Изоляция подовых труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН113599 4 51 Г 27 Р 3/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССР РЫТИ г;:т(71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии(56) 1. Тайц Н.Ю,и Розенгарт 10.И.Методические нагревательные печи,М., Металлургиздат, 1964, с. 269280, рис, 142, 143,2. Патент ВеликобританииУ 1457754, кл. У 4 В (Р 27 1) 5/00),1973. ЗОЛЯЦИЯ ПОДОВЫХ ТРУБ,неупорные внутреннийи наружный слои, о т ля тем, что, с цельюйкости, наружный слойгнеупорной обмаэки с0-607.я по лисодержащая о армированный ающ аявышения ст выполнен и пористостью 2. Изоля п,1, о тем, что наллическо жныи а я чаю слой сетк мирован м ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИзобретение относится к термоизоляции подовых труб, йреимущественно поперечных, методических нагревательных печей и может быть использовано в металлургической и других 5отраслях промышленности.Известна, изоляция подовых труб методической печи, состоящая из металлического каркаса с шинами, изогнутого по радиусу трубы, на который методом прессования нанесена изоляционная масса. Крепление образованного блока осуществляется сваркой металлического каркаса с трубой точечным или сплошным швом. Шипы являются арматурой для изоляционной мас"сы и предназначены увеличить. ее стойкость в процессе эксплуатации 11.Однако вследствие наличия жесткойсвязи между блоком и трубой вибрации 20от перемещения металла по подовымтрубам передаются через металлический каркас и шипы на теплоизоляционный слой и способствуют его разрушению. Зто обусловливает низкую стойкость изоляцииНаиболее близкой к изобретению потехнической сущности является изоля-.ция подовых труб, содержащая внутрен ний и наружный слои, при этом внут- ЗОренний слой армирован и выполнен теп-лоиэоляционным 21.Недостатки известной конструкции двухслойной изоляции заключаютсяв том, что она обладает достаточновысокими теплоемкостью и теплопроводностью и по этой причине оказывает влияние на инерционность тепло-.обменных процессов.При смене температурных режимов 4 Ов зонах отопления, пусках и остановках печи, а также при изменении темпа продвижения заготовок 1,изменениепроизводительности ) требуется определенное время для выравнивания .температуры поверхности изоляции и окру"- жающей. среды. Кроме того, под действием термических напряжений, возникающих при смене температурных режимов, в наружном слое изоляции абра 5 Оэуются трещины, Через них печнаяатмосфера воздействует на внутреннийслой и металлическую арматуру, вызывая ее окисление. Вследствие увеличения объема металЛических стержнейпри их окислении в слое изоляции появляются дополнительные напряжения,способствующие дальнейшему развитию трещин, По этим причинам, а также вследствие снижения прочности стержней при окислении, происходит разрушение изоляции под действием вибрации подовых труб.Цель изобретения - повышение стойкости изоляцииПоставленная цель достигается темУ что в изоляции подовых труб, содержащей огнеупорные внутренний армированный и наружный слои, наружный слойвыполнен иэ огнеупорной обмаэки с пористостью 40-602.КрЬме того, наружный слой армиро"ван металлической сеткой,В сравнении с блочной изоляциейпористый слой огнеупорной обмазкиимеет меньшие более чем в два разатеплоемкость и теплопроводность, асоответственно увеличивается его тер-,мическое сопротивление. В связи сэтим он обладает очень малым инерциойным периодом изменения температуры внешней поверхности пористогослоя с изменением температуры окружающей среды. Это позволяет практически постоянно поддерживать температуру поверхностного слоя изоляцииравной температуре окружающей среды.В процессах теплообмена изоляция вэтом случае выполняет роль интенсификации, являясь промежуточным теплообменникоммежду газовой средой и нагреваемым материалом, Обладая по сравнению с известными более высокой (на 100-150 С) температурой, предлагаемая изоляция способствует интенсификации теплообмена в нижних зонах печи, улучшению качества нагрева заготовок и снижению расхода топлива.Наличие пор во внешнем слое увеличивает стойкость изоляции, так как они позволяют локализовать трещины, образующиеся за счет термических и механических напряжений. При этом внутренний теплоизоляционный слой практически все время находится в изотермических условиях, поскольку температурные возмущения на поверхности внешнего слоя на него практически не сказываются, а значит, в нем не проявляются термические напряжения иэ-за смены температурных режимов при остановках и пуске печи и т.п, При наличии разрушений во внешнем слое достаточно надежная изоляция обеспечивается эа счет внутрен3 11359него слоя. Это позволяет эффективноее использовать в течение всего межремонтного периода 11,0-1,5 года), ав отдельных случаях продлить срокее службы за счет восстановительныхремонтов.На чертеже представлено устройство изоляции подовой трубы, общийвид, в поперечном разрезе.Изоляция содержит металлическую 1 Осетку 1, свободно обернутую вокругопорной подовой трубы 2, огнеупорныйтеплоизоляционный слой 3 и внешнийпористый слой 4, армированный металлической сеткой 5, 15Опорная подовая труба 2 обернутаметаллической сеткой 1, свободныеконцы которой соединены между собой.На сетку нанесен огнеупорный теплоизоляционный слой 3, приготовленный,например, на основе шамотного мертеля и алюмохромофосфатного связующего, После затвердения,на него наносят внешний огнеупорный слой 4,который, в отличие от теплоизоляционного слоя 3 содержит в своем составевыгорающие добавки 1 опилки, древесный уголь, бумагу и т.п.). Внешнийогнеупорный слой 4 также может бытьармирован металлической сеткой, чтоделает его более прочным и облегчаетусловия его нанесения на поверхностьслоя 3, За счет выгорающих добавокв процессе обжига изоляции во внешнем слое образуются поры, составляю 35щие 40-603 его об/ьемз, При пористости меньше 40% теплофизические свойства поверхностного слоя и его плотность несущественно отличаются отогнеупорного теплоизоляционного слоя3. При увеличении пористости свыше603 резко снижается механическаяпрочность поверхностного слоя,Между внутренним 3 и внешним 4слоями может быть предусмотрен разделительный слой из волокнистого огнеупорного материала или зазор, образованный размещением между слоямивыгорающего материала, Это позволяетулучать теплоизолирующие свойстваизоляции и увеличить ее стойкость.так как уменьшается перепадтемператур по сечению каждого слоя и соответственно снижаются термические напряжения. Изоляция подозых труб была испытана на методических печах стана 3600 завода "Азовсталь". Трубу плотно обвертывали металлической сеткой, концы которой связывали между собой проволокой, Надежный контакт трубы и металлической сетки улучшает тепло- отдачу от сетки к трубе и увеличивает срок ее службы. При испытаниях использовали плетеную сетку с размером ячеек 20 х 20 мм. Огнеупорный теплоиэоляционный слой готовили следующего состава, мас.7: шамотный порошок бО; огнеупорная глина 10; ортофосфорная кислота 30. После сушки в течение 5-8 ч его покрывали металлической сеткой аналогично описанному выше. Дополнительньь 1 внешний пористый слой применяли следующего состава, мас.Х: шамотный порошок 40; древесные опилки 25; огнеупорная глина 5; ортофосфорная кислота ЗОХ. При необходимости массу увлажняютдо требуемой консистенции.Сушку и обжиг изоляции производили вместе с разогревом печи в течение 40 ч. В результате выгораппя древесных опилок общая пористостьдополнительного внешнего слоя состав.ляла 50-557 Его теплопроводность в2-2,5 раза, а плотность в 1,8-2 раза меньше, чем огнеупорного теплоиэоля- ционного слоя. Применение предлагаемой изоляциипозволяет улучшить условия теплообмена в.нижних зонах печи за счет бо"лее высокой температуры ее поверхности и быстрого ее изменения с изменением температуры окружающей среды.Этим снижается инерционность теплообменных процессов и упрощается регулирование тепловым и температурнымрежимами, Снижение температурных перепадов по сечению отдельных слоев исоздание условий их эксплуатации,близких к изотермическим, а такжеуменьшение влияния вибраций труб наизоляцию при перемещении заготовокспособствуют увеличению срока службыпредлагаемой изоляции по сравнению сизвестными. За счет этого снижаютсяудельные расходы топлива в среднем ,на 2-3 кг у.т. на топну нагреваемыхзаготовок,