Кожух доменной печи Советский патент 1980 года по МПК C21B7/00 

части кожуха, которые являются концентраторами напряжений.

Цель изобретения - уменьшение количества концентраторов напряжений на цилиндрической части кожуха и снижение величину напряжений в кожухе доменной печи,

Поставленная цель достигается тем, что ;кожух выполнен с изгибом к внутренней его оси по периметру, вйутри которого расположена перегородка, образующая кольцевую полость с водоохлаждаемым каналом причем изгибы расположены по высоте через две холодильные плиты, выводы от которые проходят через стенки изгибов,

На фиг. 1 изображена охлаждаемая полость кожуха, разрез; на фиг, 2 предлагаемый кожух в разрезе, общий вид;на фиг, 3 - охлаждаемая секция кожуха, вид сбоку; на фиг. 4 - охлаждаемая полость, вид сверху.

Кожух состоит из цилиндрической части I, сваренной с изогнутыми по периметру листами 2, внутри изгиба которых выполнена перегородка 3, образующая охлаждаемую полость 4. В обе стороны от изгиба расположёны холодильные цлнты 5, трубы 6 от которых выведены через отверстия в изогнутых листах и герметизированы мембранными кольцами 7, Изогнутые листы по периметру снабжены сверху штифтами 8, на которых установлены стальные полки 9. Пространство 10 между футеровкой 11 и кожухом заполнено огнеупорной набивкой. Изгибы снизу снабжены крюками 12 для подвески холодильных плит,

Устройство работает следующим обрадом.

При возникновении деформаций цилиндрическая часть 1 кожуха моа(:ёт св 66одно расширяться (перемещаться), изгибая лист 2, Так как перегородка 3 значительно меньшей толщины; чем лист 2, то она не оказывает заметного сопротивления перемещейию. Трубы 6 от холодильны плит не .получают перемещения, так как сварены с кожухом при помощи мембранных колец 7. Стальные полки 9 установлены на иггифтах 8 и отверстия в плите под игеифты выполнены сЗазором для обеспечения свободных перемещений .изогнутого листа 2 и полки 9 при росте кладки При износе футеровки стальная полк 9 и прилегающая часть кладки изнашиваются нескол&ко меньше, удержй1вая застойные материалы и предотвращая износ кожуха на изгибах. Охлаждение обеспечивается проточны охладителем, подводимым в охлаждаемую полость 4. Для регистрации температур и возможности выборочного охлаждения по участкам, кожух рнабжается термопарами, установленщлт по периметру и по высоте доьюнной печи. В начале кампании печи, где футеровка не изношена и холодильные плиты 5 функционируют, кожух не перегревается и возможна работа без проточного oxлaдиteля. Регистрируя температуру кожуха с помощью термопар, можно вводить охлаждение 1;сожуха или по участкам, или, при необходимости, полностью. Также, рех лируя количество воды, подаваемой в охлаждаемую полость 4, можно добиться снижения перепадо температур по периметру и высоте кожуха.

Листы 2 изгибаются и свариваются с перегородками 3 на заводе-изготовителе и при монтаже кожуха устанавливаются по периметру печи с промежутками через две холо 1ильные плиты. Свободные концы .изЪгнутого листа 2 свариваются с цилиндрической частью 1 кожуха. Трубы верхнего и нижнего рядов холодильных плит 5 вводятся в отверстия в листе 2 и обвариваются с мембранными кольцами 7. Первый ряд холодильных плит подвешивается на крюки 12, второй ряд крепится к первому,

В связи с постоянным увеличением объема доменных печей, требования, предъявляемые к надежности и долговечности кожуха возрастают. Существ1П011В1е конструкции не удовлетворяют требований эксплуатации, в них постоянно возникают трещины, для ликвидации которых необходимо приостанавливать ход печи, что ведет к снижению производительности агрегата.

Предлагаемое устройство, при котором, деформации кожуха компенсируются специально изогнутыми листа:ми, а температурные перепады сглаживаются принудительным охлаждением по участкам, позволяет повысить надежность и долговечность кожуха доменной печи.

При охлаждении кожуха известным способом возможности компенсации роста кладки, а также не предусмотрено выравнивание температур по высоте и периметру кожуха, тогда как известно, что значительные перепады температур в кожухе доменной печи и рост кладки вызывают высокие напряжения, которые являются причин аварий доменных печей из-за разрушения koAiyica,

Формула для долговечности имеет вид.

Т f eXWXcp

средний срок жиэни кожуха;

где Т t время, за .которое выходит конструкция иэ строя после того, как уровень напряжений превышает предел текучести;

JC - средний уровень интенсивности в кожухе;

предел текучести материала. Расчеты по этой формуле показывают, что даже небольшое снижение напряжений в кожухе значительно увеличивает долговечность работы конструкции. Так, например при среднем уровне напряжений, равном 1000 кг/см в кожухе, изготовленном из стали марки 15ХСНД,снижение среднего уровня напряжений на 5% влечет повышение долговечности на 20%,т.е. межремонтный период (между кап. ремонтами II разряда) увеличивается примерно на 1 год. До капитального ремонта 1-го разряда бывает 5-6 капремонтов II разряда. Следовательно, общий срок службы кожуха повьшается примерно на 5-6 лет.

.

Экономический эффект от применения

нЪвой конструкции кожуха доменной печи при повышении стойкости на 5 лет применительно к ДП-3завода №ивЬрожсталь составляет

.Э, .(С, + С, + Cj + с) (+f,)-12

(1110 11- 10 310 5-10 УК Ш) 10000 руб.,

где С, . - стоимость холодильных плит;

Cj lllO руб. - стоимость замены плит;

10 руб. - стоимость кладки и ее замены;

. - стоимость ремонта кожуха;

Т0 240 мес. - фактическая стойкость кожуха доменной печи;

Т 300 мес. - предполагаемая сткость кожуха.

Среднегодовая экономия времени работы доменной печи,связанная с удлинением межремонтного периода,состав ляет

l,t.i(-i)-12 .36(., 12

О,36 сут/год

Среднегодовой прирост выпуска чугуна равен

П П,т.Ы-11500-0, т/год

Экономическая эффективность от повышения производительности печи Эа, 4140-2,85-5 59000 руб.

Ориентировочный эффект составляет

10000+59000

Э,+ Э 69000 руб.

Формула изобретения

Кожух доменной печи, состояьо й из цилиндрической оболочки с жестко прикрепленными к ней с внутренней стороны холодильниками с каналами Для циркуляции охладителя и с охлаждающими секциями с наружной стороны, отличаюэдИйс я тем, Что, с целью увеличения срока службы и повышения надежности, вследст вие уменьшения количества концентраторов напряжений на цилиндрической части кожуха и снижения величины напряжений, кожух выполнен с изгибом к внутренней его оси По периметру, внутри которого расположена перегородка, образующая водоохлаждаемую полость, причем изгибы располжены по высоте через две з олодильные ПЛИТЫ, вывбды от которых проходят через стенки изгибов.

.Источники информации, принятае ва внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР rt 335284, кл. С 21 В 9/00, 1970.

2.Патент ФРГ №2544273,

кл. F 27 В 1/24, 1975 (прототип).

,Ь /todfo ffKiaduffUfJt Uimuvtnui ffpffnta no Sbifo ui от %oAoBu 6Httg ллилг l pfnAtHU OfnSod 0)iAa uinejts

фu,г.1