Свод промышленной печи
Иллюстрации
Реферат
СВОД ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ, включающий огнеупорную кладку периферийной части из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огнеупорным раствором, толщиной 0,15 0 ,25 толщины сводовых изделий и футеровку центральной части свода, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения прочности футеровки в центральной его части, огнеупорная кладка последней на участке диаметром 0,25-0,5 диаметра свода выполнена с толщиной швов 0,04-0,08 толщины сводовых изделий, при этом сводовые изделия, уложенные плашкой в ряду кладки, смещены по ширине ряда относительно друг друга на 0,15-0,4 ширины сводового изделия, а пространS ства-, образованные между ними, за (Л полнены огнеупорной массой.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 F 27 В 1 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ—
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3339048/22- 02 (22) 25.08.81 (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) А.Д.Пилипчатин (53) 669.187.2.24 (088.8) (56) Кайбичева М.Н. Футеровка электропечей. M. "Металлургия", 1975, с.24,36.
Авторское свидетельство СССР
N- 832289, кл. F 27 D 1/02, 1979. (54)(57) СВОД ПРОМЬШЛЕННОЙ ПЕЧИ, включающий огнеупорную кладку периферийной части из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огне„„SU„„1009166 . A упорным раствором, толщиной 0,15—
0,25 толщины сводовык изделий и футеровку центральной части свода, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения прочности футеровки в центральной его части, огнеупорная кладка последней на участке диаметром
0,25-0,5 диаметра свода выполнена с толщиной швов 0,04-0,08 толщины . сводовых изделий, при этом сводовые изделия, уложенные плашкой в ряду кладки, смещены по ширине ряда относительно друг друга на 0,15-0,4 ширины сводового изделия, а пространства-, образованные между ними, заполнены огнеупорной массой.
1009166
Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к устройству футеровки сводов плазменных или электродуговых печей.
Известен свод электродуговой печи, включающий огнеупорную кладку из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огнеупорным раствором на основе магнезиального мертеля, 1р при этом известно, что толщина швов между изделиями при заполнении мер-, телями не превышает 3 мм.
Недостатком этой конструкции свода является низкая стойкость футе- 15 рбвки, поскольку тонкий материальный шов далеко не в полной мере компенсирует термическое расширение кирпичей в процессе эксплуатации и прочностные свойства его оказываются недостаточными для механического удержания скалывающихся кусков кирпича.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является свод плавильной электропечи, 25 включающий огнеупорную кладку периферийной части из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огнеупорным раствором, толщиной 0,150,25 толщины сводовых изделий и фу в 30 теровку центральной части свода.
Зерновой состав отощителя идентичен зерновому составу шихты, используемой для изготовления этих изделий.
Наличие толстых швов в центральной части свода предопределяет сравнительно невысокую строительную прочно=ть этого участка кладки в связи со снижением расклинивающих усилий, которые создают путем забивания зам- 40 ковых кирпичей по окончанию наборки свода. Низкая строительная прочность центральной части футеровки под воздействием условий эксплуатации обуславливает заметное разупрочнение этого участка кладки, в связи с нем свод .снимают при остаточной толщине несколько большей, чем допустимая, что сокращает срок его эксплуатации.Этому же способствует и низкая прочность сцепления между кирпичом и огнеупор50 ной массой (бетоном) в случае бетонирования футеровки отверстий под электроды (плазматроны).
Целью изобретения является увеличение срока службы свода и повышение прочности футеровки в центральной его части.
Поставленная цель достигается тем, что в своде промышленной печи, включающем огнеупорную кладку периферийной части из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огнеупорным раствором, толщиной 0,15-0,25 толщины сводовых изделий и футеровку центральной части свода, согласно изобретению, огнеупорная кладка центральной части свода на участке диаметром
0,25-0,5 диаметра свода выполнена с толщиной швов 0,04-0,08 толщины сводовых изделий, при этом сводовые изделия, уложенные плашкой в ряду кладки, смущены по ширине ряда относительно друг друга на 0,15-0,4 ширины сводового изделия, а пространства, образованные между ними, заполнены огнеупорной массой.
Сущность изобретения состоит в том, что наличие в кладке центральной части свода швов более тонких, чем в периферийной, обеспечивает достаточно высокую строительную прочность на этом участке кладки после расклинивания ее замковыми кирпичами и, кроме того, толщина таких швов достаточна для компенсации термомеханических напряжений, возникающих в футеровке в процессе ее эксплуатации, поскольку величина этих напряжений в центральной части кладки футеровки свода значительно ниже, чем в периферийной. В то же время прочность швов такой толщины оказывается недостаточной для механического удержания скалывающихся кусков кирпича (изделий), размер которых бывает 25-50 мм, иногда до
70 мм. Поэтому в заявляемой конструкции свода роль механического удержания скалывающихся кусков кирпича выполняет огнеупорная масса (бетон), которой заполнены пространства, образованные в результате смещения кирпичей в ряду кладки. Кроме того, при смещении кирпичей огнеупорная кладка. формирующая отверстия, имеет площадь (поверхность) соприкосновения с огнеупорной массой, которую заливают либо набивают по радиусу электрода, в
2-3 раза больше, чем по прототипу, что существенно повышает точность сцепления между изделиями и массой.
Повышение прочности футеровки в центральной части свода в целом позволяет эксплуатировать футеровку до мень1009166 шей остаточной толщины, что увеличивает срок его службы.
Экспериментально установлено, что для обеспечения достаточно высокой строительной прочности кладки в цент5 ральной части свода толщина швов между изделиями на этом участке должна составлять 0,04-0,08 толщины сводовых изделий. При такой толщине швов, чтобы достичь механического удержаI ния скалывающихся кусков кирпича слоем огнеупорной массы, величина смещения изделий в ряду кладки должна быть
О, 15-0,4 ширины сводового изделия.
Уменьшение величины указанного нижнего предела толщины швов недопустимо, так как. более тонкие швы оказываются недостаточными для компенсации термомеханических напряжений в кладке, а уменьшение нижнего предела величины смещения изделий в ряду кладки заметно снижает способность массы удерживать скалывающиеся куски кирпича. 25
Превышение указанного верхнего предела толщины шва нецелесообразно в связи со снижением расклинивающих усилий в кладке после забивания замковых кирпичей, а превышение верхнего предела величины смещения изделий в ряду кладки при указанной толщине швов приводит к перекосу (завалу) кирпичей в ряду кладки во время расклинивания его замковыми кирпичами, что также как превышение верхнего 35 предела толщины шва снижает строительную прочность кладки.
При этом эффект от применения заявляемой толщины швов и величины смещения изделий в кладке центральной части свода достигается, когда размеры этого участка кладки ограничены диаметром, равным 0,25-0,5 диаметра свода. Превышение верхнего предела приводит к локальной концентрации термомеханических напряжений в кладке, что вызывает деформацию (коробление) футеровки свода, а уменьшение нижнего предела — к существенному снИжению положительного эффекта от использования огнеупорной массы в футеровке центральной части свода.
В последнем случае участок, ограниченный диаметром менее 0,25 диаметра свода, приближается либо становится равным по площади участку, ограниченному диаметром распада электродов, и соответственно часть огнеупорной кладки, формирующей отверстия, будет выходить за пределы границ данного участка и должна будет выполняться без смещения изделий по ширине ряда (т.е. по прототипу), что заметно снизит прочность сцепления кирпича и огнеупорной массы.
На фиг. 1 представлен свод, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.
Свод содержит огнеупорную кладку
1 периферийной части из сводовых изделий, уложенных -на- растворе с толщиной швов 0,15-0,25 от толщины изделий, футеровку 2 центральной части свода диаметром (d) 0,25-0,5 диаметра свода (Э), огнеупорную кладку 3 футеровки центральной части из сводовых изделий, уложенных на растворе с толщиной швов 0,04-0,08 толщины изделий и смещенных по ширине ряда на 0,15-0,4 своей ширины, пространст ва 4, заполненные огнеупорной массой, перевязочный ряд 5 кладки без смещения кирпичей. Возможны другие варианты выполнения перевязочного ряда от диаметра распада электродов.
Свод собирается следующим образом.
Раствор для наборки свода приготавливают на месте кладки в растворомешалках с вращающимися лопастями любого типа. При этом порошок (отощатель), близкий по химическому составу к сводовым изделиям, должен содержать 55-65Х крупной фракции (30,5 мм) и 35-45Х фракции (0,5 мм.
Загруженный в растворомешалку порошок по мере перемешивания увлажня1 ют жидким стеклом плотностью 1,28
1,35 г/см до получения раствора густой консистенции. Наборку свода выполняют, используя общепринятые приемы кладки с применением раствора.
При этом слой раствора, наносимый на плашку и боковую грань каждого кирпича, должен обеспечивать толщину швов в кладке периферийной части
0,15-0,25, а в центральной — 0,040,08 толщины применяемых для кладки изделий.В центральной части кладки для смещения изделий по ширине ряда относительно друг друга в процессе кладки через каждое изделие в этом ряду устанавливают шаблон (деревянный брусок) к плашке изделия перевязочного ряда. Шаблон должен иметь квадратное сечение со стороной, рав1009166 6 воро-либо бетономешалках любого типа. а Наиболее предпочтительной является литая воздушнотвердеющая огнеупорная
5 масса, обладающая постоянством объема при нагревании и максимально возможной термостойкостью. После заливки пространств между смещенными издес лиями в кладке и по радиусу электрода на всю глубину и последующего схватывания свод готов к эксплуатам ции. ной величине смещения кирпичей, т.е
0,15-0,4 ширины кирпича и высотой н
150-200 мм больше длины кирпича. По ходу кладки центральной части оставляют 4-7 замковых кирпичей, которые должны выступать над поверхностью свода на 50-70 мм. После окончания наборки их забивают пневмомолотком утолщенным наконечником или молотом предварительно подложив резиновую прокладку толщиной 15-20 мм, а зате из расклиненных рядов кладки извлекают деревянные шаблоны за выступающие (на 150-200 мм) концы, Огнеупорную массу для заполнения образованных пространств между смещенными кирпичами в кладке приготавливают на месте наборок свода в растПрименение на практике такой огнеупорной футеровки свода позволит увеличить кампанию печи по своду, что увеличит ее производительность, что вместе взятое может дать значительный экономический эффект.
1009166
Редактор Н.Сильнягина Техредл.Олийнык
Корректор Н. Король
Заказ 771
Тираж 560 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4