Кладка радиальной стены воздухонагревателя

(9 1 В 9/06 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ 0 Сь О ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР(71) Липецкий политехнический институт иГосударственный союзный институт по проектированию металлургических заводов(73) Липецкий политехнический институт и Государственный институт по проектированию металлургических заводов(54) КЛАДКА РАДИАЛЬНОЙ СТЕНЫ ВОЗ- ДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ Изобретение относится к высокотемпературному нагреву воздуха и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и теплоэнергетике.Известна кладка радиальной стены воздухонагревателя, содержащая три слоя - рабочий, компенсационный и тепло- изоляционный, выполняемая из огнеупорных элементов, выкладываемых рядами один над другим вперевязку со связующим на вертикальных и горизонтальных поверхностях каждого огнеупорного элемента.Наличие связующего между огнеупорными элементами частично компенсирует температурное расширение кладки и делает ее газоплотной,Недостатки известного решения заключаются в том, что в результате образуется связный монолитный массив, препятствующий равномерной сушке внутренних окатов(57) Сущность изобретения; кладку радиальной стены, содержащую рабочий, компенсационный и теплоизоляционный слои ведут с заполнением горизонтальных швов между огнеупорами связующим, а вертикальных швов - выгорающими компенсационными прокладками. Причем отсутствие связующего по вертикальным швам и более равномерный прогрев рабочего слоя в связи с возможностью проникновения газов по швам позволят сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным плоскостям. Во внутренних окатах радиальной стены останется меньше влаги, что снизит коррозию кожуха и повысит надежность воздухонагревателя в целом, 1 ил,радиальной стены - компенсационного и теплоизоляционного - в период разогрева аппаратов ввиду отсутствия возможности проникновения в эти зоны радиальной стены и удаления из них газовых сред. Кроме того, вследствие существенной неравномерности распределения температур по толщине рабочего слоя, связующие в большей степени (и со временем необратимо) сжимаются здесь, на внутренней стороне радиальной стены, а на протяжении каждого цикла в периоды охлаждений весовые и термонапряжения концентрируются на уменьшенных площадях поверхности контакта огнеупорных элементов, что повышает абсолютную нагрузку на них, Наконец, в результате наличия температурных неравномерностей по высоте и периметру рабочей камеры воздухонагревателя и ввиду невозможности смещения под действиемсоответствующих механических напряжений, внутренние окаты радиальной стенывоздухонагревателя и его обшивка испытывают значительные нагрузки, приводящиезачастую к разрушениям как самой кладки,так и кожуха аппарата.Наиболее близким из известных технических решений является кладка стены, выполняемая из огнеупорных элементов,выкладываемых рядами один над другимвперевязку, но без раствора - связующего,причем швы между кирпичами заполняюттонкоразмолотым сухим порошком того жесостава, При этом облегчается сушка внутренних окатов стены в течение ее разогреваи сохраняется изначальная площадь контакта между огнеупорными элементами кладки,Недостатками известного изобретенияявляются;невозможность, вследствие спеканияпорошка швов в рабочем состоянии с самими огнеупорными элементами, горизонтального смещения последних поддействием механических напряжений, вызванных неравномерностью температурных полей, что обуславливает высокийуровень нагрузки на внутренние окаты стены и обшивку;невозможность, вследствие монолитности стены в рабочем состоянии, проникновения газовых сред к внутреннейповерхности обшивки воздухонагревателя,что в периоды переводов аппарата с режима . на режим создает дополнительное газовое давление на окаты радиальной стены.Целью изобретения является повышение механической прочности кладки радиальной стены и кожуха воздухонагревателя,упрощение и удешевление ее монтажа.Эта цель достигается тем, что кладкарадиальной стены, содержащая рабочий,компенсационный и теплоизоляционныйслои, выполненная из огнеупорных элементов горизонтальными рядами один над другим вперевязку, возведена с заполнениемгоризонтальных швов между огнеупорамисвязующим, а вертикальных швов - выгорающими компенсационными прокладками,Последние служат для компенсации температурных расширений огнеупоров рабочегослоя в период разогрева воздухонагревателя. Отсутствие связующего по вертикальным швам и более равномерный разогреврабочего слоя, в связи с возможностью проникновения газов по швам вглубь кладки,позволит сохранить полную площадь контакта огнеупорных элементов по вертикальным плоскостям (область максимальныхтермических напряжений в воэдухонагрева 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 теле), Кроме того, на выходе аппарата после сушки и разогрева на высокотемпературные рабочие режимы соответственно меньше влаги останется во внутренних окатах радиальной стены, что снизит опасность интеркристаллитной коррозии кожуха, тем самым повысив надежность воздухонагревателя в целом, Это позволит снизить также стоимость и трудоемкость возведения самой кладки, В то же время наличие связующего по горизонтальным швам рабочего слоя (где существенно меньшие термонапряжения и изменение площади контакта огнеупоров не опасно) позволяет зафиксировать разрез температурного шва между кладкой футеровки и насадкой, а также повысить прочность кладки радиальной стены при ее возведении,Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемая конструкция кладки радиальной стены отличается от известной наличием связующего по горизонтальным швам, разделяющим элементы рабочего огнеупорного слоя, а также наличие выгорающих компенсационных прокладок по вертикальным швам, разделяющим элементы рабочего огнеупорного слоя,При изучении других известных технических решений в данной области техники два описанных выше признака, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, в указанном качественном выражении не были выявлены,На чертеже представлен фрагмент радиальной стены.Стена составлена из трех слоев (окатов) по радиусу: 1 - рабочий слой, 2 - компенсационный слой, 3 - изоляционный слой, Связующий 4 толщиной 2 мм по горизонтальным швам огнеупоров рабочего слоя 1 размерами 75 х 150 х 345 мм позволяет сохранить связность и прочность кладки в процессе реализации радиальной стены, Выгорающие компенсационные прокладки 5 толщиной 0,5 мм в вертикальных швах рабочего слоя 1 служат для компенсации температурных расширений огнеупоров в период разогрева воздухонагревателя.Применение изобретения позволяет в 1,5-2 раза увеличить межремонтный период воздухонагревателя, что эквивалентно повышению температуры дутья на 20-30 С,Формула изобретения Кладка радиальной стены воздухонагревателя, содержащая рабочий, компенсационный и теплоизоляционный слои, каждый из которых выполнен из огнеупор1790608 Составитель Е.ЛевицкаяТехред М.Моргентал Корректор М,Сливка Редактор Т.Иванова Заказ ЗЬ 7 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ных элементов, уложенных горизонтальными рядами со смещением элементов одного ряда относительно другого, с образованием. горизонтальных и вертикальных швов между огнеупорными элементами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности, упрощения и удешевления монтажа, она снабжена компенсационными прокладками, уложенными в вертикальные швы между огнеупорными элементами рабочего слоя, а горизонтальные швы этого слоя заполнены связующим.