тепловая изоляция подовых труб нагревательных печей
Классы МПК: | F27D3/02 направляющие (рельсы, полозья) для тяжелых изделий |
Автор(ы): | Белянский А.Д., Мельников А.В., Супрунюк В.М., Душенин А.В., Кондратьев В.К., Шелков Е.М., Квартальнов А.П., Петров Ю.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-технологический центр энергосберегающих процессов и установок РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-10-08 публикация патента:
20.04.1995 |
Сущность изобретения: тепловая изоляция подовых труб содержит U-образный защитный кожух, выполненный из жаростойкого металла с низкой теплопроводностью, имеет внутренние выступы с плоскими опорными поверхностями, опирающимися на приваренные к подовой трубе ребра и металлические вкладыши, неразъемно соединенные с защитным кожухом, закрепленным на подовой трубе посредством пластин, приваренных с обеих сторон к трубе, и с вкладышем. Зазор между U-образным защитным кожухом и подовой трубой заполнен волокнистым теплоизоляционным материалом, составляющим величину 0,15 - 0,25 от наружного диаметра подовой трубы. Применение предлагаемой тепловой изоляции позволит повысить стойкость изоляции до двух и более лет и снизить тепловые потери более чем на 15%. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ПОДОВЫХ ТРУБ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ прокатных станков, содержащая прилегающий к водоохлаждаемой подовой трубе слои волокнистого огнеупорного материала и U-образный защитный кожух, отличающаяся тем, что она снабжена металлическими вкладышами и пластинами, подовая труба выполнена с ребрами, защитный кожух изготовлен из жаростойкого металла с низкой теплопроводностью и имеет внутренние выступы с плоскими опорными поверхностями, опертыми на ребра, и пазами под вкладыши, при этом пластины приварены с обеих сторон к подовой трубе и вкладышам, вкладыши неразъемно относительно защитного кожуха установлены в пазах, причем зазор между защитным кожухом и подовой трубой заполнен волокнистым теплоизоляционным материалом, составляющим 0,15 0,25 наружного диаметра подовой трубы.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлургической промышленности, именно к конструкции тепловой изоляции подовых труб нагревательных печей прокатных станов. Известна конструкция тепловой изоляции подовых труб, включающая слой волокнистого материала, огнеупорные защитные блоки и металлические подвески. Недостатком известной конструкции изоляции подовых труб является сравнительно малая надежность крепления на металлических подвесках огнеупорных блоков с Т-образными пазами, охватывающих трубу и установленных на слой каолиновой ваты. Для условий стана 2500 ММК температура подвесок может быть снижена до 450оС при стойкости изоляции 18 мес. Наиболее близким к предложенному техническому решению является огнеупорная изоляция подовых труб нагревательных печей, содержащая прилегающий к водоохлаждаемой подовой трубе слой волокнистого огнеупорного материала и U-образный защитный кожух. Слой теплоизоляционной ваты укладывается в зазор между трубой и кожухом, выполненным из керамического материала, армированного металлическими прутками. Недостатком известной конструкции тепловой изоляции подовых труб нагревательных печей, препятствующим использованию такого решения в нагревательных печах действующих прокатных станов, является низкая надежность и недостаточный ресурс работы защитных и крепежных элементов в конструкции тепловой изоляции, работающих при температуре 1350оС и выше. Наиболее теплонапряженным элементом изоляции является U-образный керамический кожух, который хотя и армирован в продольном и поперечном направлениях металлическими элементами для повышения прочности, тем не менее растрескивается и разрушается из-за перепада температур во время пусков и останова печей. Решаемая задача состоит в создании тепловой изоляции подовых труб нагревательных печей прокатных станов, обеспечивающей повышенную стойкость подовых труб, увеличенный ресурс защитных и крепежных элементов и малые тепловые потери. Поставленная задача решается тем, что в известной конструкции тепловой изоляции подовых труб нагревательных печей прокатных станов, содержащей прилегающий к водоохлаждаемой подовой трубе слой волокнистого огнеупорного материала и U-образный защитный кожух, согласно изобретению, защитный кожух выполнен из жаростойкого металла с низкой теплопроводностью, имеет внутренние выступы с плоскими опорными поверхностями, опирающимися на приваренные к подовой трубе ребра, и металлические вкладыши, неразъемно соединенные с защитным кожухом, закрепленным на подовой трубе посредством пластин, приваренных с обеих сторон к трубе и вкладышам, причем зазор между защитным кожухом и подовой трубой заполнен волокнистым теплоизоляционным материалом, составляющим величину 0,15-0,25 от наружного диаметра подовой трубы. Выполнение защитного кожуха металлическим из жаростойкого материала обеспечивает повышение стойкости изоляции, так как материал не разрушается в условиях больших перепадов температур и механических нагрузок при пусках и остановах печей. Выполнение на защитном кожухе внутренних выступов с плоскими опорными поверхностями позволяет легко и быстро производить монтаж изоляции, а ребра, приваренные к подовой трубе, обеспечивают надежное удержание защитного кожуха в подвешенном состоянии под действием собственного веса при колебаниях рабочей температуры в нестационарных режимах. Неразъемность соединения металлических вкладышей с защитным кожухом обеспечивает, в свою очередь, надежное и долговечное соединение защитного кожуха с подовой трубой с помощью приваренных к ним пластин. Такое крепление кожуха на подовой трубе надежно удерживает его при сильных вибрациях и при перемещении в нагревательных печах нагреваемого металла. Низкая теплопроводность материала кожуха, выполненного, например, из высокохромистого сплава, позволяет получить на внешнем слое каолиновой ваты, заполняющей зазор между трубой и кожухом, температуру 890-970оС при неблагоприятных режимах работы устройства, что обеспечивает сохранность и работоспособность каолиновой ваты в течение двух лет при одновременном сохранении эффективной теплоизоляции. Если указанный зазор будет менее 0,15 от наружного диаметра подовой трубы, то эффективность теплоизоляции будет недостаточной, что приведет к большим тепловым потерям в устройстве. Если зазор будет больше 0,25 от наружного диаметра подовой трубы, то температура наружного слоя волокнистого материала поднимается выше рабочей температуры такого материала как каолиновая вата, произойдет ее выгорание и резкое снижение эффективности изоляции. Указанные данные получены в результате промышленных экспериментов на нагревательных печах стана 2000 Новолипецкого металлургического комбината. Применение предлагаемой тепловой изоляции подовых труб на методических печах стана 2000 НЛМК позволит повысить стойкость изоляции до двух и более лет (стойкость существующей изоляции 1,4 года) и снизить тепловые потери более чем на 15%На чертеже представлено поперечное сечение конструкции тепловой изоляции подовых труб нагревательных печей прокатных станов. Тепловая изоляция подовых труб включает U-образный металлический кожух из жаростойкого материала с низкой теплопроводностью, например, из высокохромистого сплава. Кожух 1 опирается внутренними выступами 2 на приваренные к подовой трубе 3 ребра 4. С кожухом 1 неразъемно соединены вкладыши 5. Кожух 1 также неподвижно соединен с подовой трубой 3 пластинами 6, привариваемыми к вкладышам 5 и трубе 3. В зазор между кожухом 1 и подовой трубой 3 уложен слой каолиновой ваты 7. Верхний участок между кожухом 1, подовой трубой 3 и рейтером 8, приваренным к подовой трубе 3, залит густым шамотным раствором 9. Величина зазора между кожухом 1 и трубой 3 составляет 0,18 от наружного диаметра подовой трубы 3. Устройство работает следующим образом. На предварительно подготовленную поверхность подовой трубы 3 приваривают рейтер 8, подвешивают защитный кожух 1 с уложенным внутри слоем каолиновой ваты 7, приваривают пластины 6 и укладывают шамотный раствор 9. В собранное устройство, установленное на нагревательной печи прокатного стана, в подовую трубу 3 подают охлаждающую воду. Нагреваемый металл перемещается в нагревательной печи, контактируя с опорной поверхностью рейтера 8. Тепловые потоки от нагреваемого металла воспринимаются элементами тепловой изоляции устройства: защитным кожухом 1, слоем каолиновой ваты 7, шамотной заливкой 9, телом рейтера, стенкой подовой трубы 3. Воспринимаемое тепло уносится теплоносителем, циркулирующим в полости трубы 3.
Класс F27D3/02 направляющие (рельсы, полозья) для тяжелых изделий
конвейерный ролик и ролик пода печи непрерывного отжига - патент 2397418 (20.08.2010) | |
рейтер нагревательных печей с шагающими балками - патент 2312289 (10.12.2007) | |
ролик рольганга для транспортировки нагретого в печи металлического листового материала - патент 2286396 (27.10.2006) | |
печной ролик - патент 2267069 (27.12.2005) | |
печной ролик туннельной печи - патент 2254531 (20.06.2005) | |
консольный печной ролик - патент 2217673 (27.11.2003) | |
печной ролик туннельной печи - патент 2212602 (20.09.2003) | |
ролик агрегата непрерывного отжига - патент 2207475 (27.06.2003) | |
ролик печного рольганга - патент 2202748 (20.04.2003) | |
роликовый пояс проходной печи - патент 2184914 (10.07.2002) |