Способ тепловой изоляции подовых водоохлаждаемых труб

730524 А оюз советскихОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК Я 3 03 51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ К АВТО(71) Челябинский госудпо проектированию ме ственный институт ллургических завоИзобретение яции подовых в ревательных спольэовано в м траслях промыш Целью изобр ие тепловой эф скорение сборки Сущность изм изоб наирующих о керамиость и соупорной ОЛНЯЮТ С рей, расышести иется пов , стойко ным двум ежду совный диьно слой ируемую в следующем. В способе т водоохлаждаемовыхх пело тр ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дов(56) Рейн Ф.Д. и Струченевский Б,В. Тенденции развития изоляции подовых труб нагревательных печей. Экспресс-информация,серия 13, вып. 4, с.4 - 5,М.: Черметинформация, 1975,Шнур теплоизолхционный стекловолокнистый.ТУ-16.22/7-86. М.: 1986,(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПОДОВЫХ ВОДООХЛАЖДАЕМЫХ ТРУБ(57) Изобретение относится к способам изоляции подовых водоохлаждаемых труб нагревательных печей и может бытьиспользовано в металлургической и другихотраслях промышленности, Цель - повышение тепловой эффективности, стойкости иускорение сборки изоляции, Способ теплоотносится к способаодоохлаждаемых трпечей и можететаллургической иленности.етения являфективностиизОляции,обретения заключаи вой изоляции пох уб нагревательн вой изоляции подовых водоохлаждаемых труб нагревательных печей включает нанесение изолирующих слоев в виде шнура из волокнистого керамического материала на их поверхность и создание защитного слоя огнеупорной обмазки, верхнюю часть трубы выполняют с двуМя дополнительными рядами металлических штырей, расположенными в шахматном порядке с одинаковым шагом в каждом ряду, равным двум диаметрам шнура со смещением между соответствующими рядами на шаг, равный диаметру шнура. затем последовательно слой за слоем шнура закрепляют эа верхние штыри, огибая их шнуром в обоих верхних рядах, основную часть слоев шнура аналогично закрепляют эа нижний ряда штырей, а соотношение слоев шнура, эакрепляемых за верхние и нижние штыри, определяют иэ следующих выражений: (а - п)lп)2/33 и (е/и)1/35, где и - общее число слоев шнура; т - число верхних слоев. шнура, эакрепляемых за нижние штыри; Я - толщина изолирующего слоя, мм. 2 ил. чей, включающеи нанесение изол слоев в виде шнура из волокнистог ческого материала на их поверхн здание защитного слоя огне обмазки, верхнюю часть трубы вы двумя рядами металлических шты положенными в шахматном поряд наковым шагом в каждом ряду, рав диаметрам шнура со смещением ответствующими рядами на.шаг, р аметру шнура, затем последовате эа слоем наматывают шнур на изо30 40 45 50 поверхность трубы, при этом часть нижних слоев шнура закрепляют эа верхние штыри, огибая их шнуром в обоих верхних рядах, остальную часть слоев шнура аналогично закрепляют за нижний ряд штырей, а соотношение слоев шнура, закрепляемых эа верхние и нижние штыри, определяют из следующих выражений: где п - общее число слоев шнура, в - . число верхних слоев шнура, закрепленных за нижние штыри;Я - толщина изолируемого слоя, мм, Шнур из волокнистого материала обладает необходимой гибкостью, позволяющей обматывать его вокруг штырей, что не обеспечивается при использовании шнура теплоизоляционного стекловолокнистого, изготавливаемого из высокотемпературных кремнеземных и кварцевых матерйалов и имеющего большой допустимый радиус изгиба(не менее 59 мм), в то время как радиус сечения штырей значительно меньше,50 мм. Необходимость применения двух рядов штырей вызвана тем, что на одном ряду штырей можно закрепить лищь только часть слоев шнура.Дальнейшее увеличение числа слоев шнура, эакрепляемых на штырях этого ряда, недопустимо, так как в этом случае изоляция будет соприкасаться со скользящим по трубе металлом, проталкиваемым через печь, и выходить из строя, поэтому часть слоев шнура должна быть закреплена эа следующий ряд штырей.Шаг между штырями в каждом ряду, равный двум диаметрам шнура, обеспечивает размещение соседних ветвей шнура без их деформации. При шаге между штырями в каждом ряду штырей, меньшем двух диаметров шнура, будет происходить его сплющивание, что приведет к необоснованному увеличению количества штырей и увеличению трудоемкости выполнения способа изоляции подовых труб,При шаге между штырями в каждом ряду штырей, большем двух диаметров шнура, между ветвями шнура в каждом слое после намотки будут образовываться зазоры, Зазоры в верхнем слое изоляции иэ шнура приведут к увеличению массы обмаэки, расходуемой на их заполнение при нанесении защитного слоя, что приведет к ухудшению тепловой эффектцвности верхнего слоя иеура. Зазоры в нижних рядах шнура в процессе эксплуатации будут смыкаться, что 5 10 15 20 25 приведет к уменьшению толщины изоляции и разрушению твердого защитного слоя огнеупорной обмазки.Смещение .между соответствующими рядами штырей на шаг, равный диаметру шнура, обеспечивает намотку ветвей шнура, перпендикулярную продольной оси шнура. Если упомянутое смещение штырей будет меньше одного диаметра шнура или больше одного диаметра шнура, или будет совсем отсутствовать, то это приведет к перекосу ветвей шнура и усложнит работу по его намотке на изолированную поверхность трубы,Закрепление части .слоев шнура, составляющей 2/3 толщины всего изолирующего слоя, на штырях верхних рядов является необходимым и достаточным для нормальной эксплуатации подовых труб. Если на штырях верхних рядов будет закреплена часть слоев шнура, превышающая 2/3 толщины изолирующего слоя, то изоляция будет соприкасаться с движущимся по трубе металлом и выходить из строя,Соотношение слоев шнура, закрепляемых за верхние штыри, определяем на основании соотношения А число слоев шнура, закрепляемых занижние штыри, определяем на основанииследующего выражения: где и - общее число слоев шнура;е - число верхних слоев шнура, закрепляемых за нижние штыри; Я - толщина изолируемого слоя, мм.На фиг.1 и 2 дана схема осуществления предлагаемого способа.Технология способа состоит в следующем.К верхней части подовой водоохлаждаемой трубы 1, имеющей продольный пруток 2 для скольжения металла, вдоль образующих приваривают два ряда штырей 3 и два ряда штырей 4, размещая их в шахматном порядке с одинаковым шагом в каждом ряду,.равным двум диаметрам шнура 5 со смещением между соответствующими рядами на шаг, равный диаметру шнура.Затем на изолируемую поверхность трубы последовательно слой за слоем наматывают шнур, образуя необходимый изолирующий слой 6, определяемый, теплотехническим расчетом в зависимости оттепловых нагрузок. При этом часть слоев шнура закрепляют за штыри 3, огибая их шнуром в обоих рядах, а остальную часть слоев шнура аналогично закрепляют за штыри 4,Причем соотношение слоев шнура, закрепляемых за штыри 4 и 5, определяют на основании следующих выражений:а - и 2 ги 1-- Яи -- Ви 3 п 3 10 Затем на верхний слой шнура 5 наносятзащитный слой 7 огнеупорной обмазки.П р и м е р. Рассмотрим способ изоляции подовых водоохлаждаемых труб диаметром 76 мм для методическойнагревательной печи стана 2300 Челябинского металлургического комбината.В качестве изолирующего шнура принимаем шнур муллитокремнеземистого волокна диаметром 15 мм,К верхней части подовых водоохлаждаемых труб, по которым движется нагреваемый металл, приваривают с каждой стороныотносительно продольной оси трубы по два 25ряда штырей диаметром б мм. Штыри располагают в шахматном. порядке с одинаковым шагом в каждом ряду, равным двумдиаметрам шнура, т.е. 30 мм, и со смещением между соответствующими рядами на 30шаг; равный диаметру шнура, т.е. 15 мм.По расчету для достижения необходимой тепловой эффективности на иэолируемую поверхность ПОДОВОЙводоохлаждаемой трубы необходимо намотать три слоя шнура. Исходя из соотношеги - и 2ния- 3 два ряда первых слоев3шнура необходимо закрепить на штыряхверхнего ряда, а последний третий слой соп 1 1гласно выражению -- 3 - на штыи 3рях нижнего ряда. После этого последнийтретий слой необходимо покрыть слоем защитной обмазки, выполненной из высокоглиноземистого напалнителя иалюмохромофосфатного связующего, причем толщина этого слоя обмазки составит 3-5 мм.Изоляция, выполненная по предлага-. 50емому способу, при движении металла по верхней части подовых водоохлаждаемых труб не разрушится и сохранит свою работоспособность до ближайшего ремонта. 55На стойкость изоляции, выполненной по предлагаемому способу, влияет и то обстоятельство, что каждый слой изоляции закрепляется индивидуальна и разрушение одного или даже двух слоев не вызовет полного разрушения всей изоляции.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем,Увеличивается срок службы изоляции, выполненной по предлагаемому способу, так как при движении металла по верхней части подовых водоохлаждаемых труб изо-, ляция не соприкасается с движущимся металлом и сохраняет тем самым свою работоспособность до ближайшего ремонта, Кроме того, увеличение срока службы изоляции, выполненной по предлагаемому способу, вызвано еще и тем, что каждый слой изоляции закрепляется индивидуально и разрушение. одного или даже двух слоев не вызовет полного разрушения всей изоляции. Снижаются требования к конструкции шнура. так как не требуется ограждать шнур оплеткой или сеткой, поскольку защита волокон шнура предусмотрена огнеупорной обмазкой, наносимой на наружный слой шнуровой изоляции. Снижаются затраты, следовательно, снижается стоимость шнура, так как для получения оплетки шнура требуются длинноволокнистые нити, которые чрезвычайно трудоемки в изготовлении, Кроме того, предлагаемый способ изоляции подовых водоохлаждаемых труб довольно прост в исполнении, поэтому он может быть выполнен даже одним человеком.Формула изобретения Способ тепловой изоляции подовых водоохлаждаемых труб нагревательных печей, включающий нанесение изолирующих слоев в виде шнура из волокнистого керамического материала на их поверхность и создание защитного слоя огнеупорной обмазки, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения тепловой эффективности, стойкости и ускорения сборки изоляции, верхнюю часть трубы выполняют по меньшей мере с двумя дополнительными рядами металлических штырей, расположенными в шахматном порядке с одинаковым шагом в каждом ряду, равным двум диаметрам шнура, со смещением между соответствующими рядами на шаг, равный диаметру шнура, затем наматывают шнур слоями на иэалиру.емую поверхность. трубы; при этом часть нижних слоев шнура закрепляют за верхние штыри, огибая их шнуром в верхних рядах, а остальную часть слоев шнура аналогично закрепляют за нижний ряд штырей, при этом соотношениеслоев.шнура, закрепляемых за верхние и нижние штыри, определяют из следующих выражений;1730524 где и - общее число слоев шнура;е - число верхних слоев шнура, закрепляемых за нижние штыри;. 8 - толщина изолируемого слоя, мм,п 1 - и 2 в. 1 и 3 и 3 ) Я - Яи -- 3 Физ. РУСоставитель Н. АсееваРедактор М, Ходакова Техред М,Моргентал Корректор Н. Хи оизводствеино-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 акаэ 1507 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5