Купол воздухонагревателя доменной печи

ОП ИСА И ИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских(61) До нтельное к авт. Кл,а С 21 В 9/00 22) Заявлено 16.61.78 (21) 2561853/22-02 с присоеди ем заяв Всуларстееииый кееите 3) Приоритет 20 02,76 СССР е лелем иаебретеиий(43) Опубликовано 15.64.82. Бюллетень :14 (45) Дата опубликования описания 15,04.82 открытий 2) Авторыизобретенп я. В. М. Панферов, В, Я. Миллер, М Е, 3. Король, В. К. Тринчер, Г. П Н. Н, Подкантор, А. Н. Жариков, А и Н. В. Питак вители Украинский государственный институт металлургических заводов, Научно-ис институт механики МГУ и Цен научно-исследовательский и проект строительных металлоконстр(1) 3 по проектировани следовательскийтральный ный институт укций ОЛ ВОЗДУХО НАГРЕВАТЕЛЯДОМЕННОЙ ПЕЧИ(54 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей большой мощности,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату являются высокотемпературныевоздухонагреватели, содержащие кожух,многослойную огнеупорную футеровкустени купола, теплоизоляционные деформируемые прокладки в виде матов из волокнистых теплоизоляционных материалов, расположенных между футеровкой и кожухом аппарата 111.В известных воадухонагревателях изоляция предохраняет металлический кожухот развития в нем напряжений при термическом расширении кладки, т. е. обеспечивается долговечность только кожуха, в товремя иак проблема долговечности несущих слоев футеровки оспается нерешенной,В известных конструкциях воздухонагревателей огнеупорная футеровка куполовполукруглой, сферической или другой криволинейной формы обладает недостаточной йстроительной прочностью, так как имееттенденцию к увеличению величин прогибаи напряжения под действием собственноговеса. В силу тех же обстоятельств дальнейшая эксплуатация этих воздухонагрева-телей ведет к быстрому разрушению огнеупорной футеровки купола воздухонагревателей.Цель изобретения - обеспечение строительной прочности огнеупорной кладки куполов и увеличение долговечности службы футеровки куполов воздухонагревателей доменных печей.Поставленная цель достигается тем, что купол воздухонагревателя снабжен деформируемыми прокладиами жесткостью от 0,1 до 0,4 иг/смЧсм, расположенными рядами между кожухом и кладкой, в виде пояса. по периметру купола, ограниченного двухгранным углом в 25 - 85, образованным вертикальной и наклонной плоскостями, проходящими через ось купола. Деформируемые прослойки заданной жесткости могут быть выполнены из минеральных матов МТК на основе каолиновой ваты, состава А 120 з=45 - 55%, Я 02=55 - 45%, либо состава А 1 аОз= 72 - 75%, %0 а= = 28 - 25%,На фиг 1 изображен воздухонагреватель доменной печи с выносной камерой горения; на фиг. 2 - то же, со встроенной камерой горения; на фиг. 3 - поперечный разрез воздухонагревателей; на фиг. 4 - узел 1 на фиг, 3; на фиг, 5 - кривые, поясняющие сущность изобретения,15 25 зо 35 40 45 50 Воздухонагреватель доменной печи состоит нз камеры горения 1, камеры насадки 2, купольного многослойного свода 3, деформируемых прослоек 4 заданной жесткости и несущвго металлического кожуха 5.В местах максимальных сближений футеровки купола с кожухом, происходящих под действием собственного веса футеровки, осуществляется принудительное регули рова нное нагруженив усилиями, распределенными по опасным зонам.Величина и места приложения этих усилий определяются расчетно в зависимости от размеров и конфигурации куполов, их веса и материала, из которого они изготовлены, их принудительное нагруженив осуществляется за счет реакции деформируемых прослоек 4 заданной жесткости, помещенных между наружным слоем футеровки купольного многослойного свода 3 и металлическим кожухом 5, а также сло ями огнеупорной футеровки купольного свода 3,В результате теплового расширения огнеупорной кладки купольного многослойного свода 3 сокращаются зазоры между его. слоями, а также между наружным слоем футеровки купольного многослойного свода 3 и металлическим кожухом 5 и тем самым поджимаются деформируемые прослойки 4 заданной жесткости, вызывая противодействие распорным усилиям, возникающим в кладке, и препятствуя прогибу огнеупорной оболочки купола воздухонагревателя, выравнивая и уменьшая уровень величины напряжений в кладке.Применение предлагаемого изобретения позволит значительно увеличить стойкость куполов доменных воздухонагревателей с повышением температуры купола до 1550 С и более,Воздухонагреватели предлагаемой конструкции в настоящее время построены на крупнейшей в мире доменной печи 9 объемом 5000 мз Криворожского металлургического завода им, Ленина и доменной печи о 8 объемом 1754 м Днепродзержинского завода им, Дзержинского.Жесткость 0,1 - 0,4 кг/см 2/см деформируемых прокладок и зона их укладки определяются расчетно и зависят от размеров и конфигурации куполов жесткости и условий эксплуатации футеровки, Для существующих и перспективных воздухонагревателей доменных печей объемом от 2000 до 6000 м и толщиной основного слоя 350 - 450 мм многослойной футеровки и температурой 1400 - 1550 ОС малую изменяемость геометрии футеровки, а значит и большую равномерность (кривая 3, фиг. 5) напряженного состояния можно достичь приложением распределенного усилия 0,5 - 2 кг/см 2 в зоне максимально. го изгиба под собственным весом при нагреве (кривая 2, фиг. 5), т, е. по дуге ок. ружности, ограниченной углами 25 и 6 Р ож вертииали. Для современных и перспейтивных конструкций куполов воздухонагревателей доменных печей указанные параметры обеспечивают оптимальное по долговечности напряженное состояние (растягивающее напряжение не превышаеа 0,5 кг/см, а сжимающее - 2,5 кг/см).Внедрение предлагаемого изобретения в металлургической промышленности позволяет при существующих конструкциях и материалах поднять температуру нагрева на 200 в : 250 С и увеличить срок безаварийной работы, что снижает затраты на производство чугуна.Ожидаемый экономический эффект от внедрения составит около 500 тысяч руб, ежегодно. Формула изобретения Купол воздухонагревателя доменной печи, содержащий футероьанный огнеупорный кожух, опбрное кольцо купола, деформируемые прокладки, изготовленные в виде матов из волокнистых теплоизоляционных материалов, расположенных в зазоре между футеровкой и кожухом купола, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью восприятия термических напряжений футе-, ровки купола при работе аппарата, деформируемые прокладки, выполненные из материалов с жесткостью от 0,1 до 0,4 кг/см 2/см уложены между рядами футеровки в виде пояса по периметру купола, ограниченного двугранным углом в 25 в ба, образованным вертикальной и наклонной плоскостями, проходящими через ось купола,Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1, Патент США352864, кл. 263-193 (С 21 В 9/00), 1970 (прототип).795034 1 аСоставитель Б, Раковский едактор И. Гохфельд Техред И, Пенчко Корректор И. Осиновскаи аказ 366/273 Изд.129 Тираж 587 Подписное НПО сПоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5ин. Харви. фил. пред, сПатент