RU2094723C1

RU2094723C1 - Lining block for furnace arch

Info

Publication number: RU2094723C1
Application number: RU96110837A
Authority: RU
Inventors: Леонтий Дмитриевич Данилевский; Владимир Абрамович Виляцер; Александр Иванович Косенко; Вячеслав Иванович Кулибанов; Борис Николаевич Шустов
Original assignee: Борис Николаевич Шустов
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: furnace linings made from fibrous refractory materials. SUBSTANCE: lining block (mainly, with overhead conveyor) comprises two perpendicular stacks of vertical plates made from fibrous ceramic material. End surface of one stack formed by ends of plates is inclined to vertical. Members of lining block are made from unequal angle profile, larger flange being connected with cheek. Member of block is mounted in its upper portion in such position that lesser flange is vertical relative to side surface of block and is sunken in its body in section formed by side surface of first stack. Cheek adjoins side surface of block in section formed by side surface of second stack. Cheek is provided with holes receiving metal rods. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к термическому оборудованию, в частности к конструкции футеровки из волокнистых огнеупорных материалов, и может быть использовано в металлургии, машиностроении для промышленных печей с подвесным конвейером, где есть необходимость формирования сводовой щели. The invention relates to thermal equipment, in particular to the construction of a lining made of fibrous refractory materials, and can be used in metallurgy, mechanical engineering for industrial furnaces with an overhead conveyor, where there is a need to form a vault gap.

Известен блок футеровки свода печи, содержащий пластины из волокнистого керамического материала и элементы его формирования, выполненные в виде опорных планок, расположенных в складках пластин, центральной планки и наружных направляющих. Центральная пластина соединена с крепежным элементом (заявка Великобритании N 1545842, кл. F 27 D 1/00, заявл. 16.05.79). Known block lining of the arch of the furnace, containing a plate of fibrous ceramic material and elements of its formation, made in the form of support strips located in the folds of the plates, the central strip and the outer rails. The central plate is connected to the fastener (UK application N 1545842, CL F 27 D 1/00, decl. 16.05.79).

При футеровке свода печи с подвесным конвейером блоками известной конструкции формируется сводовая щель прямоугольной формы, для которой характерны высокие тепловые потери. When the furnace roof is lined with an overhead conveyor by blocks of known design, a rectangular vault is formed, which is characterized by high heat losses.

Наиболее близким по технической сущности является блок для футеровки свода печи, содержащий вертикально расположенные пластины из волокнистого керамического материала и расположенные в верхней части блока элементы его формирования, скрепленные между собой соединительными элементами (заявка Франции N 2507594, кл. F 27 D 1/06, заявл. 12.06.81). The closest in technical essence is a block for lining the roof of the furnace, containing vertically arranged plates of fibrous ceramic material and located on the upper part of the block elements of its formation, fastened together by connecting elements (French application N 2507594, CL F 27 D 1/06, Dec. 12.06.81).

Элементы формирования блока выполнены в виде двух плоских металлических полос, имеющих зубчатые треугольные выступы, сцепляющие прилегающие к ним пластины из волокнистого керамического материала и установленные внутри блока в верхней его части. Соединительные элементы выполнены в виде металлических пластин, в которых выполнены просветы для крепления блока к кожуху печи. The block forming elements are made in the form of two flat metal strips having serrated triangular protrusions, engaging adjacent plates of fibrous ceramic material and installed inside the block in its upper part. The connecting elements are made in the form of metal plates, in which there are gaps for attaching the unit to the furnace casing.

Недостатком известного технического решения являются высокие тепловые потери при функционировании данными блоками сводовой щели печи и низкая надежность блоков в процессе работы печи. A disadvantage of the known technical solution is the high heat loss during operation of these blocks of the arch of the furnace and the low reliability of the blocks during operation of the furnace.

В блоках известной конструкции только крайние, прилегающие к зубчатым выступам металлических полос пластины имеют надежное крепление, а средние пластины удерживаются лишь за счет сил трения между ними. В процессе работы печи в результате термической усадки средние из пластин могут выпадать, в результате чего значительно снижается надежность блоков известной конструкции. При наборе сводовой щели печи с подвесным конвейером блоками известной конструкции формируется щель прямоугольного сечения, для которой характерны повышенные теплопотери. Кроме того, низкая конструктивная надежность блоков вызывает ряд отрицательных факторов, возникающих при укладке блоков. При любом варианте укладки блоков вдоль сводовой щели боковыми плоскостями пластин, торцами пластин или при попеременном их расположении за счет распирающих сил, возникающих в блоках, или за счет частичного выпадения отдельных пластин происходит искажение формы сводовой щели (сужение или расширение отдельных участков щели). Это приводит к дополнительным теплопотерям и вызывает технологические сложности при движении конвейера вдоль сводовой щели. In blocks of known construction, only the extreme plates adjacent to the serrated protrusions of the metal stripes have a reliable fastening, and the middle plates are held only by friction between them. During operation of the furnace as a result of thermal shrinkage, the middle of the plates may fall out, as a result of which the reliability of blocks of known construction is significantly reduced. When you set the arch slit of the furnace with an overhead conveyor by blocks of known design, a rectangular slit is formed, which is characterized by increased heat loss. In addition, the low structural reliability of the blocks causes a number of negative factors that arise when laying blocks. With any variant of laying blocks along the arch gap with the lateral planes of the plates, with the ends of the plates or with their alternating arrangement due to the bursting forces arising in the blocks, or due to the partial loss of individual plates, the shape of the arch gap is distorted (narrowing or expansion of individual sections of the gap). This leads to additional heat loss and causes technological difficulties when the conveyor moves along the arch gap.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования блока футеровки свода печи путем введения дополнительных узлов, нового их конструктивного выполнения так, чтобы обеспечить высокую плотность упаковки керамических пластин в блоке, высокую надежность блока в процессе работы печи и минимальные тепловые потери. The basis of the invention is the task of improving the block of the lining of the roof of the furnace by introducing additional nodes, their new design so as to ensure high packing density of ceramic plates in the block, high reliability of the block during operation of the furnace and minimal heat loss.

Поставленная задача решается тем, что в известном блоке футеровки свода печи, содержащем пакет из вертикально установленных пластин из керамического волокнистого материала и элементы формирования блока, новым согласно изобретению является то, что блок выполнен из двух перпендикулярно расположенных друг к другу пакетов из вертикально установленных пластин из керамического волокнистого материала, при этом торцевая поверхность одного из пакетов, образованная торцами пластин, выполнена под углом к вертикали. Элементы формирования блока скреплены между собой соединительными элементами и расположены в верхней части блока вдоль боковой его поверхности, а каждый из них выполнен в виде углового профиля с разновысокими полками и соединенной с ним примыкающей к боковой поверхности пакета щеки с отверстиями и установленных в них и проходящих через пакет стержней. Меньшая полка углового профиля размещена в теле блока перпендикулярно торцам пластин другого пакета. The problem is solved in that in the known block of the lining of the arch of the furnace, containing a package of vertically mounted plates of ceramic fiber material and elements of the formation of the block, new according to the invention is that the block is made of two packages perpendicular to each other from vertically mounted plates of ceramic fibrous material, while the end surface of one of the packages formed by the ends of the plates is made at an angle to the vertical. The elements of the formation of the block are fastened together by connecting elements and are located in the upper part of the block along its lateral surface, and each of them is made in the form of an angular profile with differently high shelves and connected to it adjacent to the side surface of the packet of cheeks with holes and installed in them and passing through package of rods. A smaller shelf of the angular profile is placed in the body of the block perpendicular to the ends of the plates of another package.

Выполнение блока футеровки в виде двух перпендикулярно расположенных друг к другу пакетов керамических волокнистых пластин, один из которых своей торцевой поверхностью, образованной торцами пластин, обращен к сводной щели, позволяет сформировать плотную равномерную по всей длине печи форму сводовой щели. Выполнение же торцевой поверхности под углом к вертикали позволяет получить трапециевидную форму сечения сводовой щели, для которой характерны минимальные тепловые потери. При этом достигается оптимальная плотность упаковки пластин в блоке и минимальные тепловые потери в процессе работы печи. The execution of the lining unit in the form of two packages of ceramic fiber plates perpendicular to each other, one of which, with its end surface formed by the ends of the plates, faces the joint slot, allows the formation of a dense uniform uniform shape along the entire length of the furnace. The execution of the end surface at an angle to the vertical allows you to get a trapezoidal cross-sectional shape of the arch gap, which is characterized by minimal heat loss. This achieves the optimal packing density of the plates in the block and the minimum heat loss during operation of the furnace.

Новое выполнение элементов формирования блока и их взаимосвязь с отдельными элементами блока футеровки позволяет создать жесткую надежную конструкцию элементов формирования, быстро и надежно сформировать пакет из керамических пластин, в котором каждая пластина надежно удерживается с двух сторон полками углового профиля, получить во втором пакете слой пластин, сориентированный перпендикулярно поверхности сводовой щели, при этом обеспечивая надежное крепление каждой пластины металлическими стержнями, проходящими через отверстия в щеках и прокалывающими каждую из пластин. The new implementation of the block forming elements and their relationship with the individual elements of the lining block allows you to create a rigid reliable design of the forming elements, quickly and reliably form a package of ceramic plates, in which each plate is firmly held on both sides by the corners of the angular profile, get a layer of plates in the second package, oriented perpendicular to the surface of the arch gap, while ensuring reliable fastening of each plate with metal rods passing through holes in caches and piercing each of the plates.

Таким образом, предлагаемый блок футеровки свода печи отличается высокой жесткостью конструкции с плотной и надежной упаковкой в нем пластин, обеспечивая минимальные потери тепла в процессе работы печи. Thus, the proposed block lining of the arch of the furnace is characterized by high structural rigidity with a dense and reliable packing of plates in it, ensuring minimal heat loss during operation of the furnace.

На фиг. 1 изображена проекция углового профиля с соединенной с ним щекой; на фиг. 2 элемент формирования блока в аксонометрии; на фиг. 3 узел футеровки печи; на фиг. 4 сечение А А на фиг. 3. In FIG. 1 shows a projection of an angular profile with a cheek connected to it; in FIG. 2 element of the formation of the block in a perspective view; in FIG. 3 furnace lining assembly; in FIG. 4, section A A in FIG. 3.

Блок футеровки свода печи содержит два перпендикулярно расположенных друг к другу пакета 1 и 2 и пластин 3 из волокнистого керамического материала, например из мулитокремнеземистого войлока МКРВ-200. Торцевая поверхность 4 пакета 2, образованная торцами пластин 3, выполнена под углом 2^o к вертикали. Угол среза торцевой поверхности 4 пакета 2 может быть равен 1 - 5^o в зависимости от толщины блока футеровки. В верхней части блока вдоль его боковых поверхностей 5 установлены угловые профили 6, имеющие разновысокие полки 7 и 8. Угловые профили 6 выполнены из углеродистой стали Ст. 3. Угловой профиль 6 установлен так, что большая из его полок примыкает к боковой поверхности пакета 1, а меньшая полка 8 установлена перпендикулярно торцам пластин 3 и размещена в теле блока.The lining block of the furnace roof contains two packages 1 and 2 perpendicular to each other and plates 3 made of fibrous ceramic material, for example, MKLB-200 fused siliceous felt. The end surface 4 of the package 2, formed by the ends of the plates 3, is made at an angle of 2 ^o to the vertical. The angle of cut of the end surface 4 of the package 2 may be equal to 1 - 5 ^o depending on the thickness of the lining block. In the upper part of the block along its lateral surfaces 5, angular profiles 6 are installed, having uneven shelves 7 and 8. Angular profiles 6 are made of carbon steel 3. The angular profile 6 is installed so that the largest of its shelves is adjacent to the side surface of the package 1, and the smaller shelf 8 is installed perpendicular to the ends of the plates 3 and placed in the body of the block.

К боковым поверхностям 5 блока, образованным плоскими поверхностями пластин 3 пакета 2, установлены щеки 9, которые соединены с большей полкой 7 угловых профилей 6. В щеках 9 выполнены отверстия 10, в которые вставлены металлические стержни 11, проходящие сквозь пластины 3 пакета 2. Угловые профили 6 скреплены между собой посредством скоб 12 известным способом, например сваркой. Cheeks 9 are installed to the side surfaces 5 of the block formed by the flat surfaces of the plates 3 of the package 2, which are connected to the larger shelf 7 of the corner profiles 6. The holes 9 are made in the cheeks 9, into which metal rods 11 are inserted, passing through the plates 3 of the package 2. Angular profiles 6 are fastened together by means of brackets 12 in a known manner, for example by welding.

Блок футеровки печи монтируется следующим образом. The furnace lining unit is mounted as follows.

Предварительно нарезанные пластины 3 прямоугольного сечения из мулитокремнеземистого войлока МКРВ-200 укладывают вертикально в формообразующий ящик и сжимают до плотности слоя в блоке не менее 250 кг/см³, формируя при этом пакет пластин N 1.Pre-cut plates 3 of rectangular cross section made of mulitosiliceous felt MKRV-200 are stacked vertically in a forming box and compressed to a layer density of at least 250 kg / cm ³ in the block, forming a package of plates No. 1.

Затем из пластин 3 квадратного сечения формируют пакет 2. Производят срез одной из торцевых поверхностей пакета 2, образованную торцами пластин 3, под углом 2^o к вертикали и устанавливают второй торцевой поверхностью перпендикулярно к пакету 1 в формообразующий ящик. Дополнительным усилием сжимают два пакета вместе, образуя при этом общие боковые поверхности 5 блока. К большей полке 7 углового профиля 6 жестко крепят щеку 9 и устанавливают полученную конструкцию к боковым поверхностям блока в верхней его части. При этом меньшую из полок 8 устанавливают перпендикулярно боковой поверхности 5 и вдавливают ее в тело блока на глубину, равную высоте полки 8. Щека 9 примыкает к боковой поверхности 5, образованной боковой поверхностью пакета 2, таким образом, чтобы щека 8 находилась на уровне верхней кромки пакетов 1 и 2. Аналогично на противоположной боковой поверхности 5 блока устанавливают второй угловой профиль 6 с щекой 9.Then, a package 2 is formed from the square plates 3. A section of one of the end surfaces of the package 2 is formed, formed by the ends of the plates 3, at an angle of 2 ^° to the vertical and set with the second end surface perpendicular to the package 1 in the forming box. An additional force compresses the two packets together, thus forming the common side surfaces 5 of the block. To the larger shelf 7 of the angular profile 6, the cheek 9 is rigidly fixed and the resulting structure is mounted to the side surfaces of the block in its upper part. At the same time, the smaller of the shelves 8 is set perpendicular to the side surface 5 and is pressed into the block body to a depth equal to the height of the shelf 8. The cheek 9 is adjacent to the side surface 5 formed by the side surface of the packet 2, so that the cheek 8 is at the level of the upper edge packages 1 and 2. Similarly, on the opposite side surface 5 of the block set the second corner profile 6 with the cheek 9.

Угловые профили 6 скрепляют между собой посредством скоб 12. В отверстия 10 щеки 9 вставляют металлические стержни 11, прокладывают пластины 3 пакета 2 и закрепляют их к щекам 9, например, сваркой. Corner profiles 6 are fastened together by means of brackets 12. Metal rods 11 are inserted into holes 10 of cheek 9, plates 3 of package 2 are laid and fixed to cheeks 9, for example, by welding.

При футеровке свода печи с подвесным конвейером блоки устанавливают таким образом, что своими торцевыми поверхностями 4 они образуют сводную щель, имеющую трапецеидальную форму. Крепление блоков к металлоконструкции свода 13 осуществляют сваркой или механическим креплением, например, болтами. When lining the roof of the furnace with an overhead conveyor, the blocks are installed in such a way that with their end surfaces 4 they form a pivot slot having a trapezoidal shape. The fastening of the blocks to the metal structure of the arch 13 is carried out by welding or mechanical fastening, for example, by bolts.

Использование предлагаемого изобретения на Запорожском сталепрокатном заводе в цехе эмалирования посуды для футеровки свода печи с подвесным конвейером позволило снизить расход электроэнергии на 20 30% повысить выход годной продукции в 3 4 раза; снизить ремонтные простои печи в 1,5 2 раза; практически исключить использование жаропрочных материалов в футеровке печи. Using the proposed invention at the Zaporizhzhya steel-rolling plant in the enamel shop for utensils for lining the roof of a furnace with an overhead conveyor allowed to reduce electric energy consumption by 20–30% and increase yield by 3–4 times; reduce furnace downtime by 1.5 2 times; virtually eliminate the use of heat-resistant materials in the lining of the furnace.

Claims

The lining block of the furnace roof, mainly with an overhead conveyor, contains two packages perpendicular to each other made of vertically mounted plates of ceramic fiber material, while the end surface of one of the packages formed by the ends of the plates is made at an angle to the vertical, the block forming elements are fastened together connecting elements and are located in the upper part of the block along its lateral surface, the block forming elements, each of which is made in the form of an angular ofil with differently high shelves and connected to it, adjacent to the side surface of the cheek package with holes and rods installed in them and passing through the package, with a smaller shelf of the angular profile placed in the body of the block perpendicular to the ends of the plates of another package.