RU2238330C1

RU2238330C1 - Method for manufacture of cooling plate for blast furnaces

Info

Publication number: RU2238330C1
Application number: RU2003112804A
Authority: RU
Inventors: В.В. Филиппов (RU); В.В. Филиппов; В.С. Рудин (RU); В.С. Рудин; С.В. Филатов (RU); С.В. Филатов; Л.А. Зайнуллин (RU); Л.А. Зайнуллин; А.В. Бычков (RU); А.В. Бычков; Г.И. Чеченин (RU); Г.И. Чеченин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники"; Зайнуллин Лик Анварович
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-10-20

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, cooling equipment for metallurgical furnace liners.

SUBSTANCE: method involves manufacturing cooling plate from steel; drilling cooling channels in the form of at least two pairs of openings arranged at minimal distance from one another; connecting water supplying and water discharge branch pipes to pair of openings and connecting said openings so as to define single elliptical opening.

EFFECT: improved quality of heat withdrawal.

2 cl, 4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для охлаждения футеровки металлургических печей, преимущественно доменных.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used to cool the lining of metallurgical furnaces, mainly blast furnaces.

В настоящее время широко известно применение холодильных плит, выполненных из меди, и предложены различные способы их изготовления. При этом необходимо иметь в виду, что операция по выполнению охлаждающих каналов во многих случаях является определяющей. При ее выборе важно соблюсти “баланс” между экономической целесообразностью и качеством выполнения канала. Качество выполнения охлаждающего канала влияет на эффективность теплоотвода.Currently, it is widely known the use of refrigeration plates made of copper, and various methods for their manufacture are proposed. It should be borne in mind that the operation to perform cooling channels in many cases is crucial. When choosing it, it is important to maintain a “balance” between economic feasibility and the quality of channel execution. The performance of the cooling channel affects the efficiency of the heat sink.

При этом для достижения высокого качества нужно обеспечить чистоту обработки поверхности канала. Форма канала, как показали исследования, также влияет на охлаждающий эффект, если она увеличивает площадь теплопередачи (Журнал “Сталь”, 2002 г., № 4, стр.43-45).Moreover, to achieve high quality, it is necessary to ensure the cleanliness of the surface treatment of the channel. The shape of the channel, studies have shown, also affects the cooling effect if it increases the heat transfer area (Steel magazine, 2002, No. 4, p. 43-45).

Известен способ изготовления холодильных плит для печей, используемых в черной металлургии (патент РФ № 2170265, опубл. 2001 г.).A known method of manufacturing refrigeration plates for furnaces used in the steel industry (RF patent No. 2170265, publ. 2001).

Известный способ позволяет достигать высокую степень чистоты поверхности охлаждающих каналов при оптимальной с точки зрения теплоотвода поверхности. Согласно известному способу непрерывной разливкой с помощью кристаллизатора отливают заготовку холодильной плиты. При этом предусмотренные в литейном канале кристаллизатора стержневые вставки формируют в заготовке проходящие в направлении ее вытягивания охлаждающие каналы. Непрерывная разливка позволяет предотвращать образование усадочных раковин и пористостей и получать отверстия любой формы.The known method allows to achieve a high degree of purity of the surface of the cooling channels with an optimal surface from the point of view of heat removal. According to a known method, a billet of a refrigerating plate is cast by continuous casting using a mold. In this case, the core inserts provided in the mold casting channel of the mold form cooling channels in the workpiece extending in the direction of its drawing. Continuous casting helps prevent the formation of shrinkage cavities and porosities and to produce holes of any shape.

Известный способ не может претендовать на универсальность, т.к. требует специального оборудования и не всегда пригоден, например, при изготовлении холодильных плит в условиях машиностроительных заводов и ремонтных служб металлургических предприятий.The known method cannot claim universality, because It requires special equipment and is not always suitable, for example, in the manufacture of refrigerating plates in the conditions of machine-building plants and repair services of metallurgical enterprises.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления холодильной плиты, которую изготавливают из кованого или прокатанного медного слитка (патент DE 2907511, 1980 г.). В известном способе охлаждающие каналы изготавливают глубоким сверлением, обеспечивающим высокую степень чистоты поверхности канала. Высверливание каналов принято считать сложной, трудоемкой и дорогостоящей операцией.Closest to the claimed is a method of manufacturing a refrigerating plate, which is made of forged or rolled copper ingot (patent DE 2907511, 1980). In the known method, the cooling channels are made by deep drilling, providing a high degree of purity of the channel surface. Drilling canals is considered to be a complex, time-consuming and expensive operation.

В основу настоящего изобретения положена задача разработать способ изготовления охлаждающих плит, который позволил бы получить в них охлаждающий канал с высокой степенью теплоотвода, был бы экономически выгоден и мог бы быть в больших случаях реализован.The present invention is based on the task of developing a method of manufacturing cooling plates, which would make it possible to obtain a cooling channel with a high degree of heat removal in them, would be economically advantageous and could be implemented in large cases.

Для решения поставленной задачи в способе изготовления холодильной плиты для доменных печей, при котором в плите высверливают охлаждающие каналы и соединяют их с патрубками подвода и отвода воды, плиту изготавливают из стали, охлаждающие каналы высверливают в виде как минимум двух пар отверстий, минимально отстоящих друг от друга, а патрубки для подвода и отвода воды присоединяют к паре отверстий, соединяя их при этом в одно эллипсообразное отверстие.To solve the problem in a method of manufacturing a refrigerating plate for blast furnaces, in which the cooling channels are drilled into the plate and connected to water supply and discharge pipes, the plate is made of steel, the cooling channels are drilled in the form of at least two pairs of openings minimally spaced from each other friend, and the nozzles for supplying and discharging water are connected to a pair of holes, connecting them into one elliptical hole.

Соотношение диаметра каждого изотверстий пары и межосевого расстояния между ними выбирают 0,5-0,85. Это соотношение отвечает условиям технологичности сверления и соединения отверстий пары в одно в месте соединения патрубков подвода и отвода воды с учетом равномерного охлаждения плиты в целом.The ratio of the diameter of each of the apertures of the pair and the center distance between them is chosen 0.5-0.85. This ratio meets the conditions of manufacturability of drilling and connecting the holes of the pair into one at the junction of the water inlet and outlet pipes, taking into account the uniform cooling of the plate as a whole.

Большее количество охлаждающих каналов в холодильной плите создает значительно большую площадь теплопередачи от горячей стороны плиты. При этом стоимость трудозатрат на сверление глубоких отверстий под охлаждающие каналы отчасти компенсируются меньшей стоимостью материала плиты, а именно стали. Кроме того, сверление стали в сравнении с медью также требует меньших издержек. Присоединение патрубков к паре отверстий дает возможность использовать плиты, полученные заявленным способом, для ремонта доменных печей с существующей системой подвода и отвода воды.A larger number of cooling channels in the refrigerating plate creates a significantly larger heat transfer area from the hot side of the stove. At the same time, the cost of labor for drilling deep holes for cooling channels is partially offset by the lower cost of the plate material, namely steel. In addition, drilling steel in comparison with copper also requires less cost. The connection of the nozzles to a pair of holes makes it possible to use the plates obtained by the claimed method for the repair of blast furnaces with the existing water supply and drainage system.

Таким образом, новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в оптимальном сочетании экономических критериев с высоким качеством теплоотвода при возможности более универсального использования.Thus, the new technical result achieved by the invention is the optimal combination of economic criteria with high quality heat sink with the possibility of more universal use.

Пример. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 изображена плита в общем виде; на фиг.2 - плита, вид сбоку; на фиг.3 - место соединения патрубка подвода или отвода воды с парой охлаждающих отверстий, разрез А-А; на фиг.4 - плита, сечение Б-Б.Example. The invention is illustrated by the following drawings. Figure 1 shows the plate in General; figure 2 is a plate, side view; figure 3 - the junction of the inlet or outlet of water with a pair of cooling holes, section aa; figure 4 - plate, section BB.

Холодильную плиту 1 с ребрами 2 изготавливали следующим образом. В стальной заготовке размерами 1339·1094·100,3 мм высверливали пары отверстий 3 диаметром 50 мм с межосевым расстоянием d=60 мм. Перпендикулярно поверхности плиты сверлили отверстие 4 под патрубок 5 подвода или отвода воды, соединяя при этом отверстия 3 каждой пары в одно эллипсообразное отверстие 6.The cooling plate 1 with ribs 2 was made as follows. In a steel billet with dimensions of 1339 × 1094 × 100.3 mm, pairs of holes 3 were drilled with a diameter of 50 mm with a center distance d = 60 mm. Perpendicular to the surface of the plate, a hole 4 was drilled under the pipe 5 for supplying or discharging water, while connecting the holes 3 of each pair into one elliptical hole 6.

Claims

1. A method of manufacturing a refrigerating plate for blast furnaces, in which cooling channels are drilled in the plate and connected to water supply and discharge pipes, characterized in that the plate is made of steel, the cooling channels are drilled in the form of at least two pairs of openings minimally spaced from each other, and nozzles for supplying and discharging water are connected to a pair of holes, connecting them into one elliptical hole.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of each of the holes of the pair and the center distance between them is chosen equal to 0.5-0.85.