RU2269715C1

RU2269715C1 - Heat insulation for metallic pipes and method of its making

Info

Publication number: RU2269715C1
Application number: RU2004114824/06A
Authority: RU
Inventors: вин Александр Александрович Кор (RU); Александр Александрович Корявин; занцев Анатолий Борисович Р (RU); Анатолий Борисович Рязанцев; Галина Александровна Хмельницка (RU); Галина Александровна Хмельницкая
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технокор" (ООО "Технокор"); Александр Александрович Корявин
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2006-02-10

Abstract

FIELD: heat engineering.

SUBSTANCE: heat insulation comprises layers made of heat insulating fiber material with an adhesive binder and mounted on the outer surface of pipes. The heat insulating material is made of a fiber fireproof material of virtual density no more than 200 kg/m³.

EFFECT: improved heat insulation and enhanced reliability.

11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, к устройствам и способам теплоизоляции металлических труб, в частности может использоваться в методических нагревательных печах прокатного производства.The invention relates to heat engineering, to devices and methods for thermal insulation of metal pipes, in particular, can be used in methodical heating furnaces of rolling production.

В методических печах, где происходит нагрев заготовок перед прокаткой, используются металлические водоохлаждаемые трубы, по которым происходит перемещение нагреваемых заготовок через печь с помощью толкателя (толкательные печи) либо с помощью механического передвижения отдельных секций из подовых труб (печи с шагающими балками). Равномерность нагрева металла существенно зависит от эффективной теплоизоляции подовых труб, по которым циркулирует пароводяная смесь.In methodical furnaces, where the preforms are heated before rolling, metal water-cooled pipes are used, through which the heated preforms are moved through the furnace using a pusher (pusher furnaces) or by mechanical movement of individual sections from hearth pipes (walking beam furnaces). The uniformity of metal heating substantially depends on the effective thermal insulation of the hearth pipes through which the steam-water mixture circulates.

Из уровня техники известны теплоизоляции подовых труб, изготовленных из плотных огнеупорных материалов, например, термоблоков, получаемых из бетонов различного состава и обладающих значительной массой.The prior art thermal insulation of hearth pipes made of dense refractory materials, for example, thermoblocks obtained from concrete of various compositions and having a significant mass.

К недостаткам таких конструкций и способов теплоизоляции следует отнести затруднительное использование блоков для футеровки сложных конструкций, имеющих изгибы и перекрестия. К тому же термоблоки устанавливаются на трубах посредством приварки металлических закладных, находящихся в блоках. Такая теплоизоляция уменьшает механическую прочность глиссажных труб в результате применения электросварки. Недостатком использования термоблоков является также быстрое окисление металлических закладных, в результате происходит образование трещин в мертеле при его усадке под действием высоких температур и вибрации в процессе эксплуатации печи, что приводит к обрушению блоков и оголению труб. Такого рода покрытия продолжают применять на ряде отечественных металлургических заводов.The disadvantages of such structures and methods of thermal insulation include the difficult use of blocks for lining complex structures with bends and crosshairs. In addition, thermal blocks are installed on the pipes by welding metal mortgages located in the blocks. Such thermal insulation reduces the mechanical strength of glide pipes as a result of the use of electric welding. The disadvantage of using thermoblocks is also the rapid oxidation of metal mortgages, resulting in the formation of cracks in the mortar when it shrinks under the influence of high temperatures and vibration during operation of the furnace, which leads to collapse of the blocks and exposure of pipes. Such coatings continue to be used at a number of domestic metallurgical plants.

В настоящее время используются также теплоизоляционные покрытия из керамоволокнистых огнеупорных материалов, которые сочетают в себе такие свойства, как высокая термостойкость, малая теплопроводность, небольшая масса, эластичность, гибкость и виброустойчивость, но они обладают малой механической прочностью. В статье В.М.Крылова и др. «Эффективность применения волокнистых материалов и изделий в теплоограждениях печей» (Журнал «Новые огнеупоры», М., Интермет, №4, 2003 г., с.22-25) описана теплоизоляция с использованием керамоволокна, которое крепится к трубам посредством жаропрочной проволоки. Такая изоляция достаточно проста, обладает небольшой массой и высокой виброустойчивостью, но имеет незначительный срок службы из-за разрушений под действием газовых потоков, осыпающейся окалины и окисления проволоки.At present, thermal insulation coatings made of ceramic-fiber refractory materials are also used, which combine such properties as high heat resistance, low heat conductivity, low weight, elasticity, flexibility and vibration resistance, but they have low mechanical strength. In the article by V.M. Krylov et al., “The Efficiency of Using Fibrous Materials and Products in Thermal Enclosures of Furnaces” (New Refractories Magazine, M., Intermet, No. 4, 2003, p.22-25), thermal insulation using ceramic fiber, which is attached to the pipes by means of heat-resistant wire. Such insulation is quite simple, has a small mass and high vibration resistance, but has a small service life due to damage due to gas flows, crumbling scale and oxidation of the wire.

Широкое применение нашли теплоизолирующие покрытия из мягкого внутреннего слоя, примыкающего к защищаемой поверхности трубы, и плотного наружного слоя, через который труба контактирует с окружающей средой.Thermal insulating coatings from a soft inner layer adjacent to the protected surface of the pipe and a dense outer layer through which the pipe is in contact with the environment are widely used.

Двухслойная теплоизоляция получила наибольшее распространение. Имеется несколько разновидностей такой изоляции, в которых в качестве внутреннего слоя применяются керамоволокнистые материалы, а наружный слой выполнен из огнеупорных изделий специальной формы из различных бетонов. При этом способы крепления плотных изделий разнообразны. В качестве крепежного материала используются анкеры, шпильки, болты, штыри из различных металлов, которые привариваются к подовым трубам и входят в пазы или отверстия в огнеупорных блоках (см. Патент Франции №2239166, F 27 D 3/02, 5/00, C 21 D 9/70, опубл. 31.05.75; Патент США №3941169, F 27 D 3/02, F 16 L 9/16, 9/22, опубл. 02.03.76).Two-layer thermal insulation is most widespread. There are several varieties of such insulation, in which ceramic-fiber materials are used as the inner layer, and the outer layer is made of refractory products of a special shape from various concrete. Moreover, the methods of fastening dense products are diverse. As fastening material, anchors, studs, bolts, pins of various metals are used, which are welded to the hearth pipes and enter grooves or holes in the refractory blocks (see French Patent No. 2239166, F 27 D 3/02, 5/00, C 21 D 9/70, publ. 31.05.75; US Patent No. 3941169, F 27 D 3/02, F 16 L 9/16, 9/22, publ. 02.03.76).

К недостаткам этих конструкций и способов их изготовления следует отнести;The disadvantages of these structures and methods for their manufacture should be attributed;

1) Усадка и последующее уплотнение керамоволокнистой прокладки между трубой и плотными огнеупорными изделиями, что приводит к образованию щелей и окислению (разрушению) крепежа и, как следствие, обрушению тепловой изоляции труб.1) The shrinkage and subsequent sealing of the ceramic fiber gasket between the pipe and dense refractory products, which leads to the formation of cracks and oxidation (destruction) of the fasteners and, as a result, the collapse of the thermal insulation of the pipes.

2) Большая масса плотных огнеупорных изделий различной формы, что увеличивает нагрузку на подовые трубы, уменьшает их механическую прочность, особенно в зонах высоких температур, и способствует более быстрому обрушению огнеупорных изделий при окислении металлического крепежа.2) A large mass of dense refractory products of various shapes, which increases the load on the hearth pipes, reduces their mechanical strength, especially in high temperature zones, and contributes to a more rapid collapse of refractory products during oxidation of metal fasteners.

3) Применение электросварки для соединения металлических крепежных элементов с трубами, что способствует уменьшению механической прочности труб, в которых находится пароводяная смесь при высоких температуре и давлении.3) The use of electric welding to connect metal fasteners with pipes, which helps to reduce the mechanical strength of the pipes in which the steam-water mixture is located at high temperature and pressure.

4) Разрушение теплоизоляции наружного слоя под действием вибрационных и ударных нагрузок, поскольку огнеупорные изделия и связующее имеют большую массу и к тому же в процессе эксплуатации печи превращаются в твердый монолитный материал с очень низкой ударно-механичеокой прочностью. Это проявляется в наибольшей степени в печах толкательного типа.4) The destruction of the thermal insulation of the outer layer under the influence of vibration and shock loads, since the refractory products and the binder have a large mass and, moreover, during operation of the furnace, they turn into a solid monolithic material with very low impact-mechanical strength. This is most evident in pusher type furnaces.

За прототип предлагаемой конструкции теплоизоляции металлических труб принято техническое решение по авторскому свидетельству СССР №322557, F 16 L 59/14, опубл. 30.11.71, в котором описана теплоизоляция наружных поверхностей теплообменных аппаратов, содержащая известково-кремнеземистые теплоизоляционные изделия, покрытые с внешней стороны защитным прочноплотным армированным слоем из асбестоцементной штукатурки, наружная поверхность которого пропитана бакелитовым лаком и оклеена сверху стеклотканью при помощи силикатного клея или бакелитового лака, а затем грунтуется клеем или бакелитовым лаком. Такая конструкция теплоизоляции не отвечает современным требованиям теплоизоляции металлических труб, т.к. является довольно сложной, содержит формованные изделия, жесткие армирующие элементы, что составляет значительную массу, не обеспечивается гибкость конструкции и оперативная замена поврежденных участков.For the prototype of the proposed design of thermal insulation of metal pipes, a technical decision was made according to the USSR author's certificate No. 322557, F 16 L 59/14, publ. 11.30.71, which describes the thermal insulation of the outer surfaces of heat exchangers, containing calcareous-siliceous heat-insulating products, coated on the outside with a protective strong-dense reinforced layer of asbestos-cement plaster, the outer surface of which is impregnated with bakelite varnish and glued on top with fiberglass using silicate glue or and then primed with glue or bakelite varnish. This design of thermal insulation does not meet modern requirements of thermal insulation of metal pipes, as It is quite complex, contains molded products, rigid reinforcing elements, which makes up a considerable mass, design flexibility and quick replacement of damaged areas are not provided.

За прототип предлагаемого способа теплоизоляции металлических труб принято техническое решение, описанное в патенте Великобритании №1318352, F 27 D 5/00, F 16 L 59/02, опубл. 31.05.73. В нем описана теплоизоляция «Инсулок» и ее разновидность «Скидлок» фирмы «Морган Рефракториз», которая состоит из фасонных изделий «Сипамул», изготовленных методом вибрационного литья. Данная изоляция используется на металлургических заводах в странах Европы и Японии. Срок службы в зависимости от условий в печи составляет 6-24 месяца (Fryatt I. - Steel Times, 1975, v.203, №5). Достоинством такой теплоизоляции является отсутствие каких-либо связующих при сборке изоляции, в результате чего она может противостоять вибрационным нагрузкам. Однако данная изоляция не может противостоять ударно-механическим нагрузкам. Кроме того, следует отметить, что прототип способа обладает всеми остальными перечисленными выше недостатками других аналогов.For the prototype of the proposed method of thermal insulation of metal pipes made the technical solution described in British patent No. 1318352, F 27 D 5/00, F 16 L 59/02, publ. 05/31/73. It describes the Insulok thermal insulation and its variant Skidlock of Morgan Refractoris, which consists of Sipamul shaped products manufactured by vibration casting. This insulation is used in metallurgical plants in Europe and Japan. The service life, depending on the conditions in the furnace, is 6-24 months (Fryatt I. - Steel Times, 1975, v.203, No. 5). The advantage of such insulation is the absence of any binders during the assembly of insulation, as a result of which it can withstand vibration loads. However, this insulation cannot withstand mechanical stress. In addition, it should be noted that the prototype method has all the other disadvantages of the other analogues listed above.

Задачей нового изобретения является создание теплоизоляции подовых труб, которая способна обеспечить;The objective of the new invention is the creation of thermal insulation of the hearth pipes, which is able to provide;

- регулирование теплопотерь по зонам печи за счет применения различной толщины используемого керамоволокнистого материала (количества его слоев) на соответствующих участках труб;- regulation of heat loss in the zones of the furnace due to the use of different thicknesses of the used ceramic-fiber material (the number of its layers) in the corresponding pipe sections;

- повышение механической прочности керамоволокнистого покрытия при сохранении его эластичности и гибкости;- increase the mechanical strength of the ceramic fiber coating while maintaining its elasticity and flexibility;

- снижение массы наружного слоя покрытия;- reduction in the mass of the outer coating layer;

- исключение применения различного рода металлического крепежа;- the exclusion of the use of various kinds of metal fasteners;

- повышение срока службы теплоизоляции;- increase the service life of thermal insulation;

- эффективное уменьшение расхода газа на нагрев пароводяной смеси в трубах.- effective reduction of gas consumption for heating the steam-water mixture in the pipes.

Технический результат достигается с помощью изготовления конструкции теплоизоляции, представляющей собой закрепленные на наружной поверхности металлических труб и между собой слои теплоизоляционного материала, в которой в качестве крепежного материала использован огнеупорный клей, для чего применен доступный керамоволокнистый материал, обеспечивающий долгосрочную надежную изоляцию конструкций сложной конфигурации, исключение влияния процесса уплотнения и усадки керамоволокнистых материалов на образование щелей в процессе эксплуатации печи, уменьшения массы покрытия при его достаточно высокой термостойкости, ударо- и виброустойчивости путем оригинального закрепления на трубах основного теплоизоляционного покрытия и создания легкого прочного наружного покрытия.The technical result is achieved by manufacturing a thermal insulation structure, which is layers of heat-insulating material fixed on the outer surface of metal pipes and between each other, in which refractory adhesive is used as a fastening material, for which an affordable ceramic-fiber material is used that provides long-term reliable insulation of structures of complex configuration, an exception the influence of the process of compaction and shrinkage of ceramic fiber materials on the formation of cracks in the process of furnace lutation, reducing the coating mass with its sufficiently high heat resistance, shock and vibration resistance by original fixing the main heat-insulating coating on the pipes and creating a lightweight durable outer coating.

В новой конструкции теплоизоляции подовых труб, изготовленной предлагаемым способом, поставленная задача конкретно решается путем нанесения на наружную поверхность металлической трубы внутреннего покрытия из волокнистого огнеупорного материала и наружного плотного покрытия, в котором, в отличие от прототипа, внутреннее покрытие создают из волокнистого огнеупорного материала с кажущейся плотностью не выше 200 кг/м³ путем его приклеивания к очищенной поверхности труб с помощью огнеупорного защитного клея (КОЗ), например, натрийалюмосиликатной системы, затем сверху керамоволокнистого огнеупорного материала наносят защитный слой из клея КОЗ, который при высыхании образует плотное наружное покрытие.In the new design of thermal insulation of the bottom pipes made by the proposed method, the task is specifically solved by applying an inner coating of fibrous refractory material and an outer dense coating to the outer surface of the metal pipe, in which, unlike the prototype, the inner coating is made of fibrous refractory material with an apparent a density of not higher than 200 kg / m ³ by bonding it to the cleaned pipe surface by means of protective refractory glue (HEC), e.g., natriyalyumosi ikatnoy system then top keramovoloknistogo refractory material is applied a protective layer of adhesive PTs which forms a dense outer coating upon drying.

В соответствии с поставленной задачей на основании результатов тепловых расчетов внутреннее покрытие может быть выполнено из одного или нескольких приклеиваемых друг к другу слоев с помощью клея КОЗ.In accordance with the task, based on the results of thermal calculations, the inner coating can be made of one or more layers glued to each other using glue KOZ.

Для приклеивания к трубе первого слоя волокнистого огнеупорного материала целесообразно использовать клей КОЗ с более низкой рабочей температурой по отношению к последующим операциям приклеивания других слоев внутреннего покрытия, а также для образования наружного защитного слоя.For gluing the first layer of fibrous refractory material to the pipe, it is advisable to use KOZ glue with a lower working temperature in relation to subsequent gluing operations of other layers of the inner coating, as well as for the formation of an outer protective layer.

Нанесение защитного слоя целесообразно толщиной 2-3 мм, так как при толщине защитного слоя менее 2 мм наружное покрытие не обладает требуемой механической прочностью, а при увеличении более 3 мм возможно разрушение (растрескивание) его в процессе сушки.The application of the protective layer is advisable with a thickness of 2-3 mm, since when the thickness of the protective layer is less than 2 mm, the outer coating does not have the required mechanical strength, and with an increase of more than 3 mm it can be destroyed (cracked) during the drying process.

В предлагаемой теплоизоляции подовых труб используется волокнистый огнеупорный материал с кажущейся плотностью 200 кг/м³, который наиболее предпочтителен для решения поставленной задачи в заявленной совокупности существенных признаков. Известен керамоволокнистый рулонный материал с указанной характеристикой по плотности, который изготавливается промышленным путем под маркой МКРВ-200 (изготовитель - ОАО «Сухоложский огнеупорный завод», ГОСТ 23619-79 с изм.1, 2). Свойства такого материала позволяют создать надежное покрытие, исключающее разрушение изоляции за счет осыпающейся с нагреваемых изделий окалины, а также в результате вибрации и сотрясений, которым подвержены трубы, особенно в печах толкательного типа. Рулонный материал МКРВ-200 обеспечивает создание изоляции самых сложных конструкций подовых труб непосредственно на объекте без изготовления специальных фасонных изделий. Материалы, имеющие более высокую плотность, например, муллитокремнеземистый хромсодержащий войлок МКРВХ-250 (ГОСТ 23619-79) и муллитокремнеземистый теплоизоляционный картон гибкий МКРКГ-400 (ТУ 14-8 - 537-93), не обладают достаточной гибкостью и способностью плотного прилегания к металлическим конструкциям подовых труб, тем более сложной конфигурации, т.е. в этом случае исключается возможность надежного приклеивания керамоволокнистых материалов к теплоизолируемым поверхностям, что резко снижает срок службы футеровки.In the proposed thermal insulation of the hearth pipes, a fibrous refractory material with an apparent density of 200 kg / m ^{3 is used} , which is most preferable for solving the problem in the claimed combination of essential features. Known ceramic fiber web material with the specified characteristic on density, which is manufactured industrially under the brand name MKRV-200 (manufacturer - OAO Sukholozhsky Refractory Plant, GOST 23619-79 with amendment 1, 2). The properties of such a material make it possible to create a reliable coating that eliminates the destruction of insulation due to scale falling off from heated products, as well as as a result of vibrations and shocks to which pipes are exposed, especially in pusher-type furnaces. Roll material MKRV-200 provides the insulation of the most complex designs of hearth pipes directly at the facility without the manufacture of special shaped products. Materials having a higher density, for example, mullite-siliceous chromium-containing felt MKRVH-250 (GOST 23619-79) and mullite-siliceous heat-insulating cardboard flexible MKRKG-400 (TU 14-8 - 537-93), do not have sufficient flexibility and the ability to fit snugly to metal bottom pipe designs, all the more complex configuration, i.e. in this case, the possibility of reliable bonding of ceramic-fiber materials to thermally insulated surfaces is excluded, which dramatically reduces the lining life.

Применение огнеупорного защитного клея обеспечивает особую комфортность создания надежного теплоизолирующего покрытия с высокими теплоизоляционными свойствами практически по всем параметрам.The use of refractory protective glue provides special comfort in creating a reliable heat-insulating coating with high thermal insulation properties in almost all respects.

Используются натрийалюмосиликатные клеи с рабочей температурой 1200°С (КОЗ-1) и 1400°С (КОЗ-2). Огнеупорный клей с необходимыми свойствами можно приготовить на основе жидкого стекла при включении в состав электрокорунда, огнеупорной глины и каолина. Такой клей является прочной основой для удержания внутреннего огнеупорного покрытия из керамоволокна на поверхности трубы, а также обеспечивает надежную защиту наружной поверхности керамоволокна от разрушения под действием газовых потоков и падающей окалины с разогреваемого металла. Применение подобных клеев для указанных выше целей в настоящее время не известно. Известно применение высокотемпературных неорганических клеев при получении жароупорного бетона, используемого в химической и металлургической промышленности для футеровки печей, огнеупорной обмазки металла (см. Авторское свидетельство СССР №369109, опубликованное 08.11.1973; Сычев М.М. Неорганические клеи. Л., Химия, 1986, с.135-140).Sodium aluminosilicate adhesives with a working temperature of 1200 ° C (KOZ-1) and 1400 ° C (KOZ-2) are used. Refractory adhesive with the necessary properties can be prepared on the basis of liquid glass when included in the composition of electrocorundum, refractory clay and kaolin. Such glue is a solid basis for holding the internal refractory coating of ceramic fiber on the pipe surface, and also provides reliable protection of the external surface of ceramic fiber from destruction under the influence of gas flows and falling scale from a heated metal. The use of such adhesives for the above purposes is currently not known. It is known the use of high-temperature inorganic adhesives in the preparation of refractory concrete used in the chemical and metallurgical industries for lining furnaces and refractory metal coatings (see USSR Author's Certificate No. 369109, published on 11/08/1973; Sychev MM Inorganic adhesives. L., Chemistry, 1986, p. 135-140).

В целом конструкция теплоизоляции, изготовленная предлагаемым способом, довольно проста и технологична по всем требуемым параметрам.In general, the insulation design made by the proposed method is quite simple and technologically advanced in all required parameters.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены схемы теплоизоляции подовых труб с двухслойным внутренним покрытием и внешним защитным слоем.The invention is illustrated by drawings, which depict heat insulation schemes for hearth pipes with a two-layer inner coating and an outer protective layer.

На Фиг.1 изображено поперечное сечение продольной подовой (глиссажной) трубы с нанесенным теплоизоляционным покрытием, где: 1 - труба, 2 - первый слой нанесенного на поверхность трубы клея КОЗ-1, 3 - первый внутренний слой керамоволокна МКРВ-200, на который нанесен слой 4 клея КОЗ-2, 5 - приклеенный с помощью клея КОЗ-2 второй слой керамоволокна МКРВ-200, на который нанесен наружный защитный слой 6 клея КОЗ-2. Цифрой 7 обозначен рейтер, закрепленный на продольной трубе 1 вдоль всей ее рабочей длины, по которому перемещаются нагреваемые в печи заготовки металла.Figure 1 shows a cross section of a longitudinal hearth (glide) pipe with a heat-insulating coating, where: 1 - pipe, 2 - the first layer of adhesive KOZ-1 applied to the pipe surface, 3 - the first inner layer of MKRV-200 ceramic fiber, on which layer 4 of KOZ-2 glue, 5 - the second layer of MKRV-200 ceramic fiber glued with KOZ-2 glue, on which the outer protective layer 6 of KOZ-2 glue is applied. The number 7 denotes a racer mounted on a longitudinal pipe 1 along its entire working length, along which the metal work pieces heated in the furnace move.

На Фиг.2 изображено сечение опорной поперечной подовой трубы, в которой не используются рейтеры и на которую опираются глиссажные трубы.Figure 2 shows a cross-section of the supporting transverse hearth pipe, in which the raters are not used and on which the glide pipes are supported.

Теплоизоляция подовых труб по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Перед футеровкой металлических поверхностей труб производится их очистка от посторонних материалов, ржавчины и промывка водой. На очищенную наружную поверхность каждой трубы 1 наносится слой 2 клея КОЗ-1. Предварительно подготовленные полотна муллитокремнеземистого огнеупорного войлока МКРВ-200 толщиной 15-20 мм, шириной до 600 мм и длиной до 2000 мм промазывают слоем клея КОЗ-1 и плотно прижимают полотна к трубе 1, образуя таким образом первый слой 2 внутреннего покрытия. В зависимости от требуемой степени нагрева пароводяной смеси в трубах к первому внутреннему слою керамоволокна 2 приклеивают дополнительно еще один, два и более слоев, используя клей КОЗ-2. Выбор количества дополнительных слоев керамоволокна осуществляется на основании теплового расчета. На наружную поверхность последнего слоя керамоволокна наносится защитный слой 6 клея КОЗ-2.Thermal insulation of the hearth pipes according to the proposed method is as follows. Before lining the metal surfaces of pipes, they are cleaned of foreign materials, rust and rinsed with water. On the cleaned outer surface of each pipe 1, a layer 2 of KOZ-1 glue is applied. Pre-prepared cloths of mullite-siliceous refractory felt MKRV-200 with a thickness of 15-20 mm, a width of up to 600 mm and a length of up to 2000 mm are coated with a layer of glue KOZ-1 and the webs are tightly pressed to the pipe 1, thus forming the first layer 2 of the inner coating. Depending on the required degree of heating of the steam-water mixture in the pipes, one more, two or more layers are glued to the first inner layer of ceramic fiber 2 using KOZ-2 glue. The choice of the number of additional layers of ceramic fiber is carried out on the basis of thermal calculation. A protective layer 6 of adhesive KOZ-2 is applied to the outer surface of the last layer of ceramic fiber.

Нанесение наружного защитного слоя 6 проводится в несколько стадий. Так, после высыхания первого слоя клея КОЗ-2 наносится второй слой и в случае необходимости - третий с тем расчетом, чтобы общая толщина защитного слоя 6 составляла 2-3 мм. После высыхания защитного слоя 6 все образующиеся трещины затирают клеем КОЗ-2 с добавлением в него шамотной крошки.The application of the outer protective layer 6 is carried out in several stages. So, after drying the first layer of KOZ-2 glue, a second layer is applied and, if necessary, a third one, so that the total thickness of the protective layer 6 is 2-3 mm. After the protective layer 6 has dried, all the cracks formed are wiped with KOZ-2 glue with the addition of fireclay chips.

Если толщина защитного слоя превышает 2-3 мм, то наблюдается его разрушение (растрескивание) в процессе сушки, а в случае уменьшения толщины менее 2 мм образующийся защитный слой не обладает требуемой механической прочностью.If the thickness of the protective layer exceeds 2-3 mm, then its destruction (cracking) is observed during drying, and in the case of a decrease in thickness less than 2 mm, the resulting protective layer does not have the required mechanical strength.

Как видно на чертежах, сечение подовых труб, расположенных вдоль печи и поперек нее, отличаются дополнительным конструктивным элементом в виде рейтера 7 на продольной трубе (Фиг.1), который составляет обычно небольшую часть от общего сечения продольной трубы. На Фиг.1 показаны два слоя 3 и 5 волокнистого покрытия, доходящих до боковой поверхности рейтера 7, а на внешний слой 5 нанесено защитное покрытие 6 из клея КОЗ-2.As can be seen in the drawings, the cross section of the hearth pipes located along the furnace and across it is distinguished by an additional structural element in the form of a reiter 7 on the longitudinal pipe (Figure 1), which usually makes up a small part of the total section of the longitudinal pipe. Figure 1 shows two layers 3 and 5 of a fibrous coating reaching the lateral surface of the reiter 7, and a protective coating 6 of adhesive KOZ-2 is applied to the outer layer 5.

На Фиг.2 сечение поперечной трубы имеет ровное теплоизоляционное покрытие по всей поверхности.In Fig.2, the cross-section of the transverse pipe has an even heat-insulating coating over the entire surface.

Полученное покрытие создает хороший теплоизоляционный эффект для подовых труб и не разрушается под действием вибраций и сотрясений, которым подвержены подовые трубы (особенно это относится к печам толкательного типа), так как применяется мягкий керамоволокнистый материал. Огнеупорный защитный слой клея КОЗ-2 позволяет увеличить рабочую температуру в печи до 1350°С без разрушения волокна. При этом защитный слой при высыхании клея представляет собой плотный керамический огнеупорный материал, имеющий небольшую массу, и образует каркас, препятствующий разрушению МКРВ-200 под действием скоростных газовых потов и окалины, падающей с нагреваемого металла.The resulting coating creates a good heat-insulating effect for the hearth pipes and does not collapse under the influence of vibrations and shocks to which the hearth pipes are exposed (this is especially true for pusher-type furnaces), since soft ceramic-fiber material is used. The refractory protective layer of KOZ-2 glue allows you to increase the operating temperature in the furnace to 1350 ° C without destroying the fiber. In this case, when the glue dries, the protective layer is a dense ceramic refractory material with a small mass and forms a frame that prevents the MKRV-200 from breaking under the influence of high-speed gas sweats and scale falling from the heated metal.

Огнеупорные защитные клеи применены двух видов, отличающихся максимальными температурами применения, что обусловлено температурным интервалом между подовыми трубами и греющими газами в печи (ориентировочно 200-1350°С).Refractory protective adhesives are used in two types, characterized by maximum application temperatures, due to the temperature interval between the baking pipes and heating gases in the furnace (approximately 200-1350 ° C).

Тепловые расчеты показали, что расход газа на нагрев пароводяной смеси при использовании предлагаемого способа по сравнению с неизолированными трубами или изолированными с помощью термоблоков меньше в 14,2 и 4,3 раза соответственно.Thermal calculations showed that the gas flow rate for heating the steam-water mixture when using the proposed method compared with uninsulated pipes or insulated using thermal blocks is less by 14.2 and 4.3 times, respectively.

Предлагаемые конструкция и способ термоизоляции металлических труб опробованы в нагревательных печах стана 900/680 ЗАО «Петросталь», дочернего предприятия ОАО «Кировский завод», г.Санкт-Петербург. Испытания показали, что происходит уменьшение расхода газа на нагрев металла. При этом отмечен более равномерный нагрев заготовок, исключающий появление «черных меток» на нагретом металле и увеличение срока службы футеровки по сравнению с использованной ранее теплоизоляцией с помощью термоблоков.The proposed design and method of thermal insulation of metal pipes were tested in heating furnaces of the mill 900/680 of CJSC Petrostal, a subsidiary of OJSC Kirov Plant, St. Petersburg. Tests have shown that there is a decrease in gas consumption for heating the metal. At the same time, more uniform heating of the workpieces was noted, eliminating the appearance of “black marks” on heated metal and increasing the service life of the lining in comparison with previously used thermal insulation using thermal blocks.

Claims

1. The design of thermal insulation of metal pipes, containing layers of heat-insulating fibrous material fixed to the outer surface of the pipes with glue as a fixing material, characterized in that the heat-insulating layers, which are an internal coating, are made of fibrous refractory material with an apparent density of not higher than 200 kg / m ³ , mounted on the cleaned surface of the pipe with a refractory protective adhesive (KOZ), fastening also its layers, and the design contains an outer dense coating yelling formed after applying a protective layer of KOZ glue to the outer surface of the inner coating and drying it.

2. The thermal insulation construction according to claim 1, in which the inner coating is created from one layer of fibrous refractory material glued to a metal pipe.

3. The thermal insulation construction according to claim 1, in which the inner coating is made of several layers of fibrous refractory material that are glued to each other using KOZ.

4. The thermal insulation construction according to claim 1, in which the first layer of the inner coating is glued to the pipe using KOZ with a lower operating temperature relative to the KOZ used to glue the subsequent layers and create an external protective coating.

5. The thermal insulation structure of claim 1, wherein the thickness of the outer coating is 2-3 mm.

6. The method of thermal insulation of metal pipes, which consists in applying to the outer surface of the metal pipe an inner coating of fibrous refractory material and an outer dense coating, characterized in that the inner coating is made of fibrous refractory material with an apparent density of not higher than 200 kg / m ³ , which is glued on the cleaned surface of the pipe with a refractory protective adhesive (KOZ), then a protective layer of KOZ glue is applied to the outer surface of the inner coating, forming when it dries external dense coating.

7. The method according to claim 6, characterized in that the inner coating is created from one layer of fibrous refractory material adhered to the metal pipe.

8. The method according to claim 6, characterized in that the inner coating is created from several layers of fibrous refractory material that are glued to each other using KOZ.

9. The method according to claim 6, characterized in that for bonding to the pipe the first layer of the inner coating using KOZ with a lower operating temperature relative to the KOZ used to glue the subsequent layers and create an outer coating.

10. The method according to claim 6, characterized in that the protective layer of glue KOZ is applied, forming a dense outer coating with a thickness of 2-3 mm

11. The method according to claim 6, characterized in that they use a refractory protective adhesive sodium-aluminum-silicate system.