Желоб для выпуска чугуна

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАНАрнольд Иоханнес Мария Стокман (ЫЬ)(54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ВЫПУСКА ЧУГУНАжелоба. т.е. впускного желоба для потока жидкого чугуна при выпуске плавки из дот манной печи. содержит рабочую футеровку 2, образующую поверхность. по котором те 7чет чугун. постоянную футеровку 3 снаружи рабочей футеровки и внешнюю футеровку Б. 7 с высокой теплопроводностью снаружи постоянной футеровки. Внешняя футеровка имеет нижнюю стенку или днище Б и днерасположенные друг против друга боковые стенки 7. Для улучшения стойкости к температурным-напряжениям снаружи и примыкая по крайней мере к одной. но не ко всем из стен внешней футеровки предусмотрен по крайней мере один огнеупорный изолирующий футеровочньпй слой 89 а другая ил.и другие стенки наружной футеровки связаны с теплорассеивающимн средствами 10. 11.12. 5 з.п. ф-льп.ил.Изобретение касается конструкции жепоба для потока расплавленного чугуна во время выпуска плавки из доменной печи, а также способа охлаждения такой конструкции.Целью изобретения является устране ние или уменьшение указанных проблем и в частности. создание конструкции желоба для потока жидкого чугуна. который хорошо приспосабливается х температурным напряжениям и меньше подвержен образоваНИЮ трещин.желоб для потока жидкого чугуна во времявыпуска плавки из доменной печи содержит рабочую футеровку. образующую желобообразную поверхность. по которой течет чугун. постоянную футеровку снаружи нзнашивающейся (Вабочей) футеровки и внешнюю футеровку с высокой теплопроводностью снаружи постоянной футеровки. Внешняя футеровка имеет нижнюю стенку и две расположенные дРУг против друга бокопые стенки. соединенные своими нижними концами с нижней стенкой. Снаружи и примыкая по крайней мере. к одной. но не ко всем упомянутым стенкам упомянутой наружной футеровки имеется. по крайней мере. один изолирующий футеровочньпй слой. Другая или другие. из упомянутых стен упомянутой наружной футеровки связаны с теплорассеивааощими средствами. Изолирующий футеровочньъй слой или слои предпочтительно состоят. по крайней мере. частично из огнеупорного материала. Возможно. например. чтобы горизонтальная нижняя стенка наружной футеровки непосредственно не охлаждалась. а непосредственно граничила бы снаружи с изолирующей футеровкой в то ремя. как все тепло. подлежащее рассеиванию через две боковые стенки наружной футеровки. отводилось водяным или воздушным охлаждением упомянутых боковых стен. В этом случае. для предотвращения попадания выплескивающегося жидкого чугуна из желоба с обеих сторон боковых стен конструкции желоба. сверху на последнюю устанавливаются горизонтальные закрывающие плиты.Однако. предпочтительно для двух боковых стен. чтобы они непосредственно примыкали снаружи к изолирующим футеровочным слоям. а нижняя стенка. чтобы соединялась с теплорассеивающими средствами. которые предназначены для рассеивания тепла от нижней стенки. Таким образом. боковые стенки охлаждаются через нижнюю стенку. с которой они находятся в контакте.Желательно. чтобы наружная футеровка имела бы коэффициент теплопроводности выше. чем 29 Вт/м К. Тогда наружная футеровка ИЗГОТЗВЛИВВЕТСП ПрВДПОЧТИТВЛЬНО из графита.Для увеличения срока службы конструкции желоба желательно. чтобы между постоянной футеровкой и. по крайней мере. частью наружной футеровки был один или более слоев из сжимающегося материала. например. слои войлока, для приема на себя расширения конструкции во время работы. Кроме того. по той же причине желательно. чтобы конструкция желоба. по крайней мере. частично снабжалась бы слоем из сжимающегося материала с наружной стороны изолирующих футеровочных слоев.Кроме того. конструкция желоба может быть предпочтительно снабжена в качестве наружной. опоры стальной нижней плитой. Последняя служит в качестве основания или фундамента для создания конструкции. В этом случае желательно. чтобы тонкий разделяющий слой с низким коэффициентом теплопроводности располагался между стальной нижней плитой и наружной футеровкой таким образом. чтобы температурастапьной нижней плиты не превышала требуемой максимальной температуры 200 С в то время. как этот тонкий разделительный слой передает достаточно тепла стальной нижней плите для достижения требуемого охлаждения наружной футеровки. Для разделительного слоя достаточно иметь коэффициент теплопроводности порядка от 1 до 5 Вт/м - К и предпочтительно. от 1 до 2 Вт/м - К.Предпочтительно. теплорассеивающне средства предназначены для рассеивания тепла от стальной нижней плиты с помощвю принудительного воздушного охлаждения. Нижняя часть конструкции желоба. т.е. стальная нижняя плита. и окружающие части. на которые опирается желоб. может иметь щель или щели. через которые может подаваться охлаждающий воздух для отвода тепла от стальной нижней плиты. Это можно достичь путем соединения вытяжного вентилятора с одной стороной упомянутых щелей. Однако. наилучшие результаты достигаются. если теплорассеивающив средства содержат средства для создания избыточного давления на стороне выпуска охлаждающего воздуха. В этом случае обеспечивается возможность направить значительно больший поток охлаждающего воздуха вдоль стальной нижней плиты. чем при использовании вытяжного вентилято ра.На чертеже представлен предлагаемый желоб. поперечное сечение.По желобообразной поверхности спускного желоба 1 движется расплавленный чугун. ьтдущий из выпускного отверстия доменной печи. и которая образована рабочей футеровкой 2. Для изготовления последней. которая может состоять из нескольких слоев. способных перемещаться относительно друг друга. могут использоваться различного типа материальл. однако обычно применяется огнеупорный бетон.С наружной стороны к рабочей футеровке непосредственно примыкает углеродная промежуточная футеровка 3 из вморфноугнеродных кирпичей. образующая постоянную футеровку для температурного выравнивания рабочей футеровки. Снаружи к этой промежуточной футеровка примыкает изолирующий спой из огнеупорного бете на, Снаружи изолируюцъого слоя 4 находится кирпичная внешняя футеровка,состоящая из двух расположенных дРУг против друга боковых стен 7 и нижней стенки б. изолирующий слой 4 предотвращает повышение температуры футеровки б. 7 свыше 600 С.Для приспосабливания к тепловому расширению конструкции спускного желоба в процессе работы. он снабжен схолмающимися керамическими войлочными слоями 15. 16. расположенными между боковыми стенками 7 внешней футеровки и изолирующим слоем 4 и промежуточной Футеровкой 3 соответственно.Внешняя футеровка 6. 7 состоит из тел лопроводного материала. Кирпичи расположены. для обеспечения хорошего теплового потока. без изолирующих слоев между ниМИ. ЕСЛИИМВ 1 ОТСЙПЦВЛИ.ТО ОНИ за ПОЛНЯЮТСЯ раствором с высокой проводимостью. Прииспользовании углерода. графита или полу графита. но предпочтительно графита для кирпичей внешней футеровки Б. 7 в ней достигается достаточная теплопроводность. а ЧЭСЕЪЧОСТИ. В МЕСТЗХ СОЕДИНЕНИЯ БОКОВЫХ стен с нижней стенкой б. в результате чего можно укладывать изолирующие футероночные слои 8. 9. непосредственно примыкающие к боковым стенкам 7. отводя при ЭТОМ ТЕПЛО ТОЛЬКО через НИЖНЮЮ СТЕНКУ 5. Слой 8 является огнеупорным и выполнен из бетона с высоким содержанием окиси алюминия. Слой 9 может не быть огнеупорным и изготавливается из бетона с высоки-ми изолирующими свойствами без огнеупорных качеств.для обеспечения возможности расширения. желательно также чтобы спускной желоб снабжался слоем И из сжимающейся материала. который располагался на наружной стороне футеровочных слоев 8. 9 со стороны боковых стен. Слой 14 изготавливается из керамического войлока.С нижней стороны впускного желоба установлена несущая стальная нижняя плита 10. между ней и нижней стенкой б наружной футеровки расположен разделительный слой 11. выполненный в виде тонкого изолирующего слоя. например из огнеупорного бетона. Толщина и теплопроводность этого слоя выбираются такими. чтобы он проводил достаточно тепла к стальной плите 10. но предотвращая бы повышение температуры плиты свыше 200 С.Этот тонкий слой 11 с низкой теплопроводностью имеет важное значение. Жалоба страдают. например. расстрескиванием изнашивающейся. т.е. рабочей и постоянной футеровок. Эта вероятность увеличивается. когда жидкий чугун достигает нижних частей желобов. В этом случае графитовый слой 6. 7 выполняет защитные функции за счет замораживания жидкого чугуна в твердое состояние. Если бы этого слоя не было. то имело бы место сильная и местная тепловая нагрузка на стальную плиту 10 рядом с графитовым слоем. Это привело бы к быстрому выходу из строя стальной плиты. Слой 11 обеспечивает распространение тепловойнагрузки графитового слов и, как следст вие. срок службы стальной плиты увеличивается.Охлаждение желоба осуществляется принудительным воздушным охлаждением или иным способом стальной нижней плиты. В представленной конструкции применяется принудительное воздушное охлаждение. Охлаждающий воздух вдувается через щели 12 тложду стальной нижней плитой 10 и конструкцией. на которую опирается спускной желоб секции 13. для рассеивания тепла от стальной нижней плиты 10. Вдувающие средства. например вентилятор. находится выше по ходу движения воздушного потока от щелей 12. Стальная плита 10 имеет толщину порядка 0.7 см. но может быть н толКак отмечалось. слои б и 7 выполнены из кирпича. Остальные слои 2. 4. 8. 9. 11 выполняются из отливаемого материала. Как отмечалось выше. теплопроводность различных слоев выбирается в соответствии с их назначением в качестве хороших или низких теплопроводников. В описанной конструкции. теплопроводности выбранных материалов находятся в приводимых ниже диапазонах. которые являются предпочтительнымиТеплопроводность. Вт/м К около 2 5-45 1 ч 5 50-100 1 т 5 0.51 1 1-5. в частности. около 2 Желоб. представленный на чертеже. имеет также крышки 17. расположенные с каждой его стороны и изготовленные из отливаемого бетона с высоким соде-ржанием окиси алюминия. предназначенного для предотвращения контактирования жидкого чугуна. выплескивающегося из желоба. со слоями 3. 4. 7. 8.9. В частности. слоиВ. 9 с высоким изолирующим свойством могут не обладать. огнеупорными свойствами и могут не выдерживать контакт с жидким чугуном.- Для дальнейшей ик защиты над лчими пре дусмотрен слой 18. изготовленный из литого бетона с высоким содержанием окиси алюминия. Таким образом, снаружи описанч ной конструкции желоба показана бетонная конструкция 19. которая на практике может быть существующей конструкцией, в котов рой встроен желоб. С ее внутренней сторо ны имеется слой 20 из Бетона и тонкие сл.ои 21 и 22 из раствора и бетона с высоким содержанием окиси алюминия для образования гладкой поверхности для монтажа спускного желоба.1. Желоб для выпуска чугуна из доменной печи. содержащий рабочую футеровку. расположенную снаружи нее постояннуюфутеровку и внешнюю Футеровку. имеющую высокую теплопроводность и покрывающую днище и боковые стенки. а также сисТЕМУ ОХЛЭЖДВНИЯ. О Г Л и Ч а Ю Щ И Й С Я ТЕМ. что. с целью увеличения срока службы. по крайней мере. одна из стенок внешней футеровки снабжена по крайней мере. одним изолирующим слоем, а другая или дрУгие стенки имеют возможность отвода тепла системой охлаждения.Ъжелобпопщотличапощийся тем. что боковые стенки внешней футеровки имеют снаружи изолирующие слои. а днище имеет возможность отвода тепла системой охлаждения.3. Желобпо п.1.отличающий.ся тем. что внешняя футеровка имеет теплопроводность 29-400 Вт/мк.4. Жалоб по пщотлич-ающийся тем. что между постоянной футеровкойи по крайней мере частью внешней футеровки выполнен по крайней мере. один слой компенсации температурного расширения.5.Келобпоп.1.отличзющийся тем, что снаружи по крайней мере части изолирующих слоев выполнен по крайней мере один слой компенсации температурногр расширения. б.ЖелоБпоп-п.1 и 2.отпичающийс я тем чтосистема охлаждения содержит стальную плиту. а также тонкий промежуточный спой с более низкой. чем у внешней футеровки. теплопроводностью. расположенный между внешней футеровкой и стальной плитой. при этом теплопроводность промежуточного слоя составляет 15 Вт/мк.Набор И верстка Казпатент, Исполнитель Г.И.ФеДурИна Ответственная за выпуск Э.3.ФаИзова