Подовая труба нагревательной печи Советский патент 1983 года по МПК F27D3/02 F27B9/22 

Изобретение относится к транспортным устройства печей для нагрева заготовок и может быть использовано в металлургической , и других отраслях промышленности.

Известна конструкция изоляции продоль- ной подовой трубы нагревательной печи, содержащая огнеупорные блоки, навешенные ниже рейтера на удерживающие злементы правой илевой сторон подовой трубы 1.

Однако данная конструкция изоляши имеет недостаточный срок службы по следуюйдам причинам.

На верхнюю часть блоков с нижней стороны нагреваемых заготовок непрерывно опись вается окалина, а при форсированном режиме нагрева иногда льется и расплавленный металл. Поэтому на верхних сторонах блоков образуются наросты из окалины .и металла, которые разрушают блоки не , только химическим путем, но и механически, как через некоторое время слой окалины вырастает до нижней поверхности заготовок, при проталкиваний последних по рейтерам подовых через наросты на блоки передается большое давление, разрушающее блоки в месте продольного паза.

Кроме зтого окалина или жидкий металл проникает сверху и постепенно запрессовывается в пространство между блоками и подовой трубой и при окислении металла и закиси железа в окись, сопровождающееся большим увеличением объема, блоки постепенно отодвигаются от подовой трубы, снимаются с удерживающих выступов и падают с труб.

10

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является подовая труба нагревательной печи, содержащая охлаждаемую трубу, С-образные огнеупорные блоки и рейтер 2.

15

Недостатком известной конструкции изоляции продольной подовой трубы является невысокий срок ее службы, а также повышенные расходы тепла.

Целью изобретения является увеличение

20 срока службы подовой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что подовая труба, содержащая охлаждаемую трубу, е-образные огнеупорные блоки и ейтер, снабжена защитными козырьками, перекрывающими горизонтальную проекцию верхней продольной грани огнеупорных блоков и . установленными к ней с зазором, который заполнен упругодеформируемым огнеупорным материалом. При этом между козырьками и рейтером выполнена изоляция в виде огнеупорной обмазки, армированной приваренными к трубе металлическими стержнями, верхняя кромка их находится на одном уровне с верхней кромкой козырьков, и нижним основанием рейтера ,. а в верхней части огнеупорных блоков на боковой поверхности выполнен скос,, под углом 35-60° к горизонту на глубину, равную 0,25-0,5 толщины блока. На фиг. 1 схематически представлен вариант конструкции изоляции продольных подовых труб большого диаметра относительно тонкими огнеупорными блоками без наруж ного скоса, а также конструкция изолящщ блоками с наружным скосом на глубину 0,25 толщины блока; на фиг. 2 - конструкция изоляции подовых труб небольшого диаметра относительно толстыми блоками с наружным скосом на глубину 0,5 толщины блока. Подовая труба 1 ниже, рейтера 2 на обеих сторонах содержит удерживающие выступы в виде продольных ребер. 3, приваренных к трубе под углом 30°. С-образной формы огне упорные блоки 4 состоят из двух половинок, сверху и снизу ограничены продольными перпендикулярными к подовой трубе гранями 5, а снаружи и изнутри - цилиндрическими поверхностями 6. Посредством продольного паза; 7 на внутренней цилиндрической поверхности блоки навещены на продольные ребра 3 подовой трубы. В другом варианте огнеупорного блока на стыке его верхней продольной .грани и наружной цилиндрической поверхности выполнен наружной скос 8 под утлом 35-60° к горизонту и на глубину, равную 0,25-0,50 толщины блока. К обеим сторонам подовой трубы над . , верхними продольными гранями огнеупорных блоков приварены металлические защитные ко зырьки 9, закрывающие сверху всю горизонтальную проекцию зтих граней. Между нижней стороной защитных козырьков и верхними продольными гранями огнеупорных блоков установлен зазор 10, который заполнен легкосжимаемым и упругодефор мируемым каолиновым волокном. В промежутках между защитными козырьками и рейтером перпендикулярно к подовой трубе в шахматном порядке приварены металлические стержни 11, при этом верхние кромки этих стержней и верхние кромки защитных козырьков расположены на одном зфовне с нижней стороной рейтера или с верхом подовой трубы. Сверху стержни 11 и верхняя сторона защитных козырьков 9 обмазаны огнеупорной массой 12, на которой и образуются наросты ок алинь1 13, осыпающейся с нагреваемых заготовок 14. Защитные козырьки предохраняют верхние продольные грани огнеупорных блоков от разъедания окалиной и от механического давления на них передвигаемых заготовок через наросты окалины. Так как вес одной нагреваемой заготовки достигает нескольких десятков тонн, через наросты окалины на защитные козырьки передается больщое давление, под действием которого козырьки, упруго деформируясь несколько прогибаются вниз. Зазор, образе- ванный между верхней продольной гранью блоков и нижней стороной защитных козырьков, заполненный легкосжигаемым и упругодеформируемым каолиновым волокном, не . позволяет упругую деформацию защитных козырьков передавать на блоки. Кроме этого, каолиновое волокно защищает нижние стороны защитных козырьков от обгорания. Металлические стержни, приваренные в щахматнрм порядке перпендикулярно к подовой трубе в промежутке между рейтером и защитными козырьками, через слой спеченной огнеупорной обмазки воспринимают на себя значительную часть давления от нагреваемых заготовок и. разгружают козырьки. Во избежание непосредственной деформации заготовками защитных козырьков и металлических стержней их верхние кромки расположены на одном уровне- с нижней стороной рейтера или несколько ниже. Такое расположе1ше защитных козырьков и стержней по мере износа рейтера нагреваемыми заготовками позволяет постепенно соскабливать слой нароста окалины, что увеличивает срок службы блоков. Наружный скос в верхней части блоков под углом 35-60° к горизонту и на глубину, равную 0,25-0,5 толщины блока, в 1,52 раза уменьщает ширину защитных козырьков и цшрину наростов окалины над верхнем блоком , так как часть окалины, упавщая на верхнюю часть блоков, по скосу соскальзывает вниз. Это снижает не только экранизацию .. нижних сторон нагреваемых заготовок, но и давление на защитные козырьки.. Разработаны несколько вариантов конструкции огнеупорных блоков для применяемых на практике подовых труб диаметром 100-220 мм, при зтом глубина продольного паза принимается минимально возможной (16Д8 мм) и его располагают под углом 30 к I горизонту, так как это обеспечивает хорошее зацепление с продольным ребром подовой

трубы. Отношение толщины блока к радиусу подовой трубы, изменяют от 1 до 0,635, а. мшшмальную его толщину принимают, исходя из современных возможностей огнеупорных заводов, в 50 мм.

При увеличении относительной глубины скоса до 0,5 толщины .блока по сравнению с блоком без скоса увеличивается поверхност на трубы закрытия блоком с 110-120° до . 122-134°, уменьшается относите)1ьная ширина нароста с 0,64-0,73 до 0,37-0,44 и уменьшается ширина защитного козырька в два раза.Это улучшает изоляцию трубы, уменьшает экранизацию нагреваемых заготовок и почти в два раза снижает давление от заготовок на защитные козырьки.

При отношении толщины блока к радиусу трубы от 1 до 0,9, что характерно для труб небольшого диаметра (100-120 мм), блок без скоса и со скосом менее 0,5 толщины блока имеет ослабленное поперечное сечение в вертикальной плоскости по сравнению с горизонтальным сечением. И только при скосе глубиной 0,5 толщины блока поперечные сечения, проходящие под различными углами, не ослаблены, а угол скоса при этом равен 35°.

При отношении толщины блока к радиусу трубы от 0,89 до 0,8-0,79 блок без наружного скоса ослаблен в вертикальной плоскости и будет иметь низкий сртк службы. При скосе на глубину 0,25 толщины блока поперечное сечение блока не ослабляется, максимальный угол скоса при зтом равен 60°.

При отношении толщины блока к радиусу трубы менее 0,78, что характерно для труб большого диаметра (более 140 мм), блоки могут быть изготовлены и со скосом и без скоса, так как поперечные сечения . под различными углами в опасном сечении при соответствующих значениях углов скоса не ослабляются. Однако, как было уже показано, применять блоки без скоса менее рационально, чем блоки.со скосом.

При увеличении глубины скоса более 0,5 толщины блока ухудшается изоляция

трубы и одновременно при значениях угла скоса более 35° резко ослабляется поперечное сечение. Для этого, чтобы окалина скатьша лась, надо чтобы угол скоса был равен или превьпиал угол естественного откоса окалины. Так как при проталкивании заго- овок трубы вибрируют, то практически установлено, что окалина ссыпается и со скоса в 35°.

Таким образом, Ш1ружш 1й скос под углом 35-60° и на глубину о,25--0,5 тoлiiЙйBьI огнеупорного блока улучшает изоляцию трубы и снижает воздействие окалины на блоки.

Формула изобретения.

1. Подовая труба нагревательной печи, содержащая охлаждаемую трубу, С-образные огнеупорные блоки и рейтер, -отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы, .подовая труба снабжена защитными козырьками, пёрекрьгаающими горизонтальную проекцию верхней продольной грани огнеупорных блоков и установленными к ней с зазором, который заполнен упругодеформируемым огнеупорным материалом.

2.Труба по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что между козырьками и рейтером выполнена изолятщя в виде огнеупорной обмазки, армированная приваренными к трубе металлическими стержнями, при этом верхняя кромка их находится На одном уровне с верхней кромкой козырьков и нижним основанием рейтера.

3.Труба по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в верхней части огнеупорных блоков на боковой поверхности выполнен скос под углом 35-60° к горизонту на глубину, равную 0,25-0,5 толщины блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции N 2296831, кл. F 27 Ь 9/22, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 327256, кл. F 27 В 3/10, 1970.