CS260854B1 - Klínová žáruvzdorná cihla pro vyzdívání kovových rotujících válcových plášťů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká klínových žáruvzdorných cihel pro vyzdívání kovových rotujících válců, například rotačních pecí. Klínová žáruvzdorná cihla má na axiální spáře úkos z vnitřní, tj. teplejší strany, přičemž tvar úkosu je zvolen tak, aby se vzniklá mezera tepelnou dilatací zaplnila.

Description

Vynález se týká klínových žáruvzdorných cihel pro vyzdívání rotujících válců, např. rotačních pecí. Klín je prismatické těleso s vytvářející přímkou ve směru osy pece, přičemž podstavu kolmou k vytvářející přímce tvoří mezikruhová výseč. V axiálním i obvodovém směru vznikají dotykové plochy rovinné v celé tloušťce. Klíny se vyrábějí pro normalizované poloměry válce, pece s nenormalizovaným poloměrem se vyzdívají dvěma druhy klínů, takže hraniční roviny klínů jednoho prstence se neprotínají v ose pece. Za rotace pece jsou cihly přidržovány k plášti klínovitostí jako klenba, navíc po· ohřevu jsou přitlačovány následkem toho, že plášť je studenější a neumožní volnou tepelnou dilataci cihel. Výpočtem lze prokázat, že cihly nejvíc dilatují na vnitřním poloměru a tedy v pásmu přilehlém k vnitřnímu povrchu snášejí značná tlaková napětí v obvodovém a případně i v osovém směru, zatímco v pásmu sousedícím s vnějším povrchem jsou bez napětí. Napětí v obvodovém směru se snižuje ocelovými vložkami na obvodových rovinách, po jejichž fyzikálně-chemlckém přetvoření se napětí u vnitřního povrchu podstatně sníží. Napětí v.. axiálním, směru se. má., snížit, dilatačními spárami, obvykle vyplněnými kartónem. Axiální pohyb cihel se zachycuje zádržnými kroužky ocelovými, připevněnými zevnitř k plášti a krytými úkosem cihel proti žáru. Jako zádržný kroužek působí i konec pece, přechod do vyzdívky jiného druhu nebo zúžené místo, například vhrdlení pod nosným kruhem.

Nevýhody dosavadních cihel jsou v tom, že za provozu zmenšují svůj objem, jednak relaxací, jednak stárnutím. Při chladnutí pece jsou rychleji ochlazovány než pláší a přestanou se v horní části dotýkat pláště. Otáčením a smršťováním se při odvalování v plášti posunují k nižšímu konci pece, přičemž se zastaví na zádržném kroužku. Opírají se navzájem o pásmo u vnitřního povrchu. Tento děj je nevratný. Po opětovném ůhřevu roztáhnou se tepelně nejdřív cihly a opřou o plášť, takže odvalování v plášti a axiální pohyb cihel nenastává a vznikající axiální tlak mezi cihlami rozdrtí cihly u zádržného kroužku. Rozdrcením cihel se přehřeje plášť a vznikají další škody. I kdyby k rozdrcení nedošlo, axiálním postupem cihel se obnaží zádržné kroužky z dolní strany a přehřejí se s následným vhrdlením.

Uvedené nevýhody odstraňuje klínová žáruvzdorná cihla pro vyzdívání kovových rotujících válcových plášťů, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na axiální spáře má úkos z vnitřní strany, přičemž tvar úkosu je zvolen tak, aby se vzniklá mezera tepelnou roztažnosti právě zaplnila, přičemž šířka mezery na vnitřním povrchu vyzdívky je určena vzorcem.

Výhodou klínové žáruvzdorné cihly podle vynálezu je to, že je na vnějším povrchu trvale axiálně opřena a nebude při ohřevu axiálně namáhána a při chladnutí axiálně postupovat.

Příklady provedení klínové žáruvzdorné cihly podle vynálezu jsou zobrazeny na obr. 1 a 2 axonometrický a na obr. 3 a 4 v podélném řezu, procházejícím osou kovového válcového pláště.

Klínová žáruvzdorná cihla 4 nebo 5 pro vyzdívání ocelového rotujícího válcového pláště 3 má na axiální spáře 6 úkos 1 z vnitřní teplejší strany, aby se o sousedící klínové cihly opírala trvale na vnější studenější straně a při chladnutí pece nepostupovala v axiálním směru. Vzniklá dilatační mezera 2 je na vnitřním povrchu nejširší, má tam šířku ε, směrem k vnějšímu studenějšímu povrchu se zužuje. Tvar úkosu 1 je teoreticky zvolen tak, aby se mezera 2 provozním teplotním roztažením právě zaplnila. Šířka ε, nastávající na vnitřním povrchu vyzdívky, je určena vzorcem: e '= &_v · «v · d — &₀ . ae_o . d kde je provozní teplota vnitřního povrchu vyzdívky, a, je součinitel teplotní délkové roztažnosti cihly při teplotě &_v, je teplota vnějšího povrchu vyzdívky, a₀ je součinitel tepelné délkové roztažnosti cihly při teplotě ů₀ a d je axiální rozměr cihly.

Šířka ε závisí na materiálu a teplotách a vychází prakticky jen 1 až 3 mm na délku cihly 250 mm. Proto úkos 1 může být prakticky rovinný, přičemž tloušťka h nezkosené části se volí 1/3 až 2/3 celkové tloušťky H cihly.

Okos může být buď z jedné strany podle obr. 3, nebo z obou stran podle obr. 4. Odpadnou dilatační spáry a zádržné kroužky.

Claims (1)

1. Klínová žáruvzdorná cihla pro vyzdívání kovových rotujících válcových plášťů, vyznačená tím, že má na axiální spáře (6) úkos (lj 7. vnitřní teplejší strany vyzdívky a šířka (ε) vzniklé mezery (2) na vnitřním povrchu vyzdívky je určena vzorcem ε = . as_v . d — !},, . a_a . d kde

   VYNALEZU

   5_V je provozní teplota vnitřního povrchu vyzdívky, je součinitel teplotní délkové roztažnosti cihly při teplotě £>_v, >)<> je teplota vnějšího povrchu vyzdívky, a_o je součinitel teplotní délkové roztažnosti cihly při teplotě Í>_(J a d je axiální rozměr cihly a ve směru poloměru se tato šířka (ε) zužuje až na nulovou hodnotu.