Доменная печь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 69) (11) 67048 А З(59 С 21 В 7 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЬЗЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(21) 343 б 015/22-02 (22) 07.05.82 (4 б) 15.01.84. Бюл. Иф 2 (72) И. К. Волынский, В. М. Грацилев, Г. Н. Кандаков, В. И. Коверов, А. Е, Любин,В. Я. Миллер, В. И. Новиков, В. И, Носеико, А. П. Пухов, К. Г. Умрихии и И. В. Черных (71) Центральный научно-исследовательскийи проектный институт.строительных металло конструкций "ЦНИИпроектстальконструк-цин, Государственньй проектттый институт "Диепрпроектстальконструкции", Липецкий филиал Гнпроь 1 еэа и 1 рест ЧЬнтрдомнаремонт" (53) бб 9.162.213.22 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Нф 2854 б,14/22-02, кл. С 21 В 7/10, В 80.(54)(57) ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ, содержащаи ко-жух, прикрепленные к нему холодильные плиты с фвссаторами и элементы.оборудовании, футеровку, тепамполлционные н компенсационные прокладки,о тл вча ющал с и тем, что, с целью увеличении прочности и на. делавсти конструкции шахты печи, между кожуиом и холодильными плитами установлен с зазором относительно них промежуточный кожух, выполненный из кольцевых секций с отверстиими дла свободного пропуска элементов холодильных плит и оборудовании, а между кольцевыми секциами установлены компенсацваные прокладки, прн этом зазоры между холодильными плитамн н промежуточ. ным кожухом расположены со смещением по верпнсали.1Изобретение относится к металлургии, вчастности к доменным печам или друтим пе.чам шахтного типа с металлическим кожухом.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффектуявляется доменная печь, включающая кожух,прикрепленные к нему холодильные плитыс фиксаторами и элементы оборудования, футеровку, теплоизоляционные и компенсационные прокладки 11.К недостаткам известной конструкции доменной печи относятся низкая прочность инадежность кожуха вследствие необходимостиутолщения листов цилиндрических и конических царг, усложнения технологии сварочныхработ, Прн использовании толстостенных кон.струкций кожуха повышается вероятностьтрещниообразования при эксплуатации, которые существенно ослабляют конструкцию до.менной печи.Целью изобретения является увеличение проч.ности, надежи,сти конструкции певи,Поставленная цель достигается тем, что вдоменной печи, содержащей кожух, прикрецленные к нему холодильные плиты с фиксаторами и элементы оборудования, футеровку,теплоизоляционныв и компенсационные про.кладки, между кожухом и холодильнымиплитами установлен с зазором относительноних промежуточный ко:кух, выполненный изкольцевых секций с отверстиями дяя свобод.ного пропуска элементов холодильных плити оборудования, а межда кольцевыми секциями установлены компенсационные нрокладки, при этом зазоры между холодильньмиплитами н промежуточным кожухом располо.жены со смещением по вертикали.На фиг, 1 схематически изображена домен.ная печь, разрез и ее основные конс 1 руктивные элементы; иа фиг, 2 - разрез А - А: нафиг. 1; на фнг. 3 - фрагмент верхнего углахолодильной плиты с пазом для укладки фнк.сатора; нв фиг. 4 - узел 1 на фиг, 1 скреплением холодильной плиты к кожуху ивзаимным расположением промежуточногокожуха и холодильных плит; на фиг. 5 -разрез Б - Б на фиг. 4,Доменная печь включает стальной кожух 1,промежуточный стальной кожух 2, холодильные плиты 3 и футеровку 4 иэ огнеупорныхматериалов (например, щамота высокоглинозема, углеродистых материалов и тл.), Промежуточный стальной кожух 2 состоит изотдельных горизонтально расположенных коль.цевых секций. Теплоизоаппкншый слой 5между кожухом 1 н промежуточным кожу.хам 2 может быль выполнен из шамотно.глинисто цементного раствора, аамотно-цементного раствора ипи другого материала, обла 1067048 15 диетой набойкой. 20 25 30 т 35 40 45 Ю 55 дающего некоторыми небольшими деформаци.оннымн свойствами. Между холодильнымиплитами 3 и футеровкой 4 расположен ком.пенсационный слой 6, который выполняется из разного рода засыпок, углеродистой массы или других материалов, обладающих хорошимн деформациоиными свойствами. Небольшойконструктивный зазор 7 между участкамипромежуточного кожуха 2 и холодильными плитами 3 не имеет специального заполнения Холодильные плиты 3 установлены такимобразом, что между ними имеются вертикаль.ные и горизонтальные зазоры 8 (фиг. 4 и 5),заполненные чугунной замазкой или углероСекции промежуточного кожуха 2 установлены на высоте с зазорами 9, в которыхразмещены компенсационные прокладки 10,Прокладки 10 изготавливаются, например, иэметаллических трубок небольшого диаметрас забитыми в них деревянными пробками,Горизонтальные зазоры 9 и горизонталь.ные зазоры 8 выполнены со смещением повертикали по отношению друг к другу(фиг, 4 и 5),В промежуточном кожухе 2 выполнены отверстия 11 для свободного пропуска элементов холодильных плит 3 или элементов фурменных приборов, рам чугунных леток, лю.ков, штуцеров и других элементов оборудова.ния доменной печи (не показаны), которыекрепятся с помощью сварки только к кожуху 1.В верхних углах холодильных плит 3 име.ются пазы 12 (фиг, 3) для укладки фикса.торов 13, объединяющих холодильные плиты3 между собой в замкнутые кольца (фиг, 2).Фиксаторы 13 изготовлены из металла (стали,чутуна) или из огнеупорного материала, на.пример шамота,Трубки 14 для подвода и отвода под давлевием охлаждающего агента (например, воды), .н защитные трубки 15 замонолнчены в теле хо.лоднльиых плит 3.Крепление холодильных плит 3 к кожуху 1осуществлено с помощью стальных листов 16с отверстием, которые по периметру приварены к кожуху 1 сварным швом 17, а по краюотверстия приварены сварным швом 18 к за.щитной трубе 15. Крепление выполняется взоне центра тяжести 19 холодильной плиты 2(фиг. 4).Наличие слоя 5 (0 - 70 мм) между кожухом1 и горизонтальными секциями промежуточногокожуха 2, который в процессе строительства за.полняется теплоизоляцнонным материалом, позволяет выполнить монтаж обоих кожухов собычными допусками на отклонения от проект.3 106704 ной геометрической формы, установленными-.действующими СНиП,Отверстия 11 в промежуточном кожухе 2 вы.н несколько больших размеров, чемпропускаемые через эти отверстия эащитныетрубы 15 холодильных плит 3 нли другие элементы оборудования (не показаны) поэтому сно.соби их монтажа практически не отличаютсяот известных приемов и не вызывают какихлибо затрушсений. Резкое уменьшение общего 1 пколичества отверстий в кожухах за счет исключения традиционных крепежных болтов(3-4 шт, на одну холодильную плиту) и сведение трубок 14 в одно место существенноснижают трудоемкость проектирования, изготов 15ленин и монтажа и практически позволяет реализовать идею доменной печи с двумя кожу.хами.Отказ вт крепежных болтов компенсируетсяустановкой фиксаторов 13 в пазы 12 холодиль ных плит 3, Фиксаторы 13 обьединяют холоднльные плиты между собой в замкнутые коль-ца, что исключает возможность обрушения холодильных, плит при случайных разрушенияхсварных швов 17 и 18 или защитной трубы 15 25абреке иа нескольких холодильных плитах одно.вуеменио. Размеры фиксаторев 13 меньше (на5-0 мм) размеров пазов 12, поэтому их укладка затруднений ие вызывает, а при эксплуатации оии допускают свободный темпера;турелей рост каждой холодильной ваты 3, фХолодильные ваты 3 устанавливаются практически вплотную к промежуточному кожуху2, Величииа зазора 7 носит конструктивныйхарактер и определяется нормальными допус.кеми нв отклонения от правильной геометрической форма при изготовлении и монтажепромежуточного кожуха 2 и холодильныхплит 3. Ира заполнении зазоров 8 между холодильимми пиитами 3 чугунной замазкойпромежуточный кожух 2 служит естествен. 40иой иорсладкой, поэтому есть возможность эазо.ры 8 запоаппь лолностыв и качественно. Завалка при этом чугунной замазки в иромежутток между кожухами (слой 5) практическиисключена, .так квк горизонтальные зазоры"6 и 9 выполнены на разных уровнях и, следовательно, для хоропюго заполнения (беэпустот) рвстворем слоя 5 иет помех. Закачкараствора производится 3 ищ давлением, позтому раствор также частично проникнет в звзор 7 через отверстия 11 и зазоры 9 промежутоеого кожуха 2.Данная конструкция позволяет уже в процессе строительства обеспечить условия дляповышения газоплотности многослойной стен 55ки доменной печи и обеспечить реальные предпосылки для ее надежной работы при эксплуатации,8 4Характер и условия работы кожухов домен. ной лечи предлагаемой конструкции существен. но отличается от работы доменных печей тра дицнонной конструкции с одним кожухом, Промежуточный. кожух 2, расчлененный по вы. соте на горизонтальные участки, не соединенные между собой, не может воспринимать нагрузку (как в меридиональном, так и в кольцевом (направлениях) от избыточного давления внутренней газовой среды: Эта нагрузка практически полностью передается на йарулащй плотно. сварной кожух 1, так квк остальные элемен. ты многослойной стенки печи также. не могут ее воспринять в силу своей гаэопроннцаемости,Эксплуатационные нагрузки в кольцевом направлении от температурного роста Футеровки 4 и холодильных плит 3, рвспорв шихто вых материалов и гидростатическога давления чугуна (не показаны) воспраамаются обоими. кожухами, причем доля восприятия неречисленщых нагрузок каждым из кожухов может регулироваться (при проектировании) зв счет соответствующего подбора их толщины, толщины слоев 5 и б с учетом.реальных дефор мационных свойств материалов, выбрвщпах дпя их заполнения и разницы в темпервтурахнагрева кожуха,Меридионвльные воздействия от перечисленных нагрузок воспринимаются, естественно,толысо наружным кожухом 1, так как,проме. жуточный кожух 2 расчленен иа горизонтальные учаспси, между которыми установлены компеи. сацнонные прокладки 10, для компенсации вер . тикальных перемещений этих участков.Несмотря на то, что кожух 1 псцпюстью воспринимает все меридиональпые воздействия так же как в печах с одним кожухом, его можно сделап тоньше, ибо известно, что тол-: щина кожуха доменной печи практически по, всей ее высоте определяется величиной кольцевых напряжений. Учитывая эту особенность, . разработана конструкция с двумя кожухами, которая более надежна при эксплуатации по спедуияцим соображениям:уменьшение толпоиы каждого из кожухов. позволяет более полно использовать н. ные и пластзвйскне свойства стали: за счет мяпсого звгруження внутреннего кожуха (однооаве растяжение колец) снимается . вероят. ность образования в ием хрупких трещин; болыпая деформативность кожухов обеспечива ет лучшую нрисцосабливаемость многослойной стенки к меняющимся эксплуатационным воз. действиям; за счет увеличения газоплотности многослойной стенки печи снижаетсл вероятность появления перегревов иэ-эа непосредственного проникновения горячих газов к кожухам в . начальной стадии эксплуатации; улучшается защита кожухом от коррозии, вызываемойвоздействием внутренних агрессивных конден. сатов, так как промежуточный кожух, являясь экраном, существенно сокращает вынос агрессивных веществ к наружному кожуху, а на промежуточном кожухе меньше возможностей для образования конденсата из-за того,ф что его температура выше на 30-50 С (при. близнтельно равны температуре поверхности примыкаяяцих холодильных плит); эа счет существенного уменьшения общего объема сварки (габаритные размеры тонких листов . можно увеличить) снижается уровень остаточных сварочных напряжений и их влияние на общую прочность и надежность кожухов, для тонких листов легче обеспечить необходимое качество сварных швов как при строительст. ве, так и при текущих ремонтах. Наиболее целесообразно промежуточный кожух 2 устанавливать в охлаждаемой части шихгы в горне до фурменной зоны, но никаких прин.цнпиальных ограничений или противопоказаний для устройства промежуточного кожухапо всей высоте печи нет.5 Холодильные плиты шахты на доменных пе.чах болыиих объемов обычно имеют горизон.тальные выступы (не показаны) для олира.ния футеровки, Конструкция применима и вэтом случае, только горизонтальные выступы 10 следует устраивать в центральной или нижнейчастях холодильньк плит,Предлагаемая конструкция доменной печис двумя кожухами может быть наиболее эф.фективно применена прн сооружении круп15 ных.нечей с водяной системой охлажденияхолодильных плит. Экономический эффектобеспечивается за счет увеличения эксцлуатационной надежности печи, существенного снижения расходов на ремонты и связанных с 20 ремонтами потерь продукции.1067048 С остави Техред ктор Т Ти П Заказ твенного комитетаретений и открытий