огнеупорное фасонное изделие для кладки люков

Формула изобретения

ОГНЕУПОРНОЕ ФАСОННОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ КЛАДКИ ЛЮКОВ, имеющее вертикальные (боковые) грани, одна из которых выполнена цилиндрической, и горизонтальные грани, отличающееся тем, что, с целью повышения строительной прочности кладки с одновременным упрощением конфигурации и сокращением марок изделий, горизонтальные грани изделия имеют форму равнобедренного прямоугольного треугольника, сокращенного от вершины одного острого угла на площадь сектора, радиус которого равен радиусу отверстия люка, а длина дуги сектора составляет не более 1/8 длины отверстия люка, при этом размер основания треугольника равен не более 6 радиусов сектора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструктивным элементам коксовых печей, а именно к огнеупорным изделиям для кладки загрузочных и газоотводящих люков, и может быть использовано для кладки люков различных тепловых агрегатов.

Известно огнеупорное изделие для кладки люков.

Указанное огнеупорное изделие является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и выбрано нами в качестве прототипа. Изделие имеет вертикальные (боковые) грани, одна из которых выполнена в виде цилиндрической поверхности, формирующей при кладке периметр отверстия люка, и горизонтальные грани. Горизонтальные грани выполнены в виде прямоугольника с одной дугообразной стороной, длина дуги при этом составляет 1/4 длины отверстия люка. Две стороны прямоугольника ориентированы по хорде, т.е. параллельны радиусу отверстия люка. При использовании для кладки загрузочных люков огнеупорных изделий вышеуказанной конфигурации не обеспечивается клиновое соединение изделий и соответственно прочность кладки.

Кладка загрузочных и газоотводящих люков относится к наиболее изнашиваемым узлам кладки коксовых печей (срок службы огнеупорных изделий в этих узлах кладки - 2-3 года). Это обусловлено тем, что огнеупорные изделия испытывают попеременные термические удары и охлаждения, подвергаются механическим воздействиям при каждом съеме и установке крышек люков, при этом огнеупорные изделия описанной конфигурации, формирующие кладку люков, выдвигаются в отверстие люков, нарушая прочность и газоплотность кладки.

В известной кладке загрузочных люков коксовых печей для формирования только одного ряда необходимо два типоразмера (фасона) изделий ввиду различия длины дуги цилиндрической поверхности. Один типоразмер огнеупорного изделия имеет длину дуги 1/4 длины окружности люка, другой - 1/40. При этом, огнеупорные изделия с длиной дуги 1/40 практически не участвуют в формировании отверстия люка, а огнеупорные изделия с длиной дуги равной 1/4 имеют массу выше нормативной (масса до 25 кг против нормативного - 15 кг).

Ввиду тяжелых условий эксплуатации кладки загрузочных люков большая масса огнеупорного изделия, торцевые (боковые) грани которого находятся не в клиновом зацеплении, усугубляет разрушение кладки (изделия беспрепятственно выдвигаются в отверстие люка).

Целью изобретения является повышение строительной прочности кладки люков с одновременным упрощением конфигурации и сокращением марок огнеупорных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в огнеупорном изделии для кладки люков, имеющем вертикальные (боковые) грани, одна из которых выполнена цилиндрической, и горизонтальные грани, согласно изобретению, последние имеют форму равнобедренного прямоугольного треугольника, сокращенного от вершины одного острого угла на площадь сектора, радиус которого равен радиусу отверстия люка, а длина дуги сектора составляет не более 1/8 длины отверстия, при этом размер основания треугольника должен быть не более 6 радиусов.

Ориентировка по радиусу двух вертикальных (боковых) граней позволяет обеспечить расклинивание всех огнеупорных изделий в ряду кладки загрузочных люков и повысить, тем самым, строительную прочность кладки.

Выполнение длины дуги цилиндрической поверхности, формирующей отверстие люка, равной не более 1/8 длины отверстия, наряду с вышеописанным признаком позволяет осуществить расклинивание с одинаковым усилием, так как появляется возможность использования в этом ряду кладки огнеупорных изделий одного типоразмера с попарным их сопряжением по основанию равнобедренного прямоугольного треугольника. При этом все огнеупорные изделия участвуют в формировании отверстия люка и имеют массу не больше нормативных пределов, что улучшает сцепление между изделиями, тем самым дополнительно повышает строительную прочность кладки.

Усилие расклинивания должно быть оптимальным, так как большое усилие ведет к вспучиванию ряда, а малое не обеспечивает прочности.

Кроме того, длина дуги цилиндрической поверхности изделия определяется требованием выполнения минимального количества материальных швов в кладке, технологичности изготовления огнеупорных изделий.

Экспериментально установлено, что размер основания равнобедренного прямоугольного треугольника равный не более 6 радиусов определяется условием соблюдения прочности кладки.

Уменьшение или увеличение предельных размеров основания треугольника недопустимо, так как это будет ослаблять строительную прочность кладки ввиду ухудшения условия максимальной перевязки изделий и превышения нормативной массы огнеупорных изделий.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конфигурация с неупорного изделия отличается, что позволяет подтвердить новизну.

Отличительные признаки не были обнаружены при поиске известных типоразмеров огнеупорных изделий, что позволило сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показано огнеупорное изделие для кладки люков, общий вид; на фиг.2 - то же, в плане; на фиг.3 - кладка отверстия люка.

Огнеупорное изделие для кладки люков имеет вертикальные грани 1,2 и 3, выполненные в виде прямоугольника. Вертикальная грань 4 выполнена цилиндрической, дуга 5 которой, согласно изобретению, составляет не более 1/8 длины окружности люка. Цилиндрическая поверхность вертикальной грани 4 изделия формирует при кладке отверстие люка.

Согласно изобретению, горизонтальная грань 6 выполнена в виде равнобедренного прямоугольного треугольника, сокращенного на площадь сектора 7. Радиус 8 сектора 7 равен радиусу отверстия люка.

Для обеспечения прочности кладки и соблюдения нормативной массы изделия экспериментально выбран размер основания треугольника не более 6 радиусов.

Один ряд кладки загрузочных люков коксовых печей выполняют из одинаковых огнеупорных изделий предлагаемой конфигурации одной марки. Огнеупорные изделия укладывают в ряду, попарно совмещая основания равнобедренного прямоугольного треугольника. При этом вертикальные боковые грани 1 и 3, ориентированные по радиусу, образуют клиновое соединение, а цилиндрические поверхности 4 формируют отверстие люка.

При расклинивании каждое огнеупорное изделие заявляемой формы передает усилие рядом лежащим изделиям в арифметической прогрессии. Поэтому огнеупорные изделия равномерно поджимаются друг к другу, обеспечивая максимально возможную плотность кладки, в результате чего возрастает сопротивление усилиям разрыва и сдвига кладки по материальным швам.

Повышение строительной прочности кладки достигается одновременно с сокращением марок изделий и позволяет увеличить срок службы кладки с 2-3 до 5 лет.

Использование в кладке загрузочных люков огнеупорных изделий заявляемой конфигурации позволяют повысить технико-экономические показатели работы кладки перекрытия коксовых печей в целом за счет повышения строительной прочности кладки люков.