RU212416U1

RU212416U1 - CASSON WITH THREADED HOLES

Info

Publication number: RU212416U1
Application number: RU2022103664U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Канцуров; Владимир Ильич Лазарев; Александр Викторович Лапин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Группа КАНЕКС"
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2022-07-21

Abstract

Полезная модель относится к кесссону пирометаллургического агрегата барботажного типа. Кессон содержит плиту из теплопроводного материала с отверстиями для протока охлаждающей жидкости. При этом на поверхности стенок каналов указанных отверстий выполнены удлиненные выступы для увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью канала отверстия. Обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости кессонов за счет увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью стенки канала отверстия для протока охлаждающей жидкости. 3 ил.

The utility model relates to a caisson of a bubble-type pyrometallurgical unit. The caisson contains a plate of heat-conducting material with holes for the flow of coolant. At the same time, elongated protrusions are made on the surface of the walls of the channels of these holes to increase the area of contact of the coolant with the surface of the channel of the hole. EFFECT: increased operational stability of caissons by increasing the area of contact of the coolant with the surface of the channel wall of the hole for the flow of the coolant. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к металлургии, в частности к плавильным агрегатам с барбатируемым шлаковым расплавом, используемым для переработки сульфидных полиметаллических руд и концентратов, а именно к изготовлению кессонированных элементов с отверстиями для охлаждающего агента, а также внутренних элементов печи, работающих в расплаве, газовой фазе или в кладке печи, например, в печи Ванюкова (ПВ), а также в топках сжигания твердого топлива в барбатируемым шлаковом расплаве (ТСТР), установленных под энергетическим котлом.The utility model relates to metallurgy, in particular to smelting units with bubbling slag melt used for processing polymetallic sulfide ores and concentrates, namely to the manufacture of caisson elements with holes for a cooling agent, as well as internal elements of a furnace operating in a melt, gas phase or in the laying of the furnace, for example, in the Vanyukov furnace (PV), as well as in the furnaces for burning solid fuel in bubbling slag melt (TSTR) installed under the power boiler.

Известен «Кессон пирометаллургического агрегата барботажного типа» (RU 2409795), недостатком которого является низкая надежность эксплуатации кессонированных элементов печи.Known "Caisson pyrometallurgical unit bubbling type" (RU 2409795), the disadvantage of which is the low reliability of the operation of the caisson elements of the furnace.

Наиболее близким по сущности является техническое решение (RU 2494325) «Кессон медный металлургической печи». Изобретение относится к охлаждающим элементам металлургических печей цветной и черной металлургии, в частности конструкции канала охлаждения и обеспечению надежности уплотнения.The closest in essence is the technical solution (RU 2494325) "Caisson copper metallurgical furnace". The invention relates to the cooling elements of metallurgical furnaces for non-ferrous and ferrous metallurgy, in particular the design of the cooling channel and ensuring the reliability of the seal.

Недостатком данного изобретения является сверление каналов для охлаждающей жидкости круглыми и с гладкой поверхностью.The disadvantage of this invention is the drilling of channels for the coolant round and with a smooth surface.

Задача полезной модели - повышение надежности и увеличение ресурса работы кессонов, как ответственных элементов печей. Технический результат - повышение эксплуатационной стойкости кессонов за счет увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью стенки канала отверстия для протока охлаждающей жидкости.The objective of the utility model is to increase the reliability and increase the service life of the caissons as critical elements of furnaces. EFFECT: increased service life of the caissons by increasing the contact area of the coolant with the surface of the channel wall of the hole for the coolant flow.

Поставленная задача решается тем, что кессон пирометаллургического агрегата барботажного типа содержит плиту из теплопроводного материала с отверстиями для протока охлаждающей жидкости, при этом на поверхности стенок каналов указанных отверстий выполнены удлиненные выступы для увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью канала отверстия.The problem is solved by the fact that the caisson of the bubble-type pyrometallurgical unit contains a plate of heat-conducting material with holes for the flow of coolant, while on the surface of the walls of the channels of these holes, elongated protrusions are made to increase the contact area of the coolant with the surface of the channel of the hole.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано сечение канала с удлиненными (протяженными вдоль оси канала) чередующимися выступами, на фиг. 2 изображен кессон с удлиненными выступами на поверхности канала отверстия, а на фиг. 3 изображен кессон с нарезным отверстием (в виде резьбы).The utility model is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows a section of a channel with elongated (extended along the axis of the channel) alternating protrusions, in Fig. 2 shows a caisson with elongated protrusions on the surface of the opening channel, and in Fig. 3 shows a caisson with a threaded hole (in the form of a thread).

Кессон содержит охлаждаемую плиту с отверстиями для протока охлаждающего агента. На поверхностях стенок каналов указанных отверстий выполнены удлиненные выступы для увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью канала отверстия.The caisson contains a cooled plate with holes for the flow of the cooling agent. On the surfaces of the walls of the channels of these holes, elongated protrusions are made to increase the area of contact of the coolant with the surface of the channel of the hole.

Предлагаемый кессон, установленный в печь, работает следующим образом. Через входной патрубок подается охлаждающая вода в сверленые или фрезерованные каналы и последовательно вода отводится через выходной патрубок в систему охлаждения или может поступить во вход следующего кессона в зависимости от степени нагрева. При этом удлиненные выступы на поверхностях каналов отверстий могут быть выполнены в виде ребер, резьбы или в виде зубьев.The proposed caisson installed in the oven works as follows. Through the inlet pipe, cooling water is supplied to the drilled or milled channels and, sequentially, the water is discharged through the outlet pipe into the cooling system or can enter the inlet of the next caisson, depending on the degree of heating. In this case, the elongated protrusions on the surfaces of the channels of the holes can be made in the form of ribs, threads or in the form of teeth.

Таким образом, наличие выступов на поверхности канала позволяет в отличие от гладкой поверхности увеличить полезную в смысле эффективности охлаждения площадь поверхности канала отверстия. Пример осуществления полезной модели На рис. «А» изображен ближайший аналог кессона, на рис. «Б» изображен заявленный кессон, содержащий медную плиту с фрезерованными отверстиями.Thus, the presence of protrusions on the channel surface makes it possible, in contrast to a smooth surface, to increase the surface area of the orifice channel useful in terms of cooling efficiency. An example of the implementation of the utility model In fig. "A" shows the closest analogue of the caisson, in fig. "B" depicts the claimed caisson containing a copper plate with milled holes.

Диаметр отверстия ближайшего аналога равен 0,04 м, а длина канала охлаждения, как в кессоне ближайшего аналога, так и в заявленном кессоне, равна 3,658 м.The hole diameter of the closest analogue is 0.04 m, and the length of the cooling channel, both in the caisson of the closest analogue and in the claimed caisson, is 3.658 m.

Таким образом, площадь поверхности канала на рис. «А» равна 0,462 м², а канала на рисунке «Б» 0,578 м² (из-за ребристой поверхности канала), т.е. площадь поверхности канала заявленного кессона в 1,25 раза больше. Перепад температуры между входящей водой и нагретой Xt определяется конструкцией кессона, диаметром протока охлаждающей жидкости, ее свойствами, скоростью протока.Thus, the channel surface area in Fig. "A" is equal to 0.462 m ² , and the channel in figure "B" is 0.578 m ² (due to the ribbed surface of the channel), i.e. the surface area of the channel of the claimed caisson is 1.25 times larger. The temperature difference between the incoming water and the heated Xt is determined by the design of the caisson, the diameter of the coolant flow, its properties, and the flow rate.

Так при прочих равных условиях Xt в кессоне с увеличенной охлаждающей поверхности растет, т.е. растет теплосъем. Увеличение теплосъема улучшает работу кессона и приводит к увеличению срока службы и надежности.So, other things being equal, Xt in the caisson increases with an increased cooling surface, i.e. heat dissipation increases. The increase in heat removal improves the operation of the caisson and leads to an increase in service life and reliability.

Увеличение площади охлаждения только за счет увеличения диаметра протока приводит к снижению скорости охлаждающей жидкости, что не дает нужного результата.An increase in the cooling area only due to an increase in the diameter of the duct leads to a decrease in the speed of the coolant, which does not give the desired result.

При равных условиях охлаждения, температура воды в фрезерованном кессоне на 10 градусов больше, таким образом теплосъем во фрезерованном кессоне выше, а значит и качество охлаждения кессона выше, что определяет повышенную надежность и продление срока службы по сравнению с прототипом, т.е. повышение эксплуатационной стойкости кессона за счет увеличения площади соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью стенки канала отверстия для протока охлаждающей жидкости.Under equal cooling conditions, the water temperature in the milled caisson is 10 degrees higher, thus the heat removal in the milled caisson is higher, which means that the quality of the caisson cooling is higher, which determines increased reliability and longer service life compared to the prototype, i.e. increasing the operational stability of the caisson by increasing the area of contact of the coolant with the surface of the channel wall of the hole for the flow of the coolant.

Формула для перепада температуры между входом в канал и выходом из него:The formula for the temperature difference between the entrance to the channel and the exit from it:

Xt = q×F/M×c;Xt = q×F/M×c;

где Xt - перепад температур между входом и выходом, °С;where Xt is the temperature difference between the inlet and outlet, °С;

q - тепловая нагрузка, кал/(м²⋅ч.град);q - thermal load, cal / (m ² ⋅h.deg);

F - площадь тепловоспринимающей поверхности, м²;F is the area of the heat-receiving surface, m ² ;

Μ - расход воды, м³/ч;Μ - water consumption, m ³ / h;

С - удельная теплоемкость воды, ккал/кг⋅°С.С - specific heat capacity of water, kcal/kg⋅°С.

При входящей температуре воды 30°С выходящая температура в прототипе 40°С, перепад 10°С, а в заявленной полезной модели температура на выходе 50°С, перепад 20°С, при прочих равных условиях.When the inlet water temperature is 30°C, the outlet temperature in the prototype is 40°C, the difference is 10°C, and in the claimed utility model the outlet temperature is 50°C, the difference is 20°C, all other things being equal.

Claims

A caisson of a pyrometallurgical bubbling unit, containing a plate of heat-conducting material with holes for the passage of a cooling liquid, characterized in that protrusions extended along the channel axis are made on the surface of the channel walls of these holes.