RU2157493C1

RU2157493C1 - Method for mounting heat insulation of industrial power supply equipment

Info

Publication number: RU2157493C1
Application number: RU99107739/02A
Authority: RU
Inventors: А.В. Верещагин; А.А. Гусев; шин С.Е. Двор; С.Е. Дворяшин; В.Т. Латышев
Original assignee: ОАО "Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ"
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: industry. SUBSTANCE: method involves attaching ceramic fiber material to metal frame by means of metal anchors, which are designed as cramps with bent legs. Ceramic fiber material is preliminary compressed. The bent support legs of anchors are welded to frame in rows in checkered order. Firstly, method involves welding front legs of previous row and front legs of next row, so that distance between base of back leg of previous row and base of front leg of next row is within range of 5-10 mm. Then, anchors are bent, starting from first row with respect to frame edge. Then, compressed packets of ceramic fiber material are arranged in rows and back legs of anchors are welded. Additional compression of ceramic fiber material is achieved by means of additional compression of anchors in center by 15-30 mm. This also ensures quality of anchor welding. EFFECT: increased reliability and service life of heat insulation, double or triple decrease in power consumption, decreased costs of mounting and using heat insulation. 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способу монтажа теплоизоляции промышленного энергооборудования керамическими волокнистыми материалами (КВМ) и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности для теплозащиты. The invention relates to a method for installing thermal insulation of industrial power equipment with ceramic fiber materials (KVM) and can be used in various industries, in particular for thermal protection.

Известен способ теплозащиты, например колпаковой печи для отпуска металлов, при котором с внутренней стороны каркаса перпендикулярно к нему привариваются одним концом металлические анкера в форме штырей, затем на приваренные анкера нанизываются малоуплотненные полосы матов КВМ, в противном случае резко ухудшается способность к прокалыванию. После чего на другой конец анкеров со стороны печного пространства надеваются металлические шайбы, которые после некоторого поджатия нанизанных на анкера слоев КВМ привариваются специальными электродами к анкерам (1). There is a known method of thermal protection, for example, a bell furnace for tempering metals, in which metal anchors in the form of pins are welded at one end perpendicularly to it, then low-density strips of KVM mats are strung on the welded anchor, otherwise the piercing ability is sharply worsened. Then, metal washers are put on the other end of the anchors from the side of the furnace space, which, after a certain pressure of the KVM layers strung on the anchor, are welded with special electrodes to the anchors (1).

Недостатки известного способа:
- при накалывании керамических волокнистых материалов на анкера образуются разрывы волокон, что усиливает теплопотери и перегрев каркаса;
- закрепление керамических волокнистых материалов со стороны печного пространства снижает срок службы теплозащиты;
- трудоемкость монтажа, а именно нанизывания керамических волокнистых материалов на заранее приваренные анкера.The disadvantages of this method:
- when ceramic fiber materials are pierced on the anchor, fiber breaks are formed, which enhances heat loss and frame overheating;
- fixing ceramic fiber materials from the side of the furnace space reduces the service life of thermal protection;
- the complexity of installation, namely stringing of ceramic fiber materials on pre-welded anchors.

Наиболее близким по технической сущности, взятый за ближайший аналог, является способ теплозащиты, в котором с внутренней стороны каркаса приваривают металлические анкера в виде скоб, на которые нанизываются малоуплотненные теплоизоляционные материалы, закрепление и поджимание которых производят за счет отгибаемых у скоб лапок (2). The closest in technical essence, taken as the closest analogue, is a thermal protection method in which metal anchors in the form of brackets are welded on the inside of the frame, onto which low-density heat-insulating materials are strung, the fastening and pressing of which is done due to the legs bent off from the brackets (2).

Указанный выше способ теплозащиты энергооборудования имеет ряд недостатков:
- неудовлетворительная плотность теплозащиты из-за плохой прокалываемости слоев теплоизоляционного материала, а в области анкеров, кроме того, образуются пустоты и разрывы волокон КВМ, что усиливает теплопотери и перегрев каркаса;
- закрепление теплоизоляционного материала КВМ со стороны печного пространства снижает срок службы теплозащиты из-за агрессивного воздействия температур и газов. По этой причине температура использования теплозащиты ограничивается не температурой применения КВМ (до 1300^oC), а недостаточной степенью уплотнения КВМ и главным образом ненадежностью закрепления КВМ со стороны печного пространства;
- трудоемкость монтажа (нанизывания) КВМ, особенно на заранее приваренные анкера к каркасу потолочных перекрытий, имеющих переменную геометрию с отверстиями и выступами. При этом неизбежны разрывы волокон КВМ, нарушение плотности и надежности теплозащиты в целом.The above method of thermal protection of power equipment has several disadvantages:
- unsatisfactory density of thermal protection due to poor puncturing of the layers of heat-insulating material, and in the area of the anchors, in addition, voids and tearing of KVM fibers are formed, which enhances heat loss and overheating of the frame;
- fixing the KVM heat-insulating material from the side of the furnace space reduces the service life of thermal protection due to the aggressive effects of temperatures and gases. For this reason, the temperature of use of thermal protection is not limited by the temperature of the KVM application (up to 1300 ^o C), but by the insufficient degree of compaction of the KVM and mainly the unreliability of fixing the KVM from the furnace side;
- the complexity of installation (stringing) KVM, especially on pre-welded anchors to the frame of the ceiling, having variable geometry with holes and protrusions. In this case, ruptures of KVM fibers, violation of the density and reliability of thermal protection as a whole are inevitable.

Практически все в России, например, крышки установок нагрева футеровки ковшей эксплуатируются по вышеуказанным причинам без должной теплозащиты, что ведет к повышению в 2-3 раза расхода энергоресурсов, прогарам каркаса, выбиванием через них продуктов горения наружу либо присосам через них атмосферного воздуха в объем ковша. В конечном счете ухудшаются степень и равномерность нагрева футеровки, ее эксплуатационная стойкость. Almost everything in Russia, for example, the covers of ladle lining heating systems are operated for the above reasons without proper thermal protection, which leads to a 2-3-fold increase in energy consumption, burnout of the frame, knocking out combustion products through them or suction through them of atmospheric air into the volume of the bucket . Ultimately, the degree and uniformity of the heating of the lining and its operational stability deteriorate.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и срока службы теплозащиты из керамического волокнистого материала вплоть до регламентируемых температур применения КВМ, сокращение энергоресурсов, снижение трудозатрат на монтаж и эксплуатацию теплозащиты. The technical problem to which the invention is directed is to increase the reliability and service life of thermal protection made of ceramic fiber material up to regulated temperatures for the use of KVM, reduce energy resources, reduce labor costs for installation and operation of thermal protection.

Технический результат достигается тем, что предлагается способ монтажа теплоизоляции промышленного энергооборудования, включающий крепление керамического волокнистого материала к металлическому каркасу с помощью металлических анкеров в виде скоб с отогнутыми лапками, отличающийся тем, что керамический волокнистый материал предварительно уплотняют, анкера отогнутыми опорными лапками приваривают к каркасу рядами в шахматном порядке в определенной последовательности, сначала приваривают передние лапки предыдущего ряда и передние лапки последующего ряда так, чтобы между основанием задней лапки предыдущего и основанием передней лапки последующего ряда перекрытие составляло 5-10 мм, затем анкера отгибают, начиная с первого ряда от края каркаса, укладывают уплотненные пакеты керамического волокнистого материала по рядам и приваривают задние лапки анкеров, а для дополнительного уплотнения керамического волокнистого материала и проверки качества приварки анкеров их поджимают посередине на 15-30 мм, при этом на всю поверхность теплоизоляции наносят жаростойкий состав. The technical result is achieved by the fact that a method for mounting thermal insulation of industrial power equipment is proposed, including attaching a ceramic fiber material to a metal frame using metal anchors in the form of staples with bent legs, characterized in that the ceramic fiber material is pre-compacted, the anchor is bent by the support legs and welded in rows to the frame in a checkerboard pattern in a certain sequence, first the front legs of the previous row and the front are welded next-row apk so that between the base of the back foot of the previous and the base of the front foot of the next row, the overlap is 5-10 mm, then the anchors are bent, starting from the first row from the edge of the frame, the sealed packages of ceramic fiber material are laid in rows and the back legs of the anchors are welded, and for additional compaction of the ceramic fiber material and quality control of welding of anchors, they are pressed in the middle by 15-30 mm, while a heat-resistant composition is applied to the entire surface of the insulation.

Заявленный способ монтажа теплоизоляции промышленного энергооборудования поясняется чертежом. The claimed method of installation of thermal insulation of industrial power equipment is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 изображен сектор теплоизоляции каркаса энергоустановки, продольный разрез А-А; на фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a heat insulation sector of a power plant frame, a longitudinal section AA; in FIG. 2 - the same, top view.

Монтаж теплоизоляции осуществляется следующим образом. Внутренняя поверхность каркаса 1 очищается от остатков сварки, окисных и жирных пятен, делается разметка для приварки анкеров 2 первого ряда с шагом 200-300 мм в зависимости от длины приготовленных уплотненных пакетов КВМ 4 с возможностью их стыковки внахлест, привариваются передние лапки 5 первого ряда 3 анкеров 2 к каркасу 1, затем в шахматном порядке привариваются передние лапки 5 второго ряда 6 между задними лапками 7 первого ряда 3 с перекрытием внутрь относительно их линии или радиуса приварки (размер "а" на фиг. 1) на 5-10 мм, отгибаются анкера 2 первого ряда 3 таким образом, чтобы в образовавшееся пространство между отогнутыми анкерами 2 каркасом 1 поместились приготовленные уплотненные пакеты КВМ 4, не допуская каких-либо повреждений волокон КВМ. После этого механическим способом задние лапки 7 анкеров 2 прижимаются и привариваются к каркасу 1, потом также механическим способом производится осадка (размер "б" на фиг. 1) средней части 8 анкеров 2 первого ряда 3 на 15-30 мм с целью проверки качества сварки и дополнительного уплотнения теплозащиты первого ряда 3 без повреждения волокон КВМ 4. Installation of thermal insulation is as follows. The inner surface of the frame 1 is cleaned of welding residues, oxide and grease stains, markings are made for welding the anchors 2 of the first row with a pitch of 200-300 mm, depending on the length of the prepared sealed bags KVM 4 with the possibility of overlapping them, the front legs 5 of the first row 3 are welded anchors 2 to the frame 1, then the front legs 5 of the second row 6 are welded in a checkerboard pattern between the rear legs 7 of the first row 3 with overlapping inward relative to their line or radius of welding (size "a" in Fig. 1) by 5-10 mm, bend anchor 2 p of the first row 3 so that in the space formed between the bent anchors 2 of the frame 1 fit the prepared sealed bags of KVM 4, avoiding any damage to the fibers of the KVM. After that, mechanically, the hind legs 7 of anchors 2 are pressed and welded to the frame 1, then also mechanically the draft (size "b" in Fig. 1) is made of the middle part 8 of the anchors 2 of the first row 3 by 15-30 mm in order to check the quality of welding and additional sealing of thermal protection of the first row 3 without damage to the fibers of the KVM 4.

Последующие ряды 6, 9 теплоизоляции монтируются в той же последовательности, что и для первого ряда с учетом смещения стыков уплотненных пакетов КВМ в смежных рядах и закрепления в обязательном порядке стыков уплотненных пакетов анкерами. Затем готовая поверхность теплоизоляции очищается от посторонних предметов и на всю ее поверхность для улучшения огнестойких и механических свойств напыляется жаростойкий состав толщиной не более 2-3 мм. Subsequent rows 6, 9 of thermal insulation are mounted in the same sequence as for the first row, taking into account the displacement of the joints of the sealed packages KVM in adjacent rows and fixing without fail the joints of the sealed packages with anchors. Then, the finished surface of the thermal insulation is cleaned of foreign objects and a heat-resistant composition with a thickness of not more than 2-3 mm is sprayed on its entire surface to improve fire-resistant and mechanical properties.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Заявляемый способ теплоизоляции осуществляли на демонтированной крышке установки нагрева стальковша емкостью 100 т. Предварительно заделывались прогары каркаса, внутренняя поверхность его зачищалась от следов окисления. Общая поверхность теплозащиты каркаса составила 16 м². Уплотненные пакеты КВМ делались из рулонного материала (полос) типа МКРВ (ГОСТ 23619-79) с шириной полосы 1000 мм и толщиной 20 мм способом перегиба и укладки друг на друга частей полосы в 10 слоев с одновременным механическим уплотнением после каждого перегиба, чтобы получить эксплуатационную теплоизоляцию толщиной около 100 мм, подрезка концов уплотненных пакетов КВМ для их стыковки внахлест не потребовалась из-за меньшей толщины кромок полос.The inventive method of thermal insulation was carried out on a dismantled lid of a steel ladle heating installation with a capacity of 100 tons. The burnout of the frame was previously repaired, its internal surface was cleaned from traces of oxidation. The total heat insulation surface of the frame was 16 m ² . The sealed KVM packages were made of rolled material (strips) of MKRV type (GOST 23619-79) with a strip width of 1000 mm and a thickness of 20 mm by the method of bending and stacking on top of each other parts of the strip in 10 layers with simultaneous mechanical sealing after each bend to obtain operational thermal insulation with a thickness of about 100 mm, trimming of the ends of the sealed KVM packages for their overlapping docking was not required due to the smaller thickness of the strip edges.

Для изготовления анкеров в форме скоб с двумя опорными лапками длиной 30 мм выбрана полосовая сталь марки 20Х23Н18 шириной 30 мм и толщиной 3,5 мм. Передние лапки с шагом 250 мм первого ряда и в шахматном порядке между его задними лапками приваривались передние лапки второго ряда со смещением их оснований на 5 мм внутрь анкеров первого ряда. Анкера первого ряда отгибались максимально вверх и в образовавшееся пространство между каркасом и отогнутыми анкерами помещались, не повреждая волокон, заранее уплотненные пакеты КВМ внахлест с обязательными анкерами по месту их стыка, после чего механическим способом анкера отгибались в исходное положение, задние лапки плотно прижимались и приваривались к каркасу обычными электродами. С помощью клина и молота середина верхней части анкеров осаживалась в сторону каркаса на 30 мм. Если выявлялись плохо приваренные скобы, вносились соответствующие исправления. Последующие ряды анкеров и заранее уплотненных пакетов монтировались по окружностям с уменьшающимся до 100 мм радиусом в той же последовательности, что и для первого ряда. Благодаря гибкости анкеров в процессе монтажа вносились изменения в их форму. Очищенная от посторонних предметов поверхность теплозащиты напылялась противопригарной краской на основе циркона в 3 слоя с общей толщиной не более 2 мм. For the manufacture of anchors in the form of brackets with two support legs 30 mm long, strip steel of grade 20X23H18 with a width of 30 mm and a thickness of 3.5 mm was selected. The front legs with a pitch of 250 mm of the first row and staggered between its hind legs are welded to the front legs of the second row with a shift of their bases by 5 mm inside the anchors of the first row. Anchors of the first row were bent as far as possible and placed in the space between the frame and the bent anchors without damaging the fibers, pre-sealed KVM packages overlapped with the obligatory anchors at the place of their junction, after which the anchors were mechanically unbent to the initial position, the hind legs were tightly pressed and welded to the frame with conventional electrodes. Using a wedge and a hammer, the middle of the upper part of the anchors was deposited 30 mm towards the frame. If poorly welded staples were detected, appropriate corrections were made. The subsequent rows of anchors and pre-packaged bags were mounted on circles with a radius decreasing to 100 mm in the same sequence as for the first row. Due to the flexibility of the anchors during installation, changes were made to their shape. The heat-shielding surface cleared of foreign objects was sprayed with non-stick paint based on zircon in 3 layers with a total thickness of not more than 2 mm.

Пример монтажа теплозащиты по заявленному способу вертикальных стен энергооборудования намного проще и в данном описании не приводится. An example of installing thermal insulation according to the claimed method of vertical walls of power equipment is much simpler and is not given in this description.

По сравнению с известным способом теплозащиты заявленный способ показал лучшую экономичность, опытные данные по которой приведены в таблице. Compared with the known method of thermal protection, the claimed method showed better efficiency, the experimental data for which are given in the table.

Литература
1. Производство и применение волокнистых материалов в конструкциях футеровок тепловых агрегатов, обзор ЦБНИ, М., 1978, с. 24.Literature
1. The production and use of fibrous materials in the design of the lining of thermal units, a review of CBNI, M., 1978, p. 24.

2. ДЕНИСОВ А. С. Материалы и технология тепловой защиты энергооборудования. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 42-43. 2. DENISOV A. S. Materials and technology of thermal protection of power equipment. - M .: Energoatomizdat, 1986, p. 42-43.

Claims

A method of installing thermal insulation of industrial power equipment, including attaching a ceramic fibrous material to a metal frame using metal anchors in the form of brackets with bent legs, characterized in that the anchor with bent support legs is stitched in rows to the frame, first and fore legs of the previous row and front foot of the next row so that between the base of the back foot of the previous and the base of the front foot of the next row, the overlap is 5 - 10 mm, then the anchors are bent, starting from the first row from the edge of the frame, pre-sealed packages of ceramic fiber material are laid in rows, the hind legs of the anchors are welded and the anchors are pressed in the middle by 15 - 30 mm.