Способ изоляции подовых труб методических печей — SU 1696828 (original) (raw)
А 1 27 в 3/С 1 ТОР истого я из- зависи о (5 ИЕ (5 ба ей е длине и еняю сти: за виси мин) 13 кс использовандругих отрас цикмаксористого сл мингде Ь толщина 1 - и тем.температ определя РИСТОГО Целью изние стойк оату ОТОРой ие ра Сущется слоя с то пр в м ьная и мини максимал температ ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТПС И.1 СБРЕТЕНИЯМ И О ПРИЯ 11ПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.А.10 щенко, А.В,Авраменко, И,Н.Зинченко, В.Н.Гиренко, А.М.Полов ников, В,.И.Тарасов, В.Г.Овсянников, Н,И,Касаткин, В,П,Рогожкин и А,И,Тихомиров(56) Авторское свидетельство СССР1135998, кл. Р 27 Т) 3/02, 19834) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОДОВЫХ ТРУБТОДИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ7) изобретение относится к спосом изоляции подовых труб методических нагревательных печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение стойкости изоляции и снижение расхода топлива, СущИзобретение относится к способазоляции подовых труб методическихагревательных печей и может быть в металлургическои илях промышленности.бретения является повысти изоляции и снижеоплива,зобретения заключаетсяи неизменной общей тол щине изоляции, состоящеи из внутреннего огнеупорного и наружного и ристого слоев, толщину пористого ив БО до 636 нОсть изобретения заключается в тсчто при неизменной общей толщине изоляции, состоящей из внутреннего огнеупорного и наружного пор слоев, толщину пористого сло меняют по длине по следующей мости; 1 т, - 1.лцн + "юд)11 макс, /мс - сц, где 1; толщина пористого слоя при -й температуре,- температура, при которой определяется относительная толщина помальная и минимальная температурыу 11 а,1 тн; макс 1 мальная и минимальная тслщина пористого слоя, а гределы изменения толщины пористого слоя по длине составляют от 0,.2-0,3 для минимальных температур до 0,7-0,8 дпя максимальных. Реализация данного способа позволяет уменьшить потери тепла и снизить удельный расход топлива. 2 табл.0 15 пма)сВс- максимальная и минимал ,наятолщина пористого слоя.,Изоляция подовой трубы с общей топщиной Н содержит металлическую сетку, ар)сируощую огнеупорный слой иметаллическую с;етку, армиру)ощую пор)стьй слой, икеющ 5 Й относительнуютолщину 1),Подовую трубу оборачивают )метах)л)чесОЙ сеткой, обеспечив при этомГ)Отн.й контакт за счет жесткого соединения свободных концов сетки. Насетку наносят огнеупорный слой) сос"т)ящий, например, из мер Геля на основе алюмохромфосфатного связующего.После затвердевания Огнеупорногос:лоя на его погерхности жестко закрегляют металлическую сетку предназнаценнуо для армирования пористогослоя. который наноситс, з послеГ)е,юн)Очередь. Пористый слой содержнтсвоем составе выгорающие дсоба)ки,Опилки, древесный уголь и тп.) ,.сразуощ е в процессе Обжига изоляции поры, составляющие 1 О-)03 егообъема олщину пористого слоя приизготовлении изменяют от 0,2-0,3О 5 цей толщинь Изоляции в зоне низких те)Ператур ее эксплуа Гации (какправипо - методическая зона печи до0,7 Г 1,8 общсй толшины изоляции вв,с О)оте )гера т рных зо+е)х (с в;)роцнье зоны),МинимальнаЯ ОтносительнаЯ топшинапористого слОя сосчавл 5)ющая 0,2"),.3 Обсцей топщн)ны изОГяции, наноситна г 1 сдовые трубы непосредс ГвенноОкна посага,. В этом сл-зе Осно -ным разрушающим фактором вляотсамеханические нагрузки назоляи)о( вибра ци 5 ), обуслсвленн Цз высок )иОзффи ЦИС.НТОМ ТРЕ)с ИЛ МЕ" Д ЕН ,:;СЛОО")Гьи мета лом и нзг раз" 5 к)щ)и ли" ,са)к"алых -. руб пои его геремОЕс)ен)и. "акимооразом, г: нацале печи Ос Овым - реОованиемизоляц" и яе ляется ее ме"хан )с)есЕ;ая прочность котора.- Обсс.печиваетс 5: увеличением Относи)спьнойтопциеы ОгнеупорнОГО слоя ка к ОопеепроцОГО, При этом ори,ьйлс)й вы.полняе зс 3 сцитну)о с Оль зри из 4 енения,температуры в зон.: всгедс:твие изме, ения температуры посада заготовоккомпенсирует терм:экие напряже.:ия создавая ДГя ОГнеупорнОГО с )Оя. зотермицеские условия работы,При относительной толщине пористого слоя в начале пеци менее 0,2 стойкость изоляции уменьшается за счет близкого прилегания армирующей металлицеской сетки к поверхности изоляции В этом случае гечные газы проникают через поры и лскальные трещины и окиспяют сетку что приводит к ее разрушензю и осыпанию пористого слоя, При этом создаются неблагоприятные условия (температурные) для внутреннего огнеупорного слоя при изменении температуры посада металла. Это создает температурное напряжение в нем, способствует появлению трещин, окислению армирующей сетки и разрушени)о.При относительной толщине пористо" го слоя вначале пеци более 0,3 механическая прочность изоляции недостаточна для сопротивления воздействию вибрации при перемещении заготовок, цто приводит к появлению поперецных разломов в изоляции, отламыванию и Осыпанию кусков и ее полному разрушению.Максимальная относительная толщина пористого слоя, составляющая 0,7-0,8 общей Олщинь изоляции, выбра. на для подовых труб, расположенных в зоне высоких температур, при которых происходит эксплуатация изоляции (преимущественно сварочные зоны методических печей). В этом слуцае Основным разрушающим фактором, воздействующим на изоляцию, являются высокие температуры в зоне, так как коэффициент трения металла о направляющие глиссажных труб уменьшается по длине печи вследствие нагрева его поверхности. ВьСокотемпературное воздействие на изоляцию гасится на ,оверхности пористого слоя вследснвие его малой тепгопроводности и не проникает вглубь, что создает благоприятные условия для экспг)уатации внутреннего огнеупорного слоя.При тол)цине пористого слоя менее 0,7 в нем возникают допопнительные термические напряжения вследствие большой разности температур между поверхност;ю слоя, контактирующей с печной атмосферой) и поверхностью, примыкающей .; Огнеупорному слою, так как за сче- вьПокоЙ теплопроводности огнеупорного сл;)я его температура незначительно отлимеется от темпе 169".8ратуры поверхности водоохлаждаемойтрубы,При толщине пористого слоя более0,8 ухудшается общая прочность изоляции за счет малой механическойпрочности пористого слоя. При этомболее тонкий огнеупорный слой невыдерживает веса пористого слоя имеханических напряжений, возникающийпри вертикальном перемещении подовыхтруб, и растрескивается, цто приводит одновременно к разрушению пористого слоя. Через образовавшиесятрещины в слой изоляции проникают 15высокотемпературные печные газы, которые окисляют и разрушают металлическую сетку, Это приводит к осыпанию слоя изоляции и уменьшению срокаее службы. 20Результаты испытаний изоляциипредставлены в табл.1.Таким образом, относительная толщина пористого слоя выбрана 0,20,3 общей толщины изоляции в зонеминимальных температур ее эксплуатации и 0,7-0,8 - в зоне максимальныхтемператур эксплуатации,В четырехзонной методической печи И ч стана 2500 ММК имеется один- ЗОнадцать поперечных труб, из которых3 находятся в методицеской зоне, 5в 1 и 11 сварочных зонах и 3 - втомильной зоне, Для использованияпредлагаемого способа на уровне 35металла в районе подовых труб былиизмерены действительные знацениятемператур в рабочем пространствепечи, При этом минимальная температура, при которой эксплуатируется 40изоляция, составляет ин = 950 Св районе окна посада. Максимальнаятемпература эксплуатации изоляциисоставляет с= 1350 С в районе7-й поперечной трубы (11 сварочнаязона). Для этих значений температур относительная толщина пористого слоя составит соответственноЬди= 0,2, Ь щкс = 0,8, Промежуточные знацения относительной толщи ны пористого слоя выцислили по предложенному выражению (1) в соответствии с измеренными температурами, Результаты измерений расчетов представлены в табл.2. 55Как видно из таблицы, на практикезатруднительно выполнить изменениеотносительной толщины пористого слоя в соответствии с температурами в зоне с высокой точностью.Для реального выполнения предлагаемого способа может быть рекомендовано ступенчатое изменение относительной толщины пористого слоя в соответствии с теоретическим характером изменения температуры в печи, Ваналогичной зависимости может быть вы.полнена изоляция продольных подовыхтруб с переменной относительной толщиной пористого слоя.Таким образом, предлагаемый способ изоляции подовых труб обеспечивает более благоприятные условияэксплуатации по сравнению с известным в связи с уцетом изменения разрушающих воздействий на изоляцию подлине методицеской печи и соответствующим изменением относительнойтолщины пористого слоя, что компенсирует преобладающие в данном местеразрушающие воздействия. Кроме того,увелицение толщины пористого слоя,имеющего меньшую теплопроводность,в высокотемпературных зонах снижаетпотери тепла через изоляцию с охлаждающей водой. Все это позволяетувелицить срок службы всей изоляции,уменьшить потери тепла и соответственно снизить удельный расход условного топлива на нагрев для условийна ММК до 53.,Формула изобретения1., Способ изоляции подовых труб методических печей, включающий нанесение на армированную металлицеской сеткой трубу внутреннего огнеупорного и наружного пористого слоев, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости изоляции и снижения расхода топлива, толщину пористого слоя изменяют по ее длине по следующей зависимости:- Ьмакс ДИЦ+(ечинмакс - м дгде Ь - толщина пористого слоя при1696828 ния толщины пористого слоя по длинесоставляют от 0,2-0,3 бщей толщ:1-ыизоляции для минимальных рабочих температур до 0,7-0,8 - для максимальных температур,мальная изменеТабли ца 1Темпера. тура Б рабочем Стойкостьи зол(лции1 Ггс ЕОЕЦ ная подсаая труб и рос т р а.-1 а.,стае,990-1100 133 1-13 , -С Та бли ца 2 Значения показа".елей дпя поперечной подовой трубы от окна посада Ооказаител;,: и23 ( 0(и 9(50 1100180 1250 1300 1320 1350 1320 1290 1280; 280 Отнссител(:ная толщина пжкстс го слоя О 2 О, 125 О, ; Г,65 0,720,755 0,8 О, /5. 0,71 069 0)695 Сставитепь В.Бербенев -.х рад Л, Кравчук Корректор С,екмар:.е.,ак : О Хрипта Ла Ка 3О,и Т(41:(ай 11 одпис ноеВ 111 ИГ 1. Гп( уцарств"(о(.с когп те: а по изобретениям н о(кр(ытням при КТ ССГ11 1 ,Ьс ква.,41-3 5 и Гаушскаяаб д, ( /5 1 ронзвсотвеяно - издательс кнй комбин"атент , Г,ух:.Горо;;.(. Гагар, 1 1Ф(и к11 , 1(, минимальная и макситолщины пористго сСпособ по п.1, о т л ищ и й с я тем, что пределы Относительная толщина пористого слоя 0,15 0,20 0,М 0,60 0,70 0,80 0,90 13-1612-167-96-812-1611-163-8