IT8224080A1 - Piastra di raffreddamento per forni metallurgici - Google Patents

Description

(0802/2 P.86711-K-09) "PIASTRA DI RAFFREDDAMENTO PER FORNI METALLURGICI".

VSESOJUZNY NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY I PROEKTNY INSTI IUT PO OCHISTKE TEKHNOLOGICHESKIKH GAZOV, STOCHNYKH VOD I ISPOLZOVANI JU VTORICHNYKH ENERGORESURSOV PREDPRIYATY CHERNOI METALLURGII ?VNIPICHERMETENERGOOCHIS'IKA,,l a Kharkov (U.R.S.S. ).

SSO

Inventori Designati : Gennady Alexandrovich KUDINOV, Grigoxy Ivanovich CMf o fl? y KASYANOV | Evgeny Eliseevich LYSENKO, Alexei Ivanovich TOLOCHKO, 'QO Vasily And ree vi eh YAZEV e Vladimir Mikhailovich ANTON OV.

Depositata il

. 1982 i?. 24 080 A/ 82

RIASSUNTO

In una piastra di raffreddamento ? formato un condotto per un mezzo di raffreddamento mediante un canale chiuso da coperchi posteriore e di estremit? e colato con il metallo della piastra, in modo tale che il coperchio posteriore ? privo di metallo della piastra. Sul coperchio posteriore sono previsti tubi di diramazione per alimentare un mezzo di raffreddamento nel condotto e per scaricare lo stesso da detto condotto.

L?invenzione ? principalmente utile per essere impiegata in altoforni.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda apparecchiatura di raffreddamento utilizzata nella produzione metallurgica, e particolarmente piastre di raffreddamento di forni metallurigici .

Le piastre di raffreddamento di questo tipo, comprendenti una piastra metallica vera e propria ed un condotto per un mezzo di raffredda?

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'OG ?? mento formato in essa, sono impiegate in forni metallurgici a camino ad esempio in altoforni. Queste piastre di raffreddamento sono identiche indipendentemente dal fatto di essere o lisce oppure dotate di sporgenze raffreddate tramite condotti passanti entro di esse, dette sporgenze essendo concepite per supportare mattonelle refrattarie del forno. Poich? le piastre di raffreddamento utilizzate nel medesimo forno con o senza sporgenze di supporto sono essenzialmente identiche relativamente la loro struttura, la piastra di raffreddamento che costituisce l'oggetto dell'invenzione sar? anche chiamata "piastra di raffreddamento del tipo descritto".

Le piastre di raffreddamento del tipo .precedente (si veda Andonyev S.M. e al. , Okhlazhdenie domennykh pechei, Mosoow, "Metallurgia", 7972, s. 216-220) sono fabbricate tramite colata di tubi di raffreddamento di acciaio nella ghisa formante il corpo della piastra. Qu?ste piastre sono colate o in stato liscio oppure sono dotate di sporgenze di supporto, nella piastra sono impiegati tubi per raffreddare le sporgenze, per il qual fine questi tubi sono ripiegati in modo da penetrare nel corpo sporgente, oppure sono impiegati tubi di raffreddamento separati .

Nelle piastre di raffreddamento del tipo descritto vi sono porzioni disposte fra i tubi di raffreddamento in corrispondenza dei gomiti di essi, ove si crea un campo termico non uni fo ime, e ha luogo una leggera rimozione del calore. Il campo teimico non uniforme determina il verificarsi di sollecitazioni termiche entro la piastra e i tubi. Le sollecitazioni teimiche sono provocate dal fatto che la ghisa e l'acciaio hanno coefficienti di dilatazione termica diversi . Inoltre, nella zona di porzioni di uscita dei tubi, esistono sollecitazioni residue che si sono verificate duran-

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te il procedimento di colata dei tubi di acciaio nella giiisa. Nel procedimento di fabbricazione delle piastre di raffreddamento, i tubi di acciaio possono essere carburati ef conseguentemente, perdere plasticit? nonostante l'applicazione di rivestimenti protettivi, ad esempio quelli di farina silicea. Ititto quanto precede si traduce nella diminuzione della durata utile delle piastre di raffreddamento.

Nel funzionamento delle piastre di raffreddamento della tecnica nota, nel caso di bruciatura dei tubi di raffreddamento sorgono i problemi di trovare e scollegare i tubi bruciati, e particolarmente i tubi delle sporgenze di supporto, i quali tubi si danneggiano per primi.

Lo scopo della presente invenzione ? quello di fornire ima piaretra di raffreddamento pi? stabile, del tipo descritto, grazie ad un raffreddamsrto pi? uniforme e intenso di essa. Lo scopo indicato precedentemente ? raggiunto dalla realizzazione della piastra di raffreddamento del tipo descritto per forni .metallurgici, in cui, secondo l 'invenzione, un condotto per un mezzo di raffreddamento ? costruito come un canale orientato nella direzione dell'altezza della piastra e chiuso con coperchi in corrispondenza dei lati posteriore e l'estremit? di esso, detto canale essendo colato nel metallo della piastra in maniera tale, che il coperchio posteriore ? privo del metallo della piastra, tubi di diramazione per alimentare un mezzo di raffreddamento nel condotto e per scaricare il medesimo da detto condotto senio previsti sul coperchio posteriore.

La piastra di raffreddamento avente questa struttura garantisce un raffreddamento pi? uniforme e affidabile grazie alla eliminazione di porzioni angolari non raffreddate. Poich? il condotto per il mezzo di raffred?

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/OC (lamento, costruito sotto forma di canale, ? in grado di coprire una grande area della piastra, il problema di distanze fra i tubi ? ora completamente eliminato. La previsione dei tubi di di ratina zi one previsti per alimentare e scaricare il mezzo di raffreddamento sul lato posteriore del coperchio che non ? colato con il metallo della piastra elimina il problema delle sollecitazioni residue nella piastra e nei tubi, dette sollecitazioni essendo provocate dall?intasamento delle porzioni di scarico dei tubi e da coefficienti diversi di allungamento, ad esempio della ghisa e dell?acciaio nel caso in cui siano utilizzati questi materiali. Inoltre, una grande massa dei canali rispetto a quella dei tubi di raffreddamento delle piastre di raffred damento della tecnica nota garantisce una solidificazione pi? intensa della ghisa nella fabbricazione delle piastre di raffreddamento, determinando cos? una diminuzione della carburazione dei condotti per i mezzi di raffreddamento .

E' preferito introdurre il tubo di raffreddamento della sporgenza, f ornante un anello di circolazione chiuso del mezzo di raffreddamento, nel condotto per il mezzo di raffreddamento. Questa disposizione rende possibile l'eliminazione di operazioni richiedenti lavoro, consistenti nel tro_ vare e scollegare i tubi "scoppiati" della sporgenza di supporto , pocih? i pred?tti tubi non sono collegati direttamente con un sistema esterno per alimentare il mezzo di raffreddamento, in particolare acqua. In questo caso risulta eliminata l?entrata non controllata dell? acqua nel forno.

Per aumentare l'affidabilit? del raffreddamento ? vantaggioso che il condotto per il mezzo di raffreddamento abbia ad estendersi sull?intera altezza della piastra

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?V . -L'invenzione sar? ulteriormente descritta nei termini di una forma di realizzazione specifica di essa, facendo riferimento ai disegni acclusi nei quali :

la figura 1 ? una vista posteriore della piastra di raffreddamento dell'invenzione, una parte del condotto per il mezzo di raffreddamento essendo in spaccato per illustrare la struttura interna di essa;

la figura 2 ? una vista presa lungo la linea 2-2 in figura 1 ; la figura 3 ? una vista presa lungo la linea 3-3 di figura 2; la figura 4 ? una vista della piastra di raffreddamento secondo l'invenzione, avente una sporgenza di supporto rappresentata dal lato posteriore, una porzione del condotto per il mezzo di raffreddamento essendo in spaccato per illustrare la porzione interna di essa;

la figura 5 ? una vista presa lungo la linea 5-5 di .figura 4; la figura 6 ? una vista presa lungo la linea 6-6 di figura 4? Come ? rappresentato nella figura 1 , la piastra di raf freddamente, utilizzata per illustrare la presente invenzione, ? una piastra di ghisa 1 , bench? sia possibile impiegare altri materiali, ad esempio acciaio o leghe di rame. Nella piastra 1 vi sono canali colati 2 (due canali nell' esempio indicato) distanziati fra essi e estendentisi sino ad una profondit? del canale, cio? in modo tale che l'anima del canale ? disposta sostanzialmente parallelamente al fronte di temperatura, e i rami del canale non sporgono oltre la superficie posteriore della piastra, ossia sono a livello con essa, la piastra essendo meglio rappresentata nelle figure 2 e 3. I canali 2 sono chiusi con coperchi posteriori 3 foimanti assieme con canali corrispondenti i condotti per il mezzo di raffreddamento.

Zaofy Nella presente forma di realizzazione dell* invenzione, il coperchio 3 ? di lamiera di acciaio saldata ai rami del canale. E* preferito prevedere i condotti per il mezzo di raffreddamento estendentisi per tutta la altezza della piastra, cio? utilizzare i canali 2 estendentisi sino alla lunghezza della piastra 1 (la direzione verticale nelle figure 1 e 2). Nelle porzioni superiore e inferiore della piastra, oppure sulle facce di estremit? dei canali 2, sono montati coperchi di estremit? 4 (questi coperchi sono montati nello stesso modo dei coperchi 3) formanti una cavit? di raffreddamento circoscritta. Sulle porzioni di estremit? dei coperchi posteriori 3, o in prossimt? dei coperchi d'estremit? 4 sono previsti tubi di diramazione 5 per alimentare il mezzo di raffreddamento, ad esempio acqua, nel condotto di raffreddamento e per scaricare il medesimo da tale condotto.

Per garantire una desiderata velocit? del mezzo di raffreddamento entro le cavit? di raffreddamento dei canali 2 possono essere inseriti deflettori orizzontali 6 (figg. da 1 a 3) estendentisi successivamente da uno dei rami del canale e non raggiungenti il ramo opposto, foimando cosi il movimento del mezzo di raffreddamento, che ? diretto lungo un percorso a zigzag 0 serpentino. Per fornire un condotto a serpentino garantito per il mezzo di raffreddamento e per facilitare l'operazione di montaggio di questo condotto, gole o scanalature (non mostrate) possono essere formate in una lamiera formante il coperchio posteriore 3 nelle posizioni dei deflettori 6. Nel caso che siano previste scanalature, i deflettori 6 possono estendersi oltre la superficie esterna del coperchio posteriore 3, per saldare detti deflettori a tale coperchio dall'esterno .

Secondo un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, un tu? ? 'QO & ?7 bo di raffreddamento 7 di una sporgenza 8 ? introdotto nel condotto per il mezzo di raffreddamento, detto condotto essendo formato dai canali 2. Il tubo 7 ? chiuso e parzialmente riempito con il mezzo di raffreddamento.

Il grado di riempimento del tubo 7 con mezzo di raffreddamento dipende dalle caratteristiche termiche del mezzo di raffreddamento vero e proprio e dalle condizioni di processo ef per questa ragione, non ? definito precisamente nella presente descrizione. Come ? rappresentato nella ? figura 5, una porzione del tubo 7 e disposta entro il corpo della sporgenza di supporto 8, mentre un'altra porzione di esso (cio? una porzione di condensazione) ? disposta entro la cavit? dei canali 2, formando cos? un anello di circolazione chiuso del mezzo di raffreddamento . La porzione di condensazione del tubo 7 pu? essere introdotta solo nella cavit? di uno dei cana li 2 (la cavit? del canale rendendo ci? possibile), bench? la forma di realizzazione illustrata nelle figure 4 ? 5 garantisca raffreddamento della sporgenza 8 anche nel caso in cui l'alimentazione dell'acqua in una delle cavit? viene interrotta per ima qualche ragione. Inoltre, la sporgenza di supporto pu? essere dotata di due tubi 7j le cui porzioni raffreddate o di condensazione possono essere disposte s epa latamente entro cavit? di raffreddamento diverse.

Secondo l'invenzione, la piastra di raffreddamento ? dotata di un morsetto di montaggio 9 e di aperture 10 per far passare bulloni di montaggio.

La piastra di raffreddai amento descritta e illustrata nei disegni acclusi possiede i vantaggi seguenti, rispetto ai di spositivi della

tecnica nota:

SN^ iyo^ - sono garantite uniformit? e alta affidabilit? della piastra di raffreddamento grazie al fatto che il condotto per il mezzo di raffreddamento ha un* area superficiale ricevente calore sviluppata;

- le sollecitazioni nella piastra e nei condotti per i mezzi di raffreddamento sono ridotte poich? i tubi di diramazione e i coperchi posteriori non sono colati nel corpo della piastra;

- la carburazione delle pareti dei condotti per il mezzo di raffreddamento ? ridotta a causa de Ila solidificazione pi? intensa del metallo della piastra e della massiccit? del canale durante la fabbricazione della piastra di raffreddamento;

- operazioni richiedenti mano d'opera per trovare e scollegare i tubi scoppiati della sporgenza di supporto sono eliminate poich? detti tubi non sono collegati con il sistema esterno dell'alimentazione della acqua;

- l'entrata incontrollata dell'acqua nella cavit? di lavoro del forno nello scoppio dei tubi della sporgenza di supporto ? eliminata.

R I V E N D I C A Z I O N I

1. Piastra di raffreddamento del tipo descritto per forni metallurgici, comprendente una piastra metallica vera e propria in cui ? colato un canale, detto canale essendo orientato nella direzione dell'altezza della piastra e chiuso sui lati posteriori e d'estremit? di esso con coperchi, formando cos? un condotto per un mezzo di raffreddamento, tubi essendo previsti sul coperchio posteriore per alimentare il mezzo di raffreddamento nel condotto per il mezzo di raffreddamento e per scaricare il medesimo da detto condotto

Claims (3)

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2. 2. Piastra di raffreddamento secondo la rivendicazione 1, in \

   cui nel condotto per il mezzo d? raffreddamento ? introdotto un tubo di raffreddamento di una sporgenza di supporto, formando un anello di circolazione chiuso del mezzo di raffreddamento.
3. 3. Piastra di raffreddamento secondo le rivendicazioni 1 oppure 2, in cui il condotto per il mezzo di raffreddamento si estende per finter? altezza della piastra.

   Il Mandatario:

   fTlng.G. MODI ANO -

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   Uffic ante

   iJha uss

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