .стального кожуха 1 и трех металлических плит 2, 3, 4, присоединенных к кожуху крепежными средствами (на фиг. не показано). На верхних концах плит 3, 4 предусмотрены опор ные выступы 5, 6. Через плиты проходят трубы (на фиг. не показаны), которые связаны в систему для циркуляции охлаждающей жидкости. С внутренней стороны (передняя сторона) плиты имеются впадины 7 прямоугольной формы,, которые заполнены огнеупорным материалом. Футеровочные опорные кирпичи 8, 9, обладающие огнеупорными свойствами, опираются на опорные выступы 5 и 6. Кирпичи 8, входят в выемки, которые вьтолнены в форме незд на нижнем конце внутренней стороны вертиально размещенных плит. Длина опорных кирпичей направлении кожуха и от него выбирается так, чтоы они опирались на опорные выступы 5 и 6 больше ем половиной своей длины. Центр тяжести каждого кирпича располагается ертикально над опорным выстутгом. Кирпичи 8 и 9 акрыты вторыми кирпичами 10 и 11, Кирпичи 10 и

111 (CM. фиг. 1) выдаются вперед, ь cropoity рабочей зоны печи, больше, чем кирпичи 8 и 9. Однако, это не существенно, поскольку и те и другие могут находиться на одинаковом расстоянии от внутренней |Эоны печи.Остальная часть стенки печи футерована шамотным кирпичом 12, покрытым расходуемой (футеровкой 13. Стенка может быть футерована пю1бым другим материалом, напрнмер, кирпичами из |карбида кремния.

I На фиг. 2 (масштаб увеличен) показан участок расположения выемки 14 и опорного выступа 5. Пунктирной линией показан путь прохождения охлаждающих труб 15,16 и 17 через плиту. Опорные кирпичи 8 могут быть установлены свободно на верхней части опорного выступа 5 и выемки 14, однако лучше заполнять остальные выемки набивочным материалом Этот материал должен быть сжимаемым, чтобы при термическом расширении плит или кирпичей он мог заполнять зти выемки. Трубы с охладителем располагаются ближе к поверхности плит в тех местах,где есть выемка 14. Там же, где зтой выемки нет, возможность возникновения перегрева плиты уменьшается. Выступ 5 (см. фиг. 3) находится на некотором расстоянии от верха ллиты. На плите выполнена

(выемка 18 сразу же над опорным кирпичом 9, которая для того, чтобы в нее заходаг опорный кирпич 8.

Фор.ч .ула изобретения

. Устройство футеровки стенок шахтной печи, сои держащее вертикальные охлаждающие плиты с гори;зонтальными выступами и огнеупорные блоки, уложенные рядами, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости горизонтальных выступов охлаждаемых плит, на выступах плит уложены :один или два ряда блоков с огнеупорнымн и физическими свойствами выше, чем остальная футеровка, причем нижний ряд указанных блоков входит в вы- емку вьннележащей плиты.

нижерасположенной плиты, выполнена прямоугольная выемка для блока повышенного качества.

ini

Фиг 2