Водоохолоджувана панель склепіння дугової печі

Изобретение относится к черной металлургии Цель изобретения - повышение про изводительности печи Водоохлаждземая панель дуговой сталеплавильной печи содержит гнутые трубы расположенные с зазорами В панели трубы расположены не менее, чем в 2 ряда со смещением между рядами в их центре на расстоянии, составляющем 1 3 диаметра труб а отношение площадей поверхности внутреннего ряда труб к наружному составляет 0 2 0 8, при этом ряд труб с меньшей площадью установлен под углом 5 30° относительно другого ряда Сокращаются аварийные простои на 40%, расход электроэнергии иа 20 кВт/т. 1 з п ф-лы, 6 ил чъли Изобретение относится к металлургии, конкретно к конструкции водоохлаждаемых панелей дуговых сталеплавильных печей Цель изобретения - повышение производительности печи На фиг 1 показана водоохлаждаемая панель дуговой сталеплавильной печи вид сбоку, на фиг 2 - вид А на фиг 1, на фиг 3 дуговая сталеплавильная печь с водоохлзждаемыми панелями стен и свода на фиг 4 установка панелей относительно корпуса дуговой сталеплавильной печи, на фиг 5 вариант выполнения трехрядной панели, вид сбоку, на фиг 6 - вид Б на фиг 5 Панель состоит из наружного ряда 1 труб внутреннего ряда 2 труб штырейЗи4 крепления каждого ряда труб, автономных подводов 5 и отводов 6, датчиков 7 и гарни сажа 8 Наружный ряд 1 труб изготовлен в виде змеевиков или спиралей с непрерывной на 1-91 вивкой Внутренний ряд 2 изготовлен также в виде змеевика или спирали, но с площадью охлаждения в 0,2 0,8 меньше внешнего ряда 1 Ряды 1 2 труб крепятся к кожуху посредством штырей 3, 4 Если кожухом печи служит панель (ДСП-100И6) внутренний ряд 2 труб крепится к наружному ряду 1 труб штырями сваркой резьбовым или клиновым соединением Ряды 1, 2 труб могут иметь навивку ветвей относительно друг друга паралпельную перпендикулярную или под углом При этом внешний ряд 1 труб может иметь два или несколько смежных каналов труб при спиральной навивке Кроме того панель может состоять из нескольких рядов труб (фиг 5, 6) со смещением между рядами в их центре на расстоянии 1 3 наружного диаметра труб В этом случае площадь каждого ряда труб составляет 0,2.. 0,8 от соседнего с уменьшением площади ряда в сторону тепловосприятия 1619826 Расположение труб не менее чем в два ряда со смещением между рядами в их центре на расстоянии, составляющем 1...3 наружного диаметра труб, необходимо для создания наиболее толстого слоя гарнисажа на ряде труб с наибольшей площадью, занимаемой трубами. Этот ряд обладает наибольшим теплосъемом, так как теплосъем прямо пропорционален площади охлаждения. Увеличение толщины гарнисажа достигается смещением рядов на расстоянии 1 ...3 наружного диаметра труб. Однако, при расстояниях, составляющих меньше одного диаметра трубы ( теплоизоляционных материалов для которых Ям = 0,02...8(Вт/м- К). Чтобы использовать эти свойства 40 гарнисажа с целью снижения потерь тепла, он должен иметь максимально возможную температуру, но не более 1300...1400°С (температуры плавления в зависимости от 45 химсостава). Соотношение площадей рядов труб 0,2 .0,8 позволяют создають "холодные" условия эксплуатации ряда с большей площадью и "горячие" условия для ряда с меньшей площадью. При этом ряд с мень- 50 шей площадью охлаждения обладает меньшим теплосъемом. Указанные пределы {0,2...0,8) принимают в зависимости от удельной тепловой нагрузки на панель, которая зависит от удельной мощности печи и 55 места установки панели (напротив или между электродами). При уменьшении площади ниже 0,2 повышается температура гарнисажа по всему обьему, что увеличивает потери тепла через ряд труб с большей площадью. При увеличении больше 0,8 увеличиваются потери тепла с охлаждающей водой ряда труб с меньшей площадью Оптимальным является соотношение 0,5...0,6. Угол между рядом труб с меньшей площадью и другими рядами, равный 5...30°, соответствует изменению интенсивности теплового потока от электрических дуг по высоте панели. Этим достигается равномерность тепловой нагрузки на ряд труб с большей площадью. Наличие более толстого слоя гарнисажа в местах большего излучения позволяет снизить потери тепла, повысить стойкость панелей и откосов печи. Кроме того гарнисаж на наклонной поверхности удерживается лучше, скалывание его происходит реже. При углах наклона меньше 5° скалывание происходит также, как и с вертикальной плоскости. Увеличение угла более 30° приводит к перемещению более толстых слоев гарнисажа на горизонтальные участки труб, а толщина его на тепловоспринимающей поверхности практически не меняется. Оптимальным является угол 17°. Описанной выше панелью дуговой сталеплавильной печи пользуются следующим образом. Перед установкой в печь панели осуществляют набивку всех пазов между трубами и рядами огнеупорной массой (магнезитовый порошок, бой огнеупоров на жидком стекле) с последующей сушкой. Панель устанавливают вертикально по отношению к наружному ряду 1 труб (ряду с большей площадью охлаждения) и прикрепляют к кожуху печи штырями 3, 4 всю панель. В своде печи панель прикрепляют к несущим конструкциям, а воду подсоединяют параллельно к каждому ряду Расход воды обеспечивают из расчета 4...9 м /ч на один метр квадратный охлаждаемой поверхности в плоскости панели в зависимости от удельной тепловой нагрузки. В процессе плавки огнеупорная набивка пропитывается металлом и шлаком и превращается в гэрнисаж. Охлаждающая вода проходит по каналам труб панели и отбирает тепло пропорционально площади охлаждения труб. При этом образуются слои гарнисажа 8 с различными теплотехническими свойствами. Внутренний слой гарнисажа 8, образующегося между рядами 1 труб с меньшей в 0,2. .0,8 раз площадью обладает значительно меньшим коэффициентом теплопроРОДНОСТИ, поэтому препятствует передаче тепла на внешние ряды 2 труб, имеющие большую площадь охлаждения. Благодаря смещению каналов относитель 1619826 (или наружным и промежуточными рядами) но друг Друга в вертикальной плоскости на до текущего ремонта. За счет снижения тепрасстоянии в их центре равном 1. 3 налосъема панелями повышается их стойружного диаметра труб, создана прослойкость, снижаются аварийные простои печи ка гарнисажа 8, имеющая промежуточные свойства между внутренними и внешними 5 на 40% и следовательно повышается производительность печи. слоями гарнисажа 8 Эта прослойка создает дополнительное термическое сопротивлеФормула изобретения • ние тепловому потоку от электрических дуг 1. Водоохлаждаемая панель дуговой Причем угол наклона труб 5 30° выравни10 сталеплавильной печи, содержащая гнутые вает неравномерность тепловой нагрузки по высоте панели. Наличие более толстого трубы, расположенные с зазорами, о т л и слоя гарнисажа в местах наибольшей теплоч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения вой нагрузки (фиг.3) снижает теплопередачу производительности печи, трубы расположены не менее чем в два ряда со смещением на наружный ряд 1 труб. В случае перебра15 между рядами в их центре на расстоянии сывания дуги на внутренний ряд 2 труб и 1-3 диаметра труб, а отношение площадей выхода их из строя, о чем сигнализирует поверхности внутреннего ряда труб к надатчик 7 давления воды на выходе, подачу ружному составляет 0,2-0,8. воды на внутренний ряд 2 труб прекращают 2. Панель поп 1 , о т л и ч а ю щ а я с я и плавку продолжают с подачей воды только на наружный ряд 1 труб В этом случае сто- 20 тем, что ряд труб с меньшей площадью установлен под углом 5-30° относительно друимость внутреннего ряда 2 труб гораздо меньше стоимости простоев печи Панель гого ряда. эксплуатируют только с наружным рядом \ Вид Л ч 3 A L.Ja \- j a ч Фиг.1 Фаг. 2 1619826 В Z Фаг 3 8 1 Z Фаг. Н Фаг 5 1619826 Вив Б Фаг. 6 Редактор С. Кулакова Составитель И. Чепикова Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид Заказ 135/ДСП Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина. 101