Опорный элемент нагревательной печи

Опорный элемент нагревательной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления водоохлаждаемых опорных устройств нагревательных печей. Цель изобретения - снижение потерь тепла после разрушения слоя теплоизоляции. Опорный элемент содержит водоохлаждаемую трубу 1, металлический экран 2, охватывающий трубу 1 с небольшим зазором (2-5 мм) и соединенный с ней перемычками 3, слой огнеупорной теплоизоляции 4. 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яцек С 21 0 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЬМ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694264/02 (22) 22.05.89 (46) 23.11.91. Бюл. № 43 (71) Днепропетровский завод металлургического оборудования (72) А.А.Лаврентьев, А,А.Руденко, А.Н.Пеккер, В.И.Губинский, Г.С.Легенченко и

Ю.В.Куян (53) 621.784.6(088. 8) (56) Патент Великобритании ¹ 1321227, кл. F 4 В, 1973.

Гусовский B.Ë, и др. Методические печи. — M.: Металлургия, 1970, с.224.

„ЫХ„1693093 А1 (54) ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления водоохлаждаемых опорных устройств нагревательных печей. Цель изобретения— снижение потерь тепла после разрушения слоя теплоизоляции. Опорный элемент содержит водоохлаждаемую трубу 1, металлический экран 2, охватывающий трубу 1 с небольшим зазором (2 — 5 мм) и соединенный с ней перемычками 3, слой огнеупорной теплоизоляции 4. 2 ил, 1693093

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления водоохлаждаемых опорных устройств нагревательных печей.

Цель изобретения — снижение потерь тепла после разрушения слоя теплоизоляции, На фиг.1 дан водоохлаждаемый опор.ный элемент, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1.

Опорный элемент содержит водоохлаждаемую трубу 1, металлический экран 2, ох5

10 ватывающий трубу 1 с небольшим зазором (2-5 мм) и имеющий определенным образом расположенные места 3 приварки к водоохлаждаемой трубе, слой 4 огнеупорной теплоизоляции, 15

Опорный элемент работает следующим образом.

Опорный элемент находится в рабочем

20 пространстве печи, температура которого достигает 1350 С, и служит опорой для нагреваемых стальных заготовок. Вследствие низкого коэффициента теплопроводности слоя 4 теплоизоляции наружная ее поверхность, находящаяся в теплообмене с рабочим пространством, имеет температуру, близкую к температуре печи, По трубе 1 циркулирует вода, интенсивно охлаждающая ее, и поэтому температура трубы со25 ставляет 80 — 100 С при применении технической воды и около 400 С при испарительном охлаждении.

В условиях, характерных для первого периода работы печи после ремонта, когда не нарушена целостность слоя 4 теплоизоляции, тепловые потери, связанные с уносом тепла охлаждающей водой, невелики, так как невелика разность температур между печью и тепловоспринимающей поверхностью опорного элемента, каковой служит 40 наружная поверхность слоя теплоизоляции.

В дальнейшем процессе эксплуатации печи слой теплоизоляции постепенно разрушается. В местах, лишенных теплоизоляции, тепло от излучения кладки печи и печных газов, а также конвекции последних воспринимается металлическим экраном 2, который во избежание перегрева и разрушения снабжен перемычками 3, представляющими собой места приварки экрана к

50 водоохлаждаемой трубе. Таким образом, экран 2 находится в теплообмене с водоохварки. Благодаря дополнительному отводу

- тепла от экрана предотвращается его пере- . грев. обеспечивается его работоспособность. лаждаемой трубой 1 не только излучением, но и теплопроводностью в местах их при- 55

По мере разрушения слоя теплоизоляции эффективность наличия экрана с точками стока тепла возрастает, достигая значительных величин.

Температурное поле экрана зависит от его толщины, размеров сварных контактов (мест стока тепла теплопроводностью), расстояния между ними.

Математическая модель тенлопередачи с использованием ЭВМ, созданная для данной конструкции опорного элемента, позволяет выбрать оптимальное расстояние между точками стока тепла от экрана с точки зрения уменьшения тепловых потерь с охлаждающей водой и обеспечения длительного срока его службы.

Размеры сварных контактов могут быть равны 5 — 20 мм, а толщина экрана 1 — 5 мм.

При размере сварных контактов (точек стока тепла) менее 5 мм повышается температура экрана и, следовательно, снижается срок его службы. В интервале 5 — 20 мм по размеру сварных контактов сток тепла теплопроводностью настолько эффективен, что обеспечивается оптимальная температура экрана как с точки зрения его срока службы, так и снижения потерь тепла опорным элементом. При увеличении размера сварных контактов более 20 мм резко уменьшается фактическая площадь экрана (площадь сварных контактов, имеющих температуру около 100 С, возрастает по квадратичной зависимости) и снижается его температура.

Это приводит к снижению эффективности экрана. Размер сварных контактов в пределах 5 — 20 мм является также оптимальным с точки зрения практического выполнения устройства с применением дуговой электросварки.

При толщине экрана менее 1 мм снижается его прочность. Увеличение толщины экрана свыше 5 мм нецелесообразно, так как увеличивается его металлоемкость, возрастает трудоемкость изготовления.

Экран может быть выполнен цельным или состоящим из отдельных пластинок квадратной формы, между которыми предусматриваются зазоры по 2-3 мм для компенсации температурных расширений.

Пластинки могут быть овальными или пло,скими. В случае применения плоских пластинок они устанавливаются на цилиндрическую водоохлаждаемую опору тангенциально так, что ось.каждой пластинки совпадет с образующей водоохлаждаемой опоры. Точка стока тепла создается в .. месте пересечения двух диагоналей квадратной пластин ы.

Предлагаемый опорный элемент обеспечивает экономию топлива на нагреватель1693093

Составитель Г. Максименко

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор О. Головач

Заказ 4053 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ных печах за счет снижения тепловых потерь с водой, охлаждающей опорные элементы, повышение равномерности нагрева металла за счет ликвидации подстуживания его опорами.

Формула изобретения

Опорный элемент нагревательной печи, содержащий водоохлаждаемую трубу со слоем теплоизоляции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения теплопотерь при разрушении слоя теплоизоляции, он снабжен металли5 ческим экраном, размещенным между трубой и слоем теплоизоляции и соединенным с трубой металлическими перемычками.