Подовая опора печи с шагающими балками Советский патент 1982 года по МПК F27D3/02 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в нагревательных печах прокатного производства.

Известна печь с шагающими балками для нагрева крупных слябов и заготовок, характеризующаяся недостаточной стойкостью подовых опор, предназначенных для перемещения нагреваемого металла, сложностью их изготовления и монтажа, применением дорогостоящих и дефицитных материалов.

Известна конструкция подовой опОры, в которой на несущей опорной водоохлаждаемой трубе жестко закреплены подовые опоры. Подовая опора представляет собой подвеску высотой не менее 100 мм над несущей трубой, имеющей прямоугольную форму без выступов, выполненную из обожжённого керамического материала на основе особо чистых беспористых жаростойких окислов, расположенную между двумя прокладками из жаропрочной стали,.жестко закрепленными к несу- . щей трубе 11.

Недостаткг1МИ такой конструкции являются низкая механическая прочность при изгибающих нагрузках опорной поверхности керамической части

опоры и возможность ее опрокидывания в процессе эксплуатации печи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является подовая опора печи с шагающими балками, включающая водоохлаждаемую трубу, жестко закрепленные на ней рейтеры из жаропрочной стали и керамические огнеупорные вставки, выпол10ненные монолитно с рейтером. При нагреве слябов до 1270-1310 С температура рейтера составляет 12201250°С 2.

Однако жаропрочные стали при та15ких температурах имеют низкий предел прочности, что приводит к деформациям П-образного рейте1ра и необходимости его замены. Стойкость таких Опор не более одного года.

20

Цель изобретения - повышение стойкости и долговечности рейтеров подовой опоры.

Поставленная цель достигается тем, что у подовой опоры печи с шагающи25ми балками, включающей водоохлаждаемую трубу, жестко закрепленные на ней рейтеры из жаропрочной стали и керамические огнеупорные вставки, выполненные монолитно с рейтером,

30 керамические огнеупорные встаики выполнены в виде сферических тел, при этом опорная поверхность рейтера является касательной к поверхности сферических тел.

Кроме того, диаметр сферических вставок составляет 0,5-0,6 ширины рейтера, а расстояние между центрами вставок составляет 1,1-1,2 диаметг ра сферы.

Керамические вставки выполнены из плотного огнеупорного материала, например корунда. Предел прочности при сжатии для корунда при составляет величину, на порядок большую, чем предел прочности для жаропрочных сплавов типа Х28Н48В5Л, ЗХ18Н45ЮЗ и др.

На фиг. 1 изображена подовая опора, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Подовая опора состоит из несущей опорной трубы 1 круглого или квадратного сечения из углеродистой стали, охлаждаемой изнутри, рейтера 2 из жаростойкогосплава, жестко соединенного с трубой 1, например, при помощи сварки. В теле рейтера 2 разещены огнеупорные вставки 3 сферической формы, расположенные по центральным сечениям рейтера 2, выполненные монолитно с рейтером, например, путем литья в форме с предварительно установленными шарами из огнеупорного материала.

Для обеспечения стойкости рейтера при наиболее высоких температурах ставки 3 расположены касательно порной поверхности рейтера 2 в верхней точке.

Для обеспечения необходимого терического сопротивления и в то же время достаточной жесткости рейтера иаметр сферы d должен составлять 0,5-0,6 ширины рейтера , что позвояет иметь толщину обхватывающих феру стенок тела рейтера, равную 0,2-0,25, Расстояние между центрами соседних сфер должно быть в предеах 1,1-1,2 d, что также обеспечиват жесткость закрепления сфер в тее рейтера.

Подовая опора работает следуиидим бразом.

Нагреваемый металл опирается на опорную поверхность рейтера 2, нагрузка от массы Металла через сферические огнеупорные вставки 3 и металлический корпус передается к несущей опорной трубе 1, охлаждаемой | изнутри водой. Тепло от печи и контакта с нагреваемым изделием передается через тело рейтера 2 (в нормальнрм к опорной поверхности направлении) к поверхности несущей опорной трубы 1, на которой жестко закреплены рейтеры 2, и отводится охлаждающей водой. Огнеупорные вртавки 3,

залитые в корпус рейтера 2, изготовлены из огнеупорных материалов, имекяцих коэффициент теплопроводности в 8-10 раз меньше коэффициента теплопроводности жаростойкой стали.

Это приводит к пропорциональному увеличению теплового сопротивления по сравнению с рейтером, изготовленным из металла без вставок, и, как следствие, к уменьшению теплц передачи к нecvщeй трубе и охлажда1бщей воде, т.е. к уменьшению потерь тепла на охлаждение. Одновременно повышается температура опорной поверхности рейтера, что улучшает качество нагрева металла.

В то же время высокое зна;чение предела прочности на сжатие огнеупоров, например, корунда при высоких

температурах, превышающее на порядок предел ползучести жаропрочной стали при тех же температурах (12001240С) , повышает стойкость рейтера и его долговечность. Так как огнеупорные вставки 3 обхватываются жаростойким металлом, имеющим более высокую пластичность при указанных температурах, не проявляется основной недостаток огнеупорных изделий, а именно низкие сопротивляемость изгибу и термостойкость.

Изобретение позволяет повысить температуру металла в месте контакта с опорной поверхностью подовой опоры, в несколько раз снизить тепловые потери и расход охлаждающей воды, а также повысить стойкость рейтеров по сравнению с рейтером без вставок.

Формула изобретения

1.Подовая опора печи с шагающими балками, содержащая водоохлаждаемую трубу, жестко закрепленные на

5 ней рейтеры из жаропрочной стали и керамические огнеупорные вставки, выполненные монолитно с рейтером, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости и долговечQ ности рейтера, керамические огнеупорные вставки выполнены в виде сферических тел, при этом опорная поверхность рейтера является касательной к поверхности сферических тел.

2.Опора по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что диаметр сферических вставок составляет 0,5-0,6 ширины рейтера, а расстояние между центрами вставок составляет 1,1-1,2 диаметраСферы. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Франции № 2180718, кл. F 27 В 9/20, 1975.

2.Патент Великобритании

5 1097295, кл. F 27 D 3/02, 1966.