Арочный свод сталеплавильнойпЕчи Советский патент 1981 года по МПК F27D1/02 

(54) АРОЧНЫЙ СВОД СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к производству металлов и сплавов и может быть использовано в сталеплавильных печах: электродуговых, мартеновских и двухванных.

По основному авт. св. № 731245.

известна контрукция распорной или распорно-подвесного свода, выполненного из огнеупорного материала и снабженного наружной тепловой изоляцией переменной толщины. Наружная тепловая изоляция свода выполнена от его боковых сторон на расстоянии, равном О,3-О,35 длины арки свода, и с то1Ш1иной, равномерно умень- шакяцейся от боковых сторон к центру арки свода, причем толщина тепловой изолядии равна: у боковых сторон свода- произведению ,a на арке (О,О1-О,О1

LI.

Указанная конструкция обеспечивает более равномерный износ огнеупоров по сравнению с известными, однако участки свода, примыкающие к охлаждаемым пятовым балкам, все же изнашиваются значительно медленнее центральной части. Поэтому, несмотря на то, что отвод тепла отпериферийных участков затруднен, контакт с охлаждаемыми балками приводит к более медленному износу пятовых кирпичей. Примыкающая к пятовым кирпичам часть кладки свода также охлаждается. Проведенные расчеты показывают,а практика эксплуатации сводов сталеппавнльньос печей подтверждает тот факт, что у сводо- Бого Кольца -электродуговых печей и пя-м товых балок мартеновских и двухввнных агрегатов два-три кирпича изнашиваются к концу кампании на 2О-4О%. Поэтому несмотря на уменьшение теплоо вода за счет наложения наружнойизоЛ5и1ии, WSBOC кладки свода у охлаждаемого сводового кольца {пятовой балки) будет замедлен гю сравнению с центральными учасгками свода из-за отвода тепла охлаждающей водой. Кроме того, после отаосительного выравнивания линий износа наружная изоляция остается на своде н может привеств в некоторых точках к усиленному его износу. Опережающий износ центральных

381

ynacTKOij свода элекчроцуговсй печи объясняется еще к наличием отверстий пля эпекгропов, ослабляющих свод и выбиванием газов в зазоры вокруг электродов. На многих аавоцах применяют метод умень шения реюхоца сводовых огнеупоров на тонну стали за счет смены центральной части свода. Так как основной причиной разрушения свода сталеплавильного агрегата является то, чго сопротивление проч.ности в центральной, изношенной части свода становится меньше распорных усилий из-за уменьшения сечения центральной части, то достижение равномерного износа в процессе эксплуатации практччески полностью ликвидирует основную причину разрушения свода.

Добиться равномерной линии износа свода можно двумя путями: уменьшить износ центральной части или увеличить износ перифорийных участков,- Уменьшение износа центральной части связано с дополнительными энергетическими затратами на ее охлаждение. Увеличение ке износа периферийных участков свода можно осуществить за счет уменьшения отвода тепла с этой части свода путем наложения на нее изоляции.

Цель изобретения -созданиераспорной и (или) распорно-подвесной конструкции огнеупорного свода сталеплавильной печи с повышенной стойкостью и производительностью.

Указанная цель достигается тем, .что свод дополнительно снабжен изоляцией, установленной между охлаждаемым опорным устройством (сводовое кольцо для дуговых печей, пятовые балки для мартеновских и двухванных) и огнеупорной клакой, а в качестве наружной изоляции , использован материал (например, минеральная вата), который разлагается ОРи 450-750 С.

Нетоксичные продукты разложения изоляционного материала удаляются при еже- плавочных обдувках свода печи.

На чертеже показан арочный свод сталеплавильной печи.

Свод состоит изогнеупорной клацки 1, охлаждаемого опорного устройства 2 (сводового крльца или пятовой балки), изоляции 3, размещенной между кладкой свода и опорным устройством,:,и наружной тепловой изоляции 4,

Наружная тепловая изоляция выполнена от боковых сторон свода на расстоянии 0,3 0,35 длиныг арки свода, толщина иаол5щки равномерно уменьшается от боковых сторон к центру арки. Толщин; изо0е4

ляции у боковых стен составляет IC HJ/AC а на арке- (0,01-О,015)Т сАиз/Ас, где с - начальная толщина свода, М}ЛизгАсКоэффициенты теплопроводности материала изоляции и сводового огнеупора, Вт/м.град,

Наличие изоляции межпу охлаждаемым опорным устройством (пятовые балки, сводовое кольцо) затрудняет отвод тепла от

О опорных пятовых кирпичей и огнеупорной кладки, примыкающей к ним. Поэтому скорость износа периферийных участков свода растет, приближаясь к скорости износа клацки центральной части,и линия износа

5 свода выравнивается.

Наложение наружной тепловой изоляции любого типа уменьшает тепловые потери печью. Температура изолируемого огнеупора повышается за счет уменьшения от0 вода тепла. Используемый в качестве наружной тепловой изоляции свода материал имеет т мпературу разложения 450- 75О С, Изоляция может быть выполнена из следующих материалов: минеральная

5 вата, ст кловата, асбозурит, асбоцементные плиты, обмазки на основе асбеста и т.п. Образующиеся продукты разложения нетоксичны и могут быть легко удалены при ежеплавочных обдувках ne4vi.

0 При температуре наружной изоляции 45О-75О С температура наружной поверхности свода, расположенной под слоем изолядии, достигает величины 5ОО-80О С. Этим температурам соответствует толщина сводовых огнеупоров 9О-120 мм. Расчетами установлено, что при указанных остаточных толщинах устанавливается тепловое равновесие, означающее, что все количество тепла, падакяцее на свод из

рабочего пространства печи, рассеивается его наружной поверхности в окружающую среоу естественной конвекцией и излучением. При наступившем тепловом равновесии скорость износа огнеупора равна нулю, т,«. I если свод по всей длине дуги будет иметь остаточную толщину 9О-12О мм, то его износ прекратится, а равная толщина всех участков исключает его коробление и поломку.

При равновесной остаточной толщине свода тепловые потери через него по стоянны и не,зависят от длительности кампании.

Таким образом, наложение изоляционного материала (минеральной ваты и т.П;

с температурой разложения 450-750 С на наружную поверхность свода любого сталеплавильного агрегата приведет к тому, что участки свода, подверженные наи5813более интенсивному разгару, буцуг иметь самую большую г- мпературу и нагревают до температуры разложения изоляцию в первую очереоь. По этой причине изоляция на этих участках свода после разложения будет удалена.при очередной обдувке свода. Толщина огнеупорного свода, находящегося под продуктами разложения изол5щий, соответствует равновесной. Так как центральная часть свода лю-бого сталеплавильного агрегата подвержена наибольшему тепловому воздействию со стороны печи и, следовательно, изнаши вается наиболее интенсивно, то она не изолируется, в результате чего организует ся (естественный отвод тепла от нее. Наложение указанной изоляции на периферийные участки свода в сочетании с изоляцией, размещенной между кладкой и охлаж даемыми опорными конструкциями, обеспечивает равномерные износ свода до одинаковой по дуге равновесной остаточной толщины свода. За счет раыюмерности износа длительность кампании печи по своду возрастает и производительность агрегата увеличивается. Таким образом, применение изолирующего материала с температурой р аз ложе- ния 450-750 с в качестве сводовой изоляции сталеплавильной печи автоматически выравнивает линию износа свода; свод, снабженный изоляцией такого типа, обладает более вьюокой стойкостью, и производительность печи возрастает. Форму,л а изобретения 1.Арочный свод сталеплавильной печи по авт. св. М 731245, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости свода и производительности печи, свод дополнительно снабжен тепловой изоляцией, установленной между охлаждаемым опорным устройством и Кладкой, при этом наружная тепловая изоляция выполнена из материала с температурой разложения 45О-750 С. 2,Свод по п. 1, отличающийс я тем, что в качестве материала наружной изоляции использована минеральная вата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Nq 731245, кл. Т 27 D 1/О2, F 27 G 3/16, 1976.