SU1693093A1

SU1693093A1 - Опорный элемент нагревательной печи

Info

Publication number: SU1693093A1
Application number: SU894694264A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Лаврентьев; Александр Александрович Руденко; Александр Николаевич Пеккер; Владимир Иосифович Губинский; Геннадий Степанович Легенченко; Юрий Васильевич Куян
Original assignee: Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано дл изготовлени водоохлаждаемых опорных устройств нагревательных печей. Цель изобретени - снижение потерь тепла после разрушени сло теплоизол ции. Опорный элемент содержит водоохлаждаемую трубу 1, металлический экран 2, охватывающий трубу 1 с небольшим зазором (2-5 мм) и соединенный с ней перемычками 3, слой огнеупорной теплоизол ции 4. 2 ил

Description

ц

фиг.1А

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано дл изготовлени водоохлаждаемых опорных устройств нагревательных печей.

Цель изобретени - снижение потерь тепла после разрушени сло теплоизол ции .

На фиг.1 дан водоохлаждаемый опорный элемент, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Опорный элемент содержит водоохлаж- даемую трубу 1, металлический экран 2, охватывающий трубу 1 с небольшим зззором (2-5 мм) и имеющий определенным образом расположенные места 3 приварки к водоох- лаждаемой трубе, слой 4 огнеупорной теплоизол ции . ;

Опорный элемент работает следующим образом.

Опорный элемент находитс в рабочем пространстве печи, температура которого достигает 1350°С, и служит опорой дл нагреваемых стальных заготовок. Вследствие низкого коэффициента теплопроводности сло 4 теплоизол ции наружна ее поверхность , наход ща с в теплообмене с рабочим пространством, имеет температуру, близкую к температуре печи, По трубе 1 циркулирует вода, интенсивно охлаждающа ее, и поэтому температура трубы составл ет 80-100°С при применении технической воды и около 400°С при испарительном охлаждении.

В услови х, характерных дл первого периода работы печи после ремонта, когда не нарушена целостность сло 4 теплоизол ции , тепловые потери, св занные с уносом тепла охлаждающей водой, невелики, так как невелика разность температур между печью и тепловоспринимающей поверхностью опорного элемента, каковой служит наружна поверхность сло теплоизол ции.

В дальнейшем процессе эксплуатации печи слой теплоизол ции постепенно разрушаетс . В местах, лишенных теплоизол ции , тепло от излучени кладки печи и печных газов, а также конвекции последних воспринимаетс металлическим экраном 2, который во избежание перегрева и разрушени снабжен перемычками 3, представл ющими собой места приварки экрана к водоохлаждаемой трубе. Таким образом, экран 2 находитс в теплообмене с водоохлаждаемой трубой 1 не только излучением, но и теплопроводностью в местах их приварки . Благодар дополнительному отводу тепла от экрана предотвращаетс его перегрев , обеспечиваетс его работоспособность .

По мере разрушени сло теплоизол ции эффективность наличи экрана с точками стока тепла возрастает, достига значительных величин.

Температурное поле экрана зависит от

его толщины, размеров сварных контактов (мест стока тепла теплопроводностью), рассто ни между ними.

Математическа модель теплопередачи

0с использованием ЭВМ, созданна дл данной конструкции опорного элемента, позво- л ет выбрать оптимальное рассто ние между точками стока тепла от экрана с точки зрени уменьшени тепловых потерь с ох5 лаждающей водой и обеспечени длительного срока его службы.

Размеры сварных контактов могут быть равны 5-20 мм, а толщина экрана 1-5 мм. При размере сварных контактов (точек

0 стока тепла) менее 5 мм повышаетс температура экрана и, следовательно, снижаетс срок его службы. В интервале 5-20 мм по размеру сварных контактов сток тепла теплопроводностью настолько эффективен, что

5 обеспечиваетс оптимальна температура экрана как с точки зрени его срока службы, так и снижени потерь тепла опорным элементом . При увеличении размера сварных контактов более 20 мм резко уменьшаетс фактическа площадь экрана (площадь

0 сварных контактов, имеющих температуру около 100°С, возрастает по квадратичной зависимости) и снижаетс его температура. Это приводит к снижению эффективности экрана. Размер сварных контактов в преде5 лах 5-20 мм вл етс также оптимальным с точки зрени практического выполнени устройства с применением дуговой электросварки .

При толщине экрана менее 1 мм снижа0 етс его прочность. Увеличение толщины эк- рана свыше 5 мм нецелесообразно, так как увеличиваетс его металлоемкость, возрастает трудоемкость изготовлени .

Экран может быть выполнен цельным

5 или состо щим из отдельных пластинок квадратной формы, между которыми предусматриваютс зазоры по 2-3 мм дл компенсации температурных расширений. Пластинки могут быть овальными или пло0 скими. В случае применени плоских пластинок они устанавливаютс на цилиндрическую водоохлаждаемую опору тангенциально так, что ось каждой пластинки совпадет с образующей водоохлаждае5 мой опоры. Точка стока тепла создаетс в месте пересечени двух диагоналей квадратной пластины.

Предлагаемый опорный элемент обеспечивает экономию топлива на нагревательных печах за счет снижени тепловых потерь с водой, охлаждающей опорные элементы , повышение равномерности нагрева металла за счет ликвидации подстуживани его опорами.

Claims

Формула изобретени Опорный элемент нагревательной печи , содержащий водоохлаждаемую трубу

со слоем теплоизол ции, отличающийс тем, что, с целью снижени теплопотерь при разрушении сло теплоизол ции, он снабжен металлическим экраном, размещенным между трубой и слоем теплоизол ции и соединенным с трубой металлическими перемычками.

pte2