Доменная печь

Доменная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ, содержащая ко- i жух. пртосреплеиные к немухолодильные плиты с фиксатсфами н элементы оборудоваюи, футеромсу, т шоиэоляююнные к компенсационные прокладки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения прочности и напежностм конструкции шахты печи, между кожухом и холодильник плитами установлю с зазором относительно юос промежуточный кожух, вы1к шею1ый из кольцевых секций с отверстиями для свободного пропуска элементе холодальных гопп и оборудования, а между кольцевыми секциями установлены компеисащюиные прокладки, при этом зазо|Ш между холодальными плитами и промежуточшом кожухом расположены со смещением по вертокали.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 67048 А

3(S3l С 21 В 7 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЮИЙ (21) 343б015/22-02 (22) 07.05.82 (4б) 15.01.84. Бюл. У 2 (72) И. К. Волынский, В. М. Грацмлев, Г. G. Кандаков, В. И. Коверов, А. Е. Любин, ° В. Я. Миллер, В. И. Новиков, В. И. Носеико, А. П. Пухов, К. Г. Умрихии и И. В. Черных (71) Центральный научно-исследователъский

i и проектный мнстнтут.строительных металло конструкций "ЯНИИпроектстальконструк-: цин, Государственный проектттый институт

"Диепрпроектсталъконструкция", Липецкий филиал Гипроъ1еэа н бакст ЧЬнтрдомнаремонт" (53) бб9.162.213.22 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2854614/22-02, кл. С 21 В 7/10, !

986. (54)(57) 30МЕННАЯ ПЕЧЬ, содержицая ко- t жух, прикрепленные к нему холодильные плиты с фиксаторами и элементы.оборудования, футеровку, теплсмаоляционные и компенсационные прокладки,о тл ича ю щам с я тем, что, с целью увеличения прочности и наделаюсти конструкции шахты печи, между кожуиом и холодильными плитами установлен с зазором относительно нмх промежуточный кожух, выполненный иэ колъцевых секций с отверстиями для свободного пропуска элементов холодильных плит и оборудования, а между кольцевыми секциямн установлены компенсациснпые прокладки, мрн этом зазоры между холодильными плитамм н промежуточным кожухом расположены со смещением по вертикали.

Изобретение относится к металлургии, в частности к доменным печам или друтим печам шахтного типа с металлическим кожухом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является доменная печь, включающая кожух, прикрепленные к нему холодильные плиты с фиксаторами и элементы оборудования, футеровку, теплоизоляционные и компенсационные прокладки f11 .К недостаткам известной конструкции доменной печи относятся низкая прочносп и надежность кожуха вследствие необходимости утолщения листов цилиндрических и конических царг, усложнения технологии сварочных работ, Прн использовании толстостенных конструкций кожуха повышается вероятность трещниообразования при эксплуатации, которые существенно ослабляют конструкцию доменной печи.

Целью изобретения является увеличение прочности, надежи. сти конструкции певи.

Поставленная цель достигается тем, что в доменной печи, содержащей кожух, прикрецленные к нему холодильные плиты с фиксаторами и элементы оборудования, футеровку, теплоизоляционныв и компенсационные прокладки, между кожухом и холодильными плитами установлен с зазором относительно них промежуточный кожух, выполненный из кольцевых секций с отверстиями дяя свободного пропуска элементов холодильных плит и оборудования, а межда кольцевыми секциями установлены компенсационные црокладки, при этом зазоры между холодильнь|ми плитами н промежуточным кожухом расположены со смещением по вертикали.

На фнг. l схематически изображена доменная печь, разрез и ее основные конс1руктивные элементы; иа фиг. 2 — разрез А — А: на фиг. l; на фиг. 3 — фрагмент верхнего угла холодильной плиты с пазом для укладки фиксатора; на фиг. 4 — узел t на фиг, 1 с креплением холодильной плиты к кожуху и .взаимным расположением промежуточного кожуха и холодильных плит; на фиг. 5— разрез Б — Б на фиг. 4, Доменная печь включает стальной кожух 1, промежуточный стальной кожух 2, холодильные плиты 3 и футеровку 4 иэ огнеупорных материалов (например, щамота высокоглннозема, углеродистых материалов и тл.). Промежуточный стальной кожух 2 состоит из отдельных горизонтально расположенных кольцевых секций. Теплоизоляеианыый слой 5 между кожухом 1 н промежуточным кожухом 2 может быль выполнен из шамотноглинисто-цементного раствора, щамотно-цемент ного раствора ипи другого материала, обла1067048 l0

15. диетой набойкой.

30 т

Ю

55 дающего некоторыми небольшими деформационнымн свойствами. Между холодильными плитами 3 и футеровкой 4 расположен компенсационный слой 6, который выполняется из разного рода засыпок, углеродистой массы или других материалов, обладающих хорошими деформационными свойствами. Небольшой конструктивный зазор 7 между участками промежуточного кожуха 2 и холодильными плитами 3 не имеет специального заполнения

Холодильные плиты 3 установлены таким образом, что между ними имеются вертикальные и горизонтальные зазоры 8 (фиг. 4 и 5), заполненные чугунной замазкой или углероСекции промежуточного кожуха 2 установлены на высоте с зазорами 9, в которых размещены компенсационные прокладки 10.

Прокладки 10 изготавливаются, например, иэ металлических трубок небольшого диаметра с забитыми в них деревянными пробками, Горизонтальные зазоры 9 и горизонтальные зазоры 8 выполнены со смещением по вертикали по отношению друг к другу (фиг. 4 и 5).

В промежуточном кожухе 2 выполнены отверстия 11 для свободного пропуска элементов холодильных плит 3 или элементов фурменных приборов, рам чугунных леток, люков, штуцеров и других элементов оборудования доменной печи (не показаны), которые крепятся с помощью сварки только к кожуху l.

В верхних углах холодильных плит 3 имеются пазы 12 (фнг. 3) для укладки фиксаторов 13, объединяющих холодильные плиты

3 между собой в замкнутые кольца (фиг. 2).

Фиксаторы 13 изготовлены из металла (стали, чутуна) или из огнеупорного материала, например шамота.

Трубки 14 для подвода и отвода под давле нием охлаждающего агента (например, воды), . н защитные трубки 15 замонолнчены в теле холодильных плит 3.

Крепление холодильных плит 3 к кожуху 1 осуществлено с помощью стальных листов 16 с отверстием, которые по периметру приварены к кожуху 1 сварным швом l7, а по краю отверстия приварены сварным швом 18 к защитной трубе 15. Крепление выполняется в зоне центра тяжести 19 холодильной плиты 2 (фиг. 4).

Наличие слоя 5 (50 — 70 мм) между кожухом

1 и горизонтальными секциями промежуточного кожуха 2, который в процессе строительства заполняется теплоизоляцнонным материалом, позволяет выполнить монтаж обоих кожухов с обычными допусками на отклонения от проект3 106704 ной геометрической формы, установленными-действующими СНиП.

Отверстия 11 в промежуточном кожухе 2 вымолняются несколько больших размеров, чем пропускаемые через эти отверстия защитные трубы 15 холодильных плит 3 нли другие элементы оборудования (не показаны) поэтому способы их монтажа практически не отличаются от известных приемов и не вызывают каких. либо затруднений. Резкое уменьшение общего количества отверстий в кожухах за счет исключенмя трэдициомнъ1х крепежнмх болтов (3-4 шт. На одну холодильную плиту) и cseдение трубок 14 в одно место существенно снижают трудоемкость проектирования, изготов-15 ленин и монтажа и практически позволяет реализовать идею доменной печи с двумя кожухами.

Отказ От крепежных болтов компенсируется установкой фиксаторов 13 в пазы 12 холодиль-20 ных плит 3, Фиксаторы 13 объединяют холо. дилъные плиты между собой в замкнутые коль- ца, что исключает возможность обрушения холодильных, плит при случайных разрушениях сварных ШВОВ 17 и 18 или защмтнОй трубы 15 25 фаже на нескольких холодилвных плитах Одновременно. Размеры фиксаторев 13 меньше (нэ

5-10 нм) размеров пазов:12, поэтому их укладка затруднений ме вызывает, а прм эксплуатации Оии допускают свободный темпера, .Урнй р KR3ggol x031ogH33baoa3913tMЗ, Зю !! Холодильные плиты 3 устанавливаются практически вплотную к промежуточному кожуху

2. Величииа зазора 7 носит конструктнвнъ1й характер н Определяется иормалъными допусками на отклонения от правильной геометрической форан1 при изготовлении и монтаже промежуточного кожуха 2 н хоподнлвных плит 3. При заполнении зазоров 8 между холодилъиммн пиитами 3 чугунной замазкой промежуточиый кожух 2 служит естествен- 40 иой па@кладкой, поатому есть Возможносгъэазоры 8 заполнить Олностъв и качественно. Завалка при этом чугунной замазки в иромежут ток между кожухами (слой 5) практически исключена, .так как горизоиталъиые зазоры 8 и 9 въйтолнемъ1 на разных уровнях и, следовательно, для хоропюго заполнения (беэ пустот) раствоуем слоя S иет помех. Закачка раствОРЭ производится иод давлением, goswoму Раствор также частично проникнет в за- 50 зор 7 через отверстия 11 и зазоры 9 промежутощого кожуха 2.

Данная конструкция позволяет уже в процессе строительства обеспечить условия для повышения газоплотности многослойной стем- 55 ..ки доменной печи и обеспечить реальные предпосылки для ее надежной работы при эксплуата1щюи.

8 4

Характер и условия работы кожухов доменной лечи предлагаемой конструкции су1пественно отличается от работы доменных печей тра. дицнонной конструкции с одним кожухом.

Промежуточный. кожух 2, расчлененный по высоте на горизонталвные участки, не соединенные между собой, не может воспринимать нагрузку (как в меридиональном, так и в кольцевом (направлениях) от нэбъгточного давления внутренней газовой среды: Эта нагрузка практически полностью передается на йарула1ый плотносварной кожух 1, так как остальные элементы многослойной стенки печи также. Ие могут ее воспринять в силу своей газопроницаемости.

Эксплуатационные нагрузки в кольцевом. направлении от температурного Роста футеровки4 и холодильных плит 3, распора шихто. вых материалов и гидростатнческого давления чугуна (не показаны) воспринимаются обоими. кожухами, нричем доля восприятия неречислен1еых нагрузок каждым из кожухов может регулироваться (при проектировании) за счет соответствующего подбора их толщины, толщины слоев 5 и б с учетом.реалъных деформацнонных свойств материалов, выбранных дяя мх заполнения и разницы ь темперэтурэхмэгрева кожуха.

Меридиональные воздействия от перечисленных нагрузок воспринимаются, естественно, толысо наружным кожухом 1, так как,промежуточный кожух 2 расчленен иа горизонтальные учаспси, между которыми установлены коъшеисапнонные прокладки 10, для компенсации Вер.. тикальных перемещений этих участков.

Несмотря на то, что кожух 1 1ияп1остъю воспринимает все меридионалъмые воздействия так же как в печах с одним кожухом, его можно сделап тоньше, ибо известно, что тол-: щина кожуха доменной печи практически по, всей ее высоте определяется величиной кольцеВых напряжений. Учитывая эту особенность, . разработана конструкция с двумя кожухами, которая более надежна при эксплуатации по спеду1В1цим соображениям: уменьшение толщины каждого нз кожухов. позволяет более полно использовать мрочностable и пластйчаскне свойства стэлн1: за счет мяпсого эагружения Внутреннего кожуха (ОД-: ноосиое растяжение калец) снимается . Вероятность образования в ием хрупких трещин; болыпэя деформативность кожухов обеспечнва. ет лучшую Рис Осэбливаемоств многослойной стенки к меняющимся эксплуатационным воздействиям; за счет увеличения газсвтлотностн многослойной стенки печи caaeaezca вероятность появления перегревов as-эа непосредственного проникиовения горячих газов к кожухам в . началъной стадии эксплуатации; улучшается защита кожухом от коррозии, вызываемой

1067048 воздействием внутренних агрессивных конденсатов, так как промежуточный кожух, являясь экраном, существенно сокращает вынос агрессивных веществ к наружному кожуху, а на промежуточном кожухе меньше возможностей для образования конденсата из-за того, что его температура выше на 30-50 С (приблизительно равны температуре поверхности примыкаяяцих холодильных плит); эа счет существенного уменьшения общего объема сварки (габаритные размеры тонких листов . можно увеличить) снижается уровень остаточных сварочных напряжений и их влияние на общую прочность и надежность кожухов, для тонких листов легче обеспечить необходимое качество сварных швов как при строительстве, так и при текущих ремонтах.

Наиболее целесообразно промежуточный кожух 2 устанавливать в охлаждаемой части ших ты в горне до фурменной зоны, но никаких принципиальных ограничений или противопоказаний для устройства промежуточного кожуха по всей высоте печи нет.

5 Холодильные плиты шахты на доменных печах болыиих объемов обычно имеют горизонI тальные выступы (не показаны) для олирания футеровки. Конструкция применима и в этом случае, только горизонтальные выступы следует устраивать в центральной или нижней частях холодилиых плит.

Предлагаемая конструкция доменной печи с двумя кожухами может быть наиболее эффективно применена при сооружении круп-.

15 ных.нечей с водяной системой охлаждения холодильных плит. Экономический эффект обеспечивается за счет увеличения эксплуатационной надежности печи, существенного снижения расходов на ремонты и связанных с

20 ремонтами потерь продукции.

1067048

Составитель В. Коробов

Техред М.Тенер Корректор О. Билак

Редактор Т. Веселова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11155/29 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по челам изобретений и Открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5