Opis patentowy opublikowano: 1985 12 30 129233 L CZYTELNIA Int. CP.F27D 1/02 Twórcy wynalazku: Piotr Gudra, Andrzej Krawczyk, Stanislaw Sasiadek, Zbigniew Smietanko Uprawniony z patentu: Huta „Kosciuszko", Chorzów (Polska) Sklepienie lukowe pieca stalowniczego .Rrzedmiotem wynalazku jest (Sklepienie lukowe pieca stalowniczego. Sklepienie pieca stalownicze¬ go jest zbudowane z ksztaltek w postaci klinów wykonanych z materialu ogniotrwalego. Kliny umozliwiaja uzyskanie lukowego ksztaltu sklepie¬ nia, kt6re jest zawieszone i wsparte rozporowo na plytach oporowych.W trakcie pracy pieca sklepienie ulega na¬ grzaniu, przy czym nagrzanie jest nierównomier¬ ne na wysokosci sklepienia. Najwiekszemu na¬ grzaniu ulegaja dolne warstwy sklepienia, a naj¬ mniejszemu górne. Róznica temperatur miedzy ty¬ mi warstwami dochodzi do ponad 1000°C. Rózni¬ ca w nagrzaniu sklepienia odzwierciedla sie w róznicy rozszerzalnosci klinów, a zatem w roz¬ kladzie sil w sklepieniu od reakcji podporo¬ wych. Dolne, wezsze czesci klinów, ulegaja scis¬ kaniu, co powoduje wypietrzanie sie sklepienia i powstawanie szczelin miedzy klinami w jego górnych warstwach. Znaczne sily sciskajace, wy¬ stepujace w najnizszych warstwach sklepienia oraz wysoka temperatura tam panujaca powodu¬ ja luszczenie sie i kruszenie ogniotrwalego mate¬ rialu. Nastepstwem tego stanu rzeczy jest stosun¬ kowo tarótika zywotnosc sklepienia, a zatem ko¬ niecznosc przeprowadzania dosc czesto srednich remontów pieca, -pochlaniajacych materialy, ener¬ gie i paliwo oraz wymagajacych znacznego na¬ kladu pracy w uciazliwych warunkach. Niezalei- 19 15 20 25 nie od tego przestoje remontowe pieca zmniej¬ szaja jego wydajnosc — produkcje stali.Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyz¬ szych niedogodnosci przez opracowanie sklepie¬ nia charakteryzujacego sie dluzsza zywotnoscia niz sklepienie znane.W sklepieniu wedlug wynalazku znajduja sie wkladki dystansowe oddzielajace od siebie po¬ szczególne kliny. Wkladki te siegaja górnej po¬ wierzchni sklepienia, a ich wysokosc jest mniej¬ sza od wysokosci klinów, korzystnie równa polo¬ wie wysokosci klinów.Grubosc wkladka jest równa cieplnemu przyro¬ stowi wymiaru klina w najnizszych warstwach sklepienia, po linii jego luku, w temperaturze jaka panuje w tych warstwach w trakcie pracy pieca. Wkladka dystansowa sklada sie z dwóch warstw, z których jedna jest wykonana z mate¬ rialu palnego, a druga z materialu niepalnego.Grubosc warstwy z materialu palnego jest rów¬ na cieplnemu przyrostowi wymiaru klina w naj¬ wyzszych warstwach sklepienia, po linii jego lu¬ ku, w temperaturze jaka panuje w tych war¬ stwach w trakcie pracy pieca.Dzieki opracowanemu rozwiazaniu sklepienia, w tym konstrukcji wkladek, po uruchomieniu pieca nastepuje wypalenie jednej warstwy w kaz¬ dej z wkladek dystansowych, po czym kliny w wyzszych partiach sklepienia, az do górnej jego powierzchni, rozszerzaja sie swobodnie wypelnia- 129 233129 233 3 jac przestrzenie po wypalonych warstwach. Ana¬ logicznie, w nizszych partiach sklepienia, az do dolnej jego powierzchni, rozszerzajace sie kliny wypelniaja istniejace miedzy nimi szczeliny do wzajemnego zetkniecia sie. - W wyniku takich mozliwosci swobodnego roz¬ szerzania sie klinów, wyeliminowana zostala moz¬ liwosc spietrzania sie naprezen w obszarze skle¬ pienia. Rozklad naprezen na wysokosci sklepienia jest równomierny, odciazone sa jego dolne, mniej wytrzymale ze wzgledu na wysoka temperature warstwy, co w efekcie daje wydluzenie zywot¬ nosci sklepienia, a w konsekwencji zmniejsza sie czestotliwosc remontów pieca, ilosc zuzytych ma¬ terialów ogniotrwalych w stosunku do ilosci wyprodukowanej w piecu stali, ilosc paliw i ener¬ gii, oraz zwieksza sie wskaznik wydajnosci pie¬ ca.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment sklepienia lukowego, a fig. 2 — wkladke dystansowa.Sklepienie (fig. 1) zbudowane jest z ksztaltek ogniotrwalych w postaci klinów 1. Miedzy klina¬ mi 1 znajduja sie wkladki dystansowe 2, które siegaja od górnej powierzchni sklepienia do po¬ lowy wysokosci klinów 1. Wkladka dystansowa (fig, 2) sklada sie z warstwy 3 wykonanej z ma¬ terialu niepalnego — blachy i warstwy 4 wyko¬ nanej z materialu palnego — tektury. Grubosc wkladki dystansowej 2 jest równa cieplnemu przyrostowi wymiaru klina 1 w najnizszych war- 10 15 20 25 30 stwach sklepienia, po linii jego luku, w tempe¬ raturze jaka panuje w tych warstwach w trakcie pracy pieca. Grubosc warstwy 4 jest równa cieplnemu przyrostowi wymiaru klina 1 w naj¬ wyzszych warstwach sklepienia, po linii jego lu¬ ku, w temperaturze jaka panuje w tych war¬ stwach sklepienia, w trakcie pracy pieca. PLThe patent description was published: 1985 12 30 129233 L READING ROOM Int. CP.F27D 1/02 Creators of the invention: Piotr Gudra, Andrzej Krawczyk, Stanislaw Sasiadek, Zbigniew Smietanko. Authorized by the patent: Huta "Kosciuszko", Chorzów (Poland) Hatch vault of a steel furnace. The subject matter of the invention is (Steel furnace vault. The steel furnace vault is made of fireproof wedge-shaped wedges. The wedges make it possible to obtain an arched vault, which is suspended and supported on supporting plates. undergoes heating, the heating being uneven at the height of the vault. The lower layers of the vault are the most heated and the upper layers the least. The temperature difference between these layers is over 1000 ° C. The difference in heating is over 1000 ° C. the vault is reflected in the difference in wedge expansion, and thus in the distribution of forces in the vault from the support reactions. Six parts of the wedges are compressed, which causes the vault to uplift and the formation of gaps between the wedges in its upper layers. Considerable compressive forces occurring in the lowest layers of the vault and the high temperature prevailing there caused the peeling and crushing of the refractory material. The consequence of this state of affairs is the relatively rough life of the vault, and therefore the necessity to carry out quite often moderate repairs of the furnace, consuming materials, energy and fuel, and requiring a considerable amount of work in harsh conditions. Regardless of this, the maintenance downtime of the furnace reduces its efficiency - steel production. The aim of the invention is to eliminate the above drawbacks by developing a vault which has a longer life than known vaults. According to the invention, spacers are provided in the vault. separate wedges. These inserts reach the upper surface of the vault, and their height is less than the height of the wedges, preferably equal to half the height of the wedges. The thickness of the inlay is equal to the thermal increase in the size of the wedge in the lowest layers of the vault, along its arch line, at the temperature of what prevails in these layers during the operation of the furnace. The spacer consists of two layers, one of which is made of combustible material and the other of non-combustible material. The thickness of the layer of combustible material is equal to the thermal increment of the wedge in the uppermost layers of the vault, along its line. at the temperature that prevails in these layers during the operation of the furnace. Thanks to the developed solution of the vault, including the construction of the inserts, after starting the furnace, one layer is burnt in each of the spacers, and then the wedges in the upper parts of the vault, to its upper surface, they freely expand and fill the spaces left by the fired layers. Likewise, in the lower parts of the vault, up to its lower surface, the widening wedges fill the gaps between them until they touch each other. As a result of such possibilities of free expansion of the wedges, the possibility of a build-up of stresses in the area of the stiffening is eliminated. The distribution of stresses at the height of the vault is uniform, the lower load is reduced by its lower strength due to the high temperature of the layer, which in turn extends the lifetime of the vault and, consequently, reduces the frequency of furnace repairs and the amount of refractory materials used in relation to the amount of steel produced in the furnace, the amount of fuels and energy, and the indicator of the efficiency of the furnace increases. The subject of the invention is illustrated in the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a fragment of a vault, and Fig. 2 shows a spacer. (Fig. 1) is made of refractory shapes in the form of wedges 1. Between the wedges 1 there are spacers 2, which extend from the upper surface of the vault to half the height of the wedges 1. The spacer (Fig. 2) consists of layer 3 made of non-combustible material - sheet metal and layer 4 made of combustible material - cardboard. The thickness of the spacer 2 is equal to the thermal increase in size of the wedge 1 in the lowest layers of the roof, along its arc, at the temperature that prevails in these layers during the operation of the furnace. The thickness of the layer 4 is equal to the thermal increase in the size of the wedge 1 in the uppermost layers of the roof, along its arc, at the temperature that prevails in these layers of the roof during the operation of the furnace. PL