Плита перекрытия ванны дуговой печи Советский патент 1982 года по МПК F27D1/02 

(5) ПЛИТА ПЕРЕКРЫТИЯ ВАННЫ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к перестроению для металлургии, в.частности оно может быть использовано в дуговых руднотермичбских печах.

Известна конструкция перекрытия ванны дуговой печи, выполненная в виде металлического водоохлаждаемого каркаса, с футеровкой из огнеупорного фасонного кирпича ГПЕе недостатками являются трудоемкость и сложность изготовления.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является плита перекрытия ванны дуговой печи, включающая металлический кессон с днищем, оребренным изнутри и теплоизолированным снаружи, напорный и сливной коллекторы 2.

Недостаток известной плиты состоит в том, что не обеспечивается герметизация полостей кессона смежными перегородками (рёбрами), поскольку последние герметически приварены только к нижнему листу

кессона (днищу), а между верхними торцами ребер и верхним листом образуются зазоры, сквозь которые происходит перетека.ние воды, в результате чего нарушается направленный поток воды вдоль полостей и образуются застойные участки, в которых вода закипает с образованием слоя накипи. Такое нарушение в охлаждении кессона приводит к его прогару и попаданию воды в плавильную ванну.

Кроме того, наличие большего числа поворотов в охлаждаемых полостях, с одной стороны, обусловливает значительные потери напора охлаждающей воды, а с другой стороны, спо- . собствует выпадению солей на дно Кессона , в Результате чего резко ухудшается охлаждение днища кессона.

Последнее обстоятельство можно избежать. Используя для охлаждения химочищенную воду, постоянноциркулирующую по каналам кессона. Однако это требует больших денежных затрат.

393

К недостатку известной плиты можно также отнести наличие вертикальных стяжек, приваренных к верхнему и нижнему листам кессона. Стяжки предотвращают деформацию кессона от давления циркулирующей воды в герметической полости кессона. Стяухки располагаются вдоль охлаждаемых полостей с шагом 100-150 мм. Большое количество стяжек значительно усложняет технологию изготовления кессонов.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и надежности работы.

Цель достигается TeMj что в плите перекрытия ванны дуговой печи, содержащей металлический кессон с днищeN,opeбpeнным изнутри и теплоизолированным снаружи, напорный и сливной коллекторы, напорный и сливной коллекторы установлены вдоль Р(вух противоположных боковых граней кессона и соединены между собой рядом параллельных труб, расположенных внутри его полости и герметично изолированных от нее, причем верхняя грань кессона снабжена теплоизоляцией.

А также тем, что трубы расположен над днищем кессона на расстоянии 0,10,2 высоты его полости.

,На фиг. 1 изображена плита, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Кессон содержит верхний металлический лист 1 и нижний металлический лист (дно) 2 .

Вдоль двух боковых противополо ; ных граней установлены напорный 3 и сливной Ц коллекторы.

Коллекторы 3 и t могут иметь различную форму. В данном случае изображены трубчатые коллекторы.

Остальные две боковые грани образованы остальными листами 5 и 6, края которых прикреплены к коллекторам 3.и . Таким образом, в кессоне образована герметическая полость.

Коллекторы 3 и 4 соединены между собой параллельным рядом труб 7 расположенных горизонтально внутри герметической полости кессона. В коллекторе 3 имеется подводящий патрубок 8, а в коллекторе k - отводящи патрубок З В отверстие верхнего листа t приварена компенсационная трубка 10.

784

К внутренней плоскости дна 2 приварены ребра 11, расположенные между трубами 7- Снаружи в нижней части кессона имеется футеровка из жаростойкого бетона 12. Верхняя плоскость листа 1 также покрыта бетоном 13. Коллекторы 3 и 4 выполнены из стальных труб с заглушками 14 на торцах.

Герметичная полость кессона заполняется охлаждающей жидкостью Т5 через компенсационную трубку 10.

Кессон работает следующим образом. Вначале через компенсационную 5 трубку 10 полость кессона полностью заполняют охлаждающей жидкостью 15, затем подают воду в коллектор 3 через патрубок 8. Вода по трубам 7 поступает в коллектор k и через патрубок 9 выходит в систему водопровода. При эксплуатации печи нижний лист-дно 2 кессона будет подвергаться нагреву, однако его прогар практически исключен ввиду того, что 5 по трубам 7 постоянно пропускается холодная вода, что обеспечивает эффективное охлаждение дна 2 кессона. Кроме того, охлаждение дна 2 кессона происходит по всей поверхности, Q поскольку охлаждающая жидкость 15 имеет постоянную температуру, и исключена возможность появления накипи и солей на дне 2.

Диаметр и количество труб 7 определяются теплотехническим расчетом. Ребра 11 увеличивают охлаждаемую поверхность дна 2 и обеспечивают механическую прочность кессона.

Пропуская постоянно холодную воду через трубы J, можно полностью исключить пленочное охлаждение дна 2, так как охлаждающая жидкость 15, нагретая до парообразования, поднимаяясь вверх до труб 7, конденсируется и опускается на дно 2.

Преимущестао предлагаемой плиты состоит также в том, что даже в случае прогара дна 2 в ванну печи вытечет ограниченный объем охлаждающей жидкости, равный объему полости кессона.

Предлагаемая конструкция плиты перекрытия проста в изготовлении, поскольку не требует установки при варнах. стяжек, соединяющих верхний и нижний листы кессона г

При необходимости через компенсационную трубку ТО можно доливать охлаждающую жидкость 15, а также

5Э

контролировать ее температуру и уровень.

Трубы 7 целесообразно располагат . ближе к дну, так как в этом случае улучшаются условия теплосъема.

Заданный диапазон расстояния от стенки труб 7 до..дна 2, равный 0,10,2 высоты полости кессона, является оптимальным. I

ПрИ отношении, меньшем 0,1,трубы 7 практически могут соприкасаться с дном 2. 8 этом случае при прогаре его может произойти прогар стенки труб 7 и в ванну поступит значительный объем воды, что крайне опасно.

При отношении, большем 0,2, будет снижаться эффективность охлаждения дна 2 из-за увеличения граничного слоя охлаждающей жидкости 15 от стенок- труб 7 до дна 2.

При использовании изобретения на закрытых руднотермических дуго ых печах черной и цветной металлургии расчетный суммарный годовой экоьюмический эффект составит не менее ,700 тыс.руб.

{ /

j

-/

п

86

Формула изобретения 1. Плита перекрытия ванны дуговой печи, содержащая металлический кессон с днищем, оребренным изнутри и теплоизолированным снаружи, напорный и сливной коллекторы, о т лишающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и надежности работы, напорный и сливной коллекторы установлены вдоль двух противоположных боковых граней кессона и соединены между собой рядом параллельных труб, расположенных внутри его полости и герметично изолированных от нее, причем верхняя грань кессона снабжена теплоизоляцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг 1

/а/ М/ /%/%/%/

L

фиг Ъ