CS216944B2 - Isolator - Google Patents

Description

(54) Izolátor

Izolátor pro konstrukční díl lichoběžníkového průřezu, tvořeného základnou a sbíhavými bočními stěnami, jejichž dolní konce jsou upevněny na základně a z horních konců, připevněných se vzájemným Odstupem k vrcholové stěně, vyčnívají od místa spojení bočních stěn s vrcholovou stěnou směrem ven ramena, ze kterých každé má dolní plochu. Izolátor má geometricky podobný tvar jako konstrukční díl a sestává z rovné základní stěny, na kterou navazují dvě sbíhavé postranní stěny připevněné svými dolními konci k podélným koncům základní stěny, zatímco jejich horní konce leží s mezerou od sebe, přičemž sbíhavé postranní stěny izolátoru dosedají na sbíhavé boční stěny konstrukčního dílu.

Izolátor je určen zejména pro skluznice lichoběžníkového průřezu, používané v ohřívacích pecích.

Vynález se. týká izolátoru · pro' konstrukční díl lichoběžníkového· průřezu.

V . metalurgickém průmyslu a podobných odvětvích se používá ohřívacích pecí k ohřívání bloků, sochorů,. plosek a jiných předvalků; typická strkací předehřívací pec obsahuje · složitou soustavu svislých a vodorovných vodou chlazených trubek, které nesou další soustavu vodorovných vodou chlazených skluznic, po kterých kloužou předvalky pecí. Metalurgická pec tvoří otevřený systém; to· znamená, že teplo, které se přenáší na soustavu kovových trubek, je. odváděno vodou protékající trubkami ven z pece a je tedy ztracené. Následkem toho· dochází k ohromným tepelným ztrátám a k jejich nahrazení je třeba velkého množství energie.

Izolátory používané pro· takové trubky neuspokojují z různých důvodů. Tak například v důsledku silných vibrací, ke kterým dochází ve skluznicích a nosné trubkové soustavě při pohybu kovových předvalků pecí se· částo ulámou mechanické upevňovací prvky, které upevňují žáruvzdornou nebo izolační hmotu ke trubce,. takže izolátor z trubky spadne. Pokud jde o skluznice opatřené izolátorem, usazuje se na horní části skluznice . horká struska, která vniká směrem dolů do· mezer mezi izolátorem a skluznicí. Horká struska ničí izolátor z vnitřku a způsobuje, že velké kusy izolátoru se odlamují a spadávají na dno pece.

Existuje tedy již dlouho potřeba vytvořit pro . ocelářský průmysl izolátor,. který by snižoval nebo znemožňoval vnikání strusky do mezer mezi izolátorem a trubkou, a upevnit jej na nosnou konstrukci, zejména na skluznici nebo příčnou trubku tak, aby zůstal spolehlivě uchycen na nosné trubce během provozu pece.

Tímto problémem se 'zabývají četné americké patenty. Izolátor podle amerického* patentu č. 3 971 160 sestává z hutného, předběžně vypáleného· keramického zdivá, které je tvořeno vzájemně zabírajícími tvarovými kusy uchycenými velkým počtem kolíků přivalených k příčné trubce a vsunutých do obloukových výřezů v izolátoru. Izolátor slouží k upevnění na příčnou trubku, nikoliv však na skluznici. Mezi · vodou chlazenou trubku a předběžně vypálené keramické zdivo je vložen keramický plášť. Velká hmotnost předem· vypáleného keramického zdivá způsobuje ulomení kolíků, které je nesou. Mimoto- · mezery, které vznikají mezi každou dvojicí vzájemně zabírajících kusů žáruvzdorného· zdivá, umožňují vnikání horké strusky.

Izolátor podle · amerického patentu číslo 3 451661 sestává ze vzájemně zabírajících kusů vnější žárovzdorné vrstvy, která není nesena kolíky přivařenými k trubce. Ke skládání· velkého- množství vnějších kusů vrstvy je potřebí velkého množství · času a práce, přičemž· počet vznikajících mezer mezi kusy je také velký. Tato žárovzdorná vrstva je nejvhodnější pro svislé trubky, nikoliv však pro skluznice.

Předběžně vypálený keramický izolační materiál podle amerického patentu číslo 4 015 636 sestává z vnitřní vrstvy půlválcových tvarovek přidržovaných k sobě na trubce žárovzdornou objímkou ve tvaru písmene C,· která se přes ně přesune. I v tomto případě je množství práce a času potřebné k izolaci trubky · zcela neúnosné. K zakrytí mezer mezi trubkou a izolátorem je použito · žárovzdorného· cementu, který brání vnikání strusky.

Izolátor podle amerického patentu číslo 4 056 350 · je částečně chráněn proti odpadávajícím · kusům pohybujícího se předvalku vloženými · díly. Mezi těmito díly však zůstává · izolátor vystaven škodlivým účinkům vnikání strusky a není udržován na trubce svým vlastním geometrickým tvarem.

Podle amerického patentu č. 3 706 446 má izolátor drátěnou mřížku přivařenou k trubce. I · v tomto případě vniká do izolátoru horká struska, a když se kovová mřížka zláme, izolátor odpadne od trubky, třebaže jeho postranní stěny jsou sbíhavé. Izolátor podle amerického patentu č. 3 642 :2161. má také kovovou mřížku přivařenou k trubce, přičemž k zakrytí mezer mezi žáruvzdorným izolátorem a · trubkou proti účinkům vnikání strusky je použito žárovzdorného· výplňkového· materiálu.

Holý izolátor podle amerického patentu č. 367 641 je plně vystaven škodlivým účinkům · vnikání strusky a nemá geometrický tvar zabraňující jeho poškození, stejně jako izolátor podle amerického· patentu číslo 3 2'36' 507.

Izolace podle amerického patentu číslo 214152 sestává z tepelně odolného· ústrojí, které · nepůsobí a ani není zamýšleno jako · vnější izolátor, a z vlastního izolátoru, který je také vystaven účinkŮm vnikající strusky a · nemá výhodu vhodného geometrického tvaru, který by zabraňoval jeho odpadnutí z trubky.

Uvedené nevýhody odstraňuje izolátor pro konstrukční díl lichoběžníkového průřezu, tvořeného základnou a sbíhavými bočními stěnami, · jejichž dolní konce jsou upevněny na základně a z horních konců, připevněných se vzájemným odstupem k vrcholové stěně, vyčnívají od místa spojení bočních stěn · s vrcholovou stěnou směrem ven ramena, · z · kterých každé má dolní plochu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že izolátor sestává z rovné základní stěny, nia kterou navazují · dvě sbíhavé postranní stěny připevněné svými dolními konci k podélným koncům základní stěny, zatímco jejich horní konce leží s mezerou od sebe, přičemž sbíhavé postranní stěny izolátoru dosedají na sbíhavé boční stěny konstrukčního· dílu.

Ke spolehlivému uchycení izolátoru na konstrukčním dílu může být v postranní stěně izolátoru na vnitřní straně vytvořeno vy5 brání, do kterého zapadá nosné žebro vyčnívající z boční stěny konstrukčního dílu a rovnoběžné s jeho osou, nebo může být vnitřní strana postranní stěny izolátoru opatřena prohlubní, do které vyčnívá výstupek boční stěny konstrukčního dílu, přičemž prohlubeň a výstupek leží pod těžištěm konstrukčního dílu. Podle výhodného provedení vynálezu je postranní stěna izolátoru zakončena horní plochou ležící proti dolní ploše ramene konstrukčního dílu, přičemž obě plochy jsou skloněné vůči svislici. Přitom je účelné, aby horní konec postranní stěny izolátoru měl tloušťku odpovídající délce vyčnívajících ramen konstrukčního dílu.

Izolátor podle vynálezu tvoří účinnou tepelnou izolaci konstrukčního dílu a drží na něm pevně bez jakýchkoliv mechanických upevňovacích prostředků, takže mohou odpadnout přivařené kolíky, čepy nebo drátěné mřížky, které se vlivem vibrací snadno poškodí. Mimoto se dá izolátor jako samonosné těleso nasunout na konstrukční díl v osovém směru bez jakékoliv další úpravy. V případě, že izolovaný konstrukční díl tvoří skluznici pro metalurgickou ohřívací pec, snižuje izolátor počet ploch skluznice vystavených působení horkého pecního prostředí a zabraňuje vnikání strusky mezi izolátor a skluznici i v tom případě, kdy se strúska nashromáždí na vrcholové stěně skluznice.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkrese, kde značí obr. 1 v perspektivním pohledu část ohřívací pece s úsekem izolované skluznice, obr. 2 příčný řez izolátorem upevněným na skluznici, obr. 3 příčný řez dalším provedením izolátoru podle vynálezu sloužícím к izolaci skluznice, na jejíž vrcholové stěně je znázorněna usazující se struska, obr. 4A dílčí příčný řez skluznici podle dosavadního stavu techniky, která sestává z kruhové trubky, se skluznou lištou přivařenou к horní části trubky, z izolátoru, který částečně obklopuje trubku a je к ní připevněn pomocí přivařené kovové mřížky a z těsnicí malty, a částí předvalku pohybujícího se po skluzné liště, obr. 4B v dílčím příčném řezu jiné provedení dosavadní sklúznice sestávající z kruhové trubky, z kruhového izolátoru, z těsnění a z nosného čepu přivařeného к trubce a nesoucího žárovzdorný izolátor, a obr. 5 další provedení izolátoru podle vynálezu s výstupky na bočních stěnách trubky, které zapadají do prohlubní ve stěnách izolátoru.

Osek konstrukčního dílu 2 z obr. 1 slouží jako vodou chlazená skluznice nesená soustavou příčných trubek, -z kterých je znázorněna pouze jedna příčná trubka 5. Skluznice 34 kruhového průřezu, znázorněná na obr. 4A а 4B, je běžným typem skluznice používané v současné době v průmyslu. Na horní stranu skluznice 34 je privařena skluzná lišta 36, která přímo podpírá předvalek

38, jak je částečně znázorněno na obr. 4. Kanálem 35 uvnitř skluznice 34 proudí chladicí voda, která snižuje pracovní teplotu skluznice 34 v peci. Část skluznice 34 je obklopena těžkou, předem vypálenou žáruvzdornou hmotou tvořící izolátor 42. V důsledku velké hmotnosti a tvaru nedrží běžný izolátor 42 sám na skluznici 34 a je nezbytné, aby na ní byl přídavně upevněn. Běžně к tomu slouží drátěné pletivo 48, které je připevněno к izolátoru 42 a přivařeno ke skluznici 34 v bodě 60 (obr. 4A). Jiné běžné mechanické ústrojí к upevnění izolátoru 42 na obvodu skluznice 34 tvoří přivařený nosný čep 44, který zapadá do otvoru 46 v izolátoru 42 (obr. 4B).

Jak ukazuje obr. 4A а 4B, shromažďuje se během provozu pece kovová struska 52 na skluznici 34. Když struska 52 vnikne do mezery 54 mezi izolátorem 42 a skluznici 34, obklopuje potom izolátor 42 z obou stran, takže způsobí jeho zlomení a odpadnutí od skluznice 34.

Za všech okolností se nosné čepy 44 poškozují vysokou teplotou pece a snadno se odlamují od skluznice 34, která při provozu pece kmitá. Důsledkem toho je, že izolátor s ethylenovým kopolymerem neslučitelného 42 po krátké době odpadne od skluznice 34, na kterou pak mohou působit přímo korozívní plyny v peci a vysoká pecní teplota. Podle obr. 4A а 4B je na horní části izolátoru 42 umístěn žárovzdorný cement 50, který má snižovat vnikání strusky 52 do mezery 54. V důsledku své křehkosti praská žárovzdorný cement 50 při pohybu a kmitech skluznice 34 a nezabrání potom vnikání strusky 52 mezi izolátor 42 a skluznici 34. Dosavadní izolované skluznice znázorněné na obr. 4A а 4B jsou tedy zcela nevyhovující.

Izolátor 3 podle vynálezu, znázorněný na obr. 3, 4 a 5, je určen pro izolaci konstrukčního dílu 2, zejména skluznice lichoběžníkového průřezu. Průřez skluznice 2 sestává ze základny 4, z jejíchž konců 7, 9 vychází dvojice sbíhavých bočních stěn 6, 8. Dolní konce 11, 13 bočních stěn 6, 8 jsou upevněny na základně 4 a jejich horní konce 15, 17 jsou připojeny к vrcholOvé stěně 10 opatřené dvojicí ramen 12, která vyčnívají směrem ven od bodů, kde horní konce 15, 17 bočních stěn 6, 8 přecházejí ve vrcholovou stěnu 10. Lichoběžníková skluznice 2 má uvnitř kanál 16 к vedení chladicí kapaliny a je tvořena s₄výhodou bezešvou, celistvou vytlačovanou trubkou. К vrcholové stěně 10 může být přivařena nebo společně s ní vytlačena obvyklá skluzná lišta 18, která může mít i obvyklý obdélníkový průřez.

Lichoběžníkový izolátor 3 podle -obr. 2 a sestává ze základní stěny 20, ze které vycházejí dvě postranní stěny 22, 24. Postranní stěny se šbíhají, ale jejich horní konce

68, 72 se spolu nestýkají a je mezi nimi mezera. Dolní konce 66, 70 postranních stěn

22, 24 jsou spojeny s podélnými konci 62, 64 základní stěny 20 a tvoří s ní s výhodou jediné těleso. Jak ukazuje obr. 2 a 3, přiléhá izolátor 3 těsně к obvodu skluznice 2 a v podstatě úplně obklopuje její základnu 4 i boční stěny 6, 8. Izolátor 3 může být vyroben z jakéhokoliv vhodného tepelně izolačního materiálu, jako je pěchovaná betonová směs, plastická hmota, předem vypálené vibrované žárovzdorné cihly, suché vytlačované předem vypálené nebo chemicky vázané žárovzdorné cihly, hydraulicky nebo chemicky vázané odlévané žárovzdorné cihly a keramické vláknité materiály.

Horní konec 68 postranní stěny 22 a/nebo horní konec 72 postranní stěny 24 izolátoru 3 nepřesahuje přes konec odpovídajícího ramene 12 skluznice 2. Jak ukazuje obr. 2, svírá mezera mezi dolní plochou 26 ramene 12 skluznice 2 a horní plochou 28 na postranní stěně 22, 24 izolátoru 3 se svistící tak velký úhel, že struska 58 (obr. 3) usazující se na horní straně vrcholové stěny 10 skluznice 2 nemůže prakticky do této mezery vniknout.

V provedení podle obr. 3 mají postranní stěny 56, 57 izolátoru 3 větší tloušťku než postranní stěny 22, 24 izolátoru 3 z obr. 2, aby se zvýšilo množství izolačního materiálu na skluznici 2. S výhodou však ani v tomto případě nepřečnívají horní konce 74, 76 postranních stěn 56, 57 za konce ramen 12 skluznice 2. Tím se v podstatě úplně odstraní nebo alespoň značně sníží škodlivý účinek vnikání strusky mezi dolní plochu 26 ramene 12 skluznice 2 a horní plochu 28 postranní stěny 56, 57 izolátoru 3.

Geometrický tvar izolátoru 3 z obr. 2 přináší ještě další výhody. Protože tvar izolátoru 3 odpovídá tvaru skluznice 2, dotýkají se postranní stěny 22, 24 izolátoru 3 bočních stěn 6, 8 skluznice 2, udržuje si izolá tor 3 svou polohu na skluznici 2 bez jakýchkoliv mechanických upevňovacích prostředků, jakými jsou například kovová mřížka nebo kovové čepy přivařené ke skluznici. Poněvadž neexistují v tomto případě mechanické spojovací prostředky mezi izolátorem 3 a skluznici 2, nemůže dojít к jejich poškození a izolátor 3 nemůže odpadnout v důsledku tohoto poškození od skluznice 2. Izolátor 3 má tedy v peci delší životnost.

Izolátor 3 ovšem může, ale nemusí být připevněn ke skluznici 2 pomocí nosného žebra 30, které probíhá v osovém směru skluznice 2 alespoň na jedné boční stěně 6, 8 a zapadá do vybrání 32 v postranní stěně 22, 24 izolátoru 3 (obr. 2). Část skluznice 2 na obr. 1 je opatřena takovým nosným žebrem 30.

Další výhodné provedení izolátoru 3 podle vynálezu ukazuje obr. 5. Výstupky 81 skluznice 2 se těsně dotýkají dna vybrání 83 v izolátoru 3 a přispívají tím к jeho uchycení na skluznici 2. Výstupek 81 může být umístěn v kterémkoliv bodě na vnější straně boční stěny skluznice 2 za předpokladu, že izolátor 3 má vybrání 83 na odpovídajícím místě, aby do něj mohl zapadnout výstupek 81.

Jak ukazuje obr. 1, lze izolátor 3 rychle a účinně upevnit na Skluznici 2 tak, Že se izolátor 3 zasune do výřezu 80 skluznice 2 na kolejnici 82, která projde mezerou mezi horními konci postranních stěn izolátoru 3. Izolátor 3 se pak posouvá po skluznici 2 ve směru její osy tak dlouho, až dosedne na sousední segment předchozího izolátoru

3. Je zřejmé, že zařízení, potřebná doba a množství práce к vybavení skluznice 2 izolátorem 3 podle vynálezu je nepatrné, takže se podstatně sníží nákladný nepracovní čas při provozu pece.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Izolátor pr;o konstrukční díl lichoběžníkového průřezu, tvořeného základnou a Sbíhavými bočními stěnami, jejichž dolní konce jsou upevněny na .základně a z horních konců, připevněných se vzájemným odstupem k vrcholové stěně, vyčnívají od místa spojení bočních stěn s vrcholovou stěnou směrem ven ramena, z nichž každé má dolní plochu, vyznačený tím, že izolátor (3) sestává z rovné základní stěny (20), na kterou navazují dvě sbíhavé postranní stěny (22, 24, 56, 57) připevněné svými dolními konci (66, 70) k podélným koncům (62, 64) základní stěny (20), zatímco jejich horní konce (68, 72, 74, 76) leží s mezerou od sebe, přičemž sbíhavé postranní stěny (22, 24, 56, 57) izolátoru (3) dosedají na sbíhavé boční stěny (6, 8) konstrukčního dílu (2).
2. 2. Izolátor podle bodu 1 vyznačený tím, že v postranní Stěně (24) izolátoru (3) je na vnitřní straně vytvořeno vybrání (32), do kterého zapadá nosné žebro· (30) vyčnívající z boční stěny (8) konstrukčního dílu (2) a .rovnoběžné s jeho osou.
3. 3. Izolátor podle bodu 1 vyznačený tím, že vnitřní strana postranní stěny (22, 24) izolátoru (3) je opatřena vybráním (83), dio kterého vyčnívá výstupek (81) boční stěny konstrukčního dílu (2), přičemž vybírání (83) a výstupek (81) leží pod těžištěm·' konstrukčního dílu (2).
4. 4. Izolátor podle bodu 1 vyznačený tím, že postranní stěna (22, 24, 56, 57) izolátoru (3) je zakončena horní plochou (28) ležící proti dolní ploše (26) ramene (12) konstrukčního dílu (2), přičemž obě plochy (26, 28) jsou skloněné vůči svislici.
5. 5. Izolátor podle bodu 1 vyznačený tím, že horní konec (68, 72, 74, 76) postranní stěny (22, 24, 56, 57) izolátoru (3) má tloušťku odpovídající délce vyčnívajících ramen (12) skluznice (2). _;