Охолоджуюча плита

1. Охолоджуюча плита (1, 101) для шахтних печей, обладнаних вогнетривкою футерівкою, що містить: першу частину (2, 102) охолоджуючої плити, повернуту у внутрішній простір (Оi), а також другу задню частину (3, 103) охолоджуючої плити, які зварені між собою, і канал (7, 107) охолоджування, утворений між першою і другою частинами охолоджуючої плити, а також відрізки (8, 9) труби для впуску охолоджувача або відповідно випуску охолоджувача, яка відрізняється тим, що перша частина (2, 102) охолоджуючої плити виконана у вигляді блюма з плоскою фронтальною стороною (14) до внутрішнього простору (О1) печі, а площа поперечного перерізу каналу охолоджування відносно поздовжньої протяжності поперечного перерізу у кінцевих зонах (18, 19; 118, 119) більша, ніж у середній зоні (20; 120). 2. Охолоджуюча плита за пунктом 1, яка відрізняється тим, що кінцеві зони (18, 19; 118, 119) з однієї сторони або з обох сторін виконані опуклими. 3. Охолоджуюча плита за пунктом 1 або 2, яка відрізняється тим, що поперечний переріз каналу охолоджування на своїй повернутій до внутрішнього простору (Оi) печі стороні утворений першою частиною (2) охолоджуючої плити щонайменше з двома заглибленнями (16, 17), які проходять в її задній стороні (5). 2 (19) 1 3 74638 4 11. Охолоджуюча плита за пунктом 10, яка відріз12. Система (33) охолоджування шахтної печі, обняється тим, що перша точка (34) підвішування як ладнана вогнетривкою футерівкою, що включає в фіксоване з'єднання включає в себе гвинтове з'єдсебе велику кількість розташованих поруч одна з нання, а друга точка (38) підвішування як вільне одною і/або одна над одною охолоджуючих плит з'єднання включає в себе з'єднання навішування. (1, 101) з катаної міді або з катаного мідного сплаву за будь-яким з пунктів 1-11. Винахід відноситься до охолоджуючої плити для шахтних печей, обладнаних вогнетривкою футерівкою, зокрема, для доменних печей, з повернутою всередину печі першою катаною частиною охолоджуючої плити, а також другою катаною задньою частиною охолоджуючої плити, які зварені одна з одною, і з утвореним між першою і другою частинами охолоджуючої плити каналом охолоджування, а також з відрізками труби для впуску охолоджувача і відповідно випуску охолоджувача. При цьому як перша, так і друга частини охолоджуючої плити виконані з міді або з низьколегованого мідного сплаву. Крім того, винахід відноситься до системи охолоджування. Охолоджуюча плита згаданого вище типу описана у заявці Німеччини 10000987.5. У ній розкрита охолоджуюча плита для шахтних печей, обладнаних вогнетривкою футерівкою, з каналами охолоджування для подачі охолоджувача, причому, щонайменше, повернута всередину печі фронтальна сторона являє собою виготовлений переважно з міді або низьколегованого мідного сплаву блюм, обладнаний канавками для прийому вогнетривкого матеріалу, причому два жолобоподібних катаних профілі, повернуті своїми жолобами відповідно зовні, зварені один з одним і при цьому у задньому катаному профілі або у доповнюючому профілі виконані отвори для прийому кінців трубчастих з'єднувальних деталей, які приварені, і при цьому вільні кінці катаних профілів закриті кришками. Згинання першої частини охолоджуючої плити або щита, а також введення канавок у зігнутий щит пов'язане з високими витратами при виготовленні. До того ж обумовлений жолобоподібною формою обох частин охолоджуючої плити приблизно "лінзоподібний" поперечний переріз каналу охолоджування виявляється не оптимальним з точки зору гідродинаміки. У той час як кількість тепла, що тече з бічних направляючих елементів щита до каналу водяного охолоджування, є найбільшою, безпосередньо у кутах "лінзи" швидкість потоку охолоджуючої води є найменшою. Низька швидкість потоку приводить до низьких коефіцієнтів теплопередачі від внутрішньої сторони каналу охолоджування до охолоджуючої води. Крім того, водна маса, що протікає, при відомих умовах нагрівається неприпустимо сильно. В основі винаходу лежить задача створення охолоджуючої плити описаного вище типу з поліпшеними технологічними та гідродинамічними характеристиками, а також характеристиками охолоджування. Дана задача вирішується за допомогою охолоджуючої плити з ознаками пункту 1 формули винаходу, а також за допомогою системи з ознаками пункту 12 формули винаходу. Переважні ва ріанти здійснення описані у залежних пунктах формули винаходу. Відповідно до основної ідеї винаходу, перша частина охолоджуючої плити або щит охолоджуючої плити або холодильника виконаний вже не опуклим, а у вигляді блюма з плоскою фронтальною стороною, повернутою всередину печі, тобто з плоскою гарячою стороною, і площа поперечного перерізу каналу охолоджування, що утворюється між першою і другою частинами охолоджуючої плити, у кінцевих зонах, якщо дивитися на протяжність у поздовжньому напрямку площі поперечного перерізу, більше, ніж у середній зоні. Кінцеві зони поперечного перерізу каналу охолоджування являють собою зони поблизу ліній з'єднання або зварювальних швів обох частин охолоджуючої плити. Кінцеві зони можуть приймати будь-яку форму, оскільки вони мають більшу площу поперечного перерізу, ніж у середній зоні. Ця форма поперечного перерізу, яка відповідає винаходу, обумовлює те, що найбільша частина охолоджуючої води протікає тепер не у середній зоні, а у кінцевих зонах, які зазнають теплового навантаження, каналу охолоджування, причому досягаються більш високі швидкості потоку і тим самим більш оптимальні значення коефіцієнтів теплопередачі. При цьому поперечний переріз у середній зоні потрібно розраховувати таким чином, щоб менші кількості тепла, які надходять туди, могли відводитися задовільним чином. Загалом, таким чином створюється охолоджуюча плита з поліпшеними гідродинамічними властивостями охолоджуючої води і, отже, властивостями охолоджування. Досягається вирівнювання температури на гарячій стороні, тобто на стороні, повернутій всередину печі. До того ж забезпечується істотна технологічна перевага, яка полягає у тому, що перша частина охолоджуючої плити виконується плоскою і більше не повинна згинатися. Крім того, введення канавок у плоску охолоджуючу плиту виконується значно більш просто, ніж у зігнуту, наприклад, шляхом фрезерування або профільної прокатки. Відповідно до особливо переважного варіанту здійснення кінцеві зони поперечного перерізу каналу охолоджування виконуються опуклими з однієї сторони або з обох сторін. З урахуванням середньої зони виходить поперечний переріз каналу охолоджування, який порівнянний з формою кістки або розрізаної по поздовжній осі половини кістки. За рахунок такої форми досягається особливо придатне співвідношення швидкості потоку охолоджуючої води до теплового навантаження, що надходить. Для одержання каналу охолоджування з такою формою, подібною до форми кістки, запропоновані різні конструктивні комбінації. У випадку попереч 5 74638 6 ного перерізу приблизно у формі половини кістки льшеної таким чином зони впуску і відповідно визастосовуються або перша частина охолоджуючої пуску до заглиблень каналу охолоджування реаліплити з заглибленнями, введеними в її задню зовується тим, що глибина виїмки східчасто змензрошувану сторону, або друга частина охолоджушується до заглиблень каналу охолоджування. ючої плити, що має подвійну жолобоподібну форОснову для зниження втрат тиску тепер створює му з опуклостями, повернутими до стіни печі. Побільш плавний перехід від круглого відрізка труби дібна перша частина охолоджуючої плити до запропонованого у винаході поперечного переоб'єднується з приблизно плоскою другою частирізу каналу охолоджування із збільшеними кінценою охолоджуючої плити; жолобоподібна друга вими зонами та із зменшеною середньою зоною. частина охолоджуючої плити об'єднується з перНарівні із з'єднанням у вигляді поперечки та шою частиною охолоджуючої плити з плоскою фіксатора, для навішування охолоджуючої плити зрошуваною задньою стороною. Для одержання на стінки шахтної печі, запропоновано, щоб охопоперечного перерізу у формі кістки перша частилоджуюча плита мала, щонайменше, дві точки на охолоджуючої плити із заглибленнями об'єднупідвішування, причому перша точка підвішування ється з відповідною другою частиною охолоджуюреалізовується як жорстке з'єднання у верхній чачої плити із заглибленнями або з другою частиною стині охолоджуючої плити, переважно вище відрізохолоджуючої плити подвійної жолобоподібної ка труби для впуску або випуску охолоджувача, а форми. друга точка підвішування реалізовується у вигляді Заглиблення, які переважно проходять паравільного з'єднання у нижній частині охолоджуючої лельно до поздовжньої осі охолоджуючої плити, плити, переважно безпосередньо над відрізком наносяться або профільним накатуванням, або труби для впуску або відповідно випуску охолофрезеруванням. Жолобоподібна друга частина джувача. За рахунок такого переважного варіанту охолоджуючої плити, яка виконана більш тонкою, підвішування з вільними (незакріпленими) точканіж перша частина охолоджуючої плити, виготовми, який переважно реалізований як навішування, ляється профільним накатуванням або гнучкою. досягається те, що нижня частина охолоджуючої Як перша, так і друга частини охолоджуючої плити може термічно розширюватися. плити складаються з міді або мідного сплаву. Додаткові деталі і переваги винаходу пояснюЖолобоподібна друга частина охолоджуючої ються у залежних пунктах формули винаходу і плити відповідно до переважного варіанту здійсподальшому описі, в якому представлені на креснення має по своїй ширині різну товщину матеріаленнях приклади здійснення пояснені більш деталу. Вона виконана на краях більш товстою, ніж в її льно. При цьому нарівні з приведеними вище комсередній зоні. Це має ту перевагу, що у зоні більш бінаціями ознак, істотними для винаходу є і самі сильного теплового потоку, тобто у крайовій зоні у ознаки окремо і в інших комбінаціях. На кресленрозпорядженні є більше матеріалу, що містить нях представлено: мідь, і тим самим більше матеріалу для передачі Фіг.1 - поперечний переріз охолоджуючої плитепла. На основі посилених крайових зон зварюти відповідно до першого варіанту здійснення; вальний шов для з'єднання обох частин одна з Фіг.2 - поперечний переріз охолоджуючої плиодною може бути виконаний більш масивним. Це ти відповідно до другого варіанту здійснення; сприяє механічній стабільності охолоджуючої плиФіг.3 - переважний варіант виконання другої ти і, тим самим, подальшому поліпшенню характечастини охолоджуючої плити за Фіг.2; ристик охолоджування. Фіг.4 - поздовжній розріз охолоджуючої плити, Друга частина охолоджуючої плити може звазмонтованої на стінках шахтної печі; рюватися з краями першої частини охолоджуючої Фіг.5 - фрагмент поздовжнього розрізу першої плити; відповідно до переважного варіанту здійсчастини охолоджуючої плити відповідно до перенення, вона зварюється як додатковий профіль важного варіанту виконання за Фіг.1; своїми зігнутими до задньої сторони першої часФіг.6 - вигляд збоку охолоджуючої плити з тини охолоджуючої плити поздовжніми кромками із першою частиною охолоджуючої плити у переважзадньою стороною першої частини охолоджуючої ному варіанті виконання; плити. Щоб запобігти утворенню хвилястості країв Фіг.7 - фрагмент системи охолоджування, першої частини охолоджуючої плити внаслідок змонтованої на стінках печі; нерівномірного розподілу температури, пропонуФіг.8 - поздовжній розріз А-А охолоджуючої ється у крайових зонах першої частини охолоджуплити за Фіг.7; ючої плити перпендикулярно поздовжній осі охоФіг.9 - показаний на Фіг.8 верхній фрагменту лоджуючої плити виконати з однаковими збільшеному масштабі; проміжками пази. Фіг.10 - показаний на фіг.8 нижній фрагмент у У переважному варіанті здійснення вільні кінці збільшеному масштабі. обох зв'язаних одна з одною частин охолоджуючої На Фіг.1 показана охолоджуюча плита 1 або плити закриті кришками, і відрізки труб для впуску і холодильник з першою частиною 2 охолоджуючої випуску охолоджувача виступають через отвори у плити, яка повернута у внутрішній простір Оі печі, і задній другій частині охолоджуючої плити. Щоб з другою задньою частиною 3 охолоджуючої плизнизити втрати тиску із зрошуваної сторони у зоні ти, які зварені одна з одною. Зварювальні шви 4 впуску або відповідно випуску охолоджувача, пележать на захищеній холодній стороні охолоджуюрша частина охолоджуючої плити, яка обладнана чої плити або холодильника. Між зрошуваною задзаглибленнями для каналу охолоджування, на ньою стороною 5 першої частини 2 охолоджуючої висоті відрізків труб видовбана, наприклад, шляплити у вигляді катаного мідного зливка і зрошухом видалення міді фрезеруванням. Перехід збіваною стороною 6 другої частини 3 охолоджуючої 7 74638 8 плити формується канал 7 охолоджування, в який перша частина 2 охолоджуючої плити у зонах, які є подається охолоджувач, переважно охолоджуюча протилежними по відношенню до відрізків 8, 9 труб вода. Для впуску і випуску води в отворах у другій для впуску або відповідно випуску охолоджуючої частині 3 охолоджуючої плити змонтовані відрізки води, додатково видовбана (виїмки 30), так що 8, 9 труб. Кріплення охолоджуючої плити 1 до стінзона впуску або відповідно випуску збільшується. ки 10 печі здійснюється, наприклад, за допомогою Дане збільшення поперечного перерізу поступово поперечки 11, яка вводиться у змонтований на - східчастим чином - сполучається з формою застінці печі тримач 12 і фіксується за допомогою глиблень 16, 17 каналу охолоджування. Це позиболта 13 (див. Фіг.4). Перша частина 2 охолоджутивно впливає на зменшення втрат тиску охолоючої плити виконана у вигляді масивного блюма з джуючої води. плоскою - тобто не опуклою - фронтальною стороОскільки друга частина 3 охолоджуючої плити ною 14, в якій виконані канавки 15, що проходять розміщена на задній стороні першої частини 2 поперек поздовжній осі охолоджуючої плити 1, які охолоджуючої плити таким чином, що крайові зони при завершенні монтажу полегшують нанесення 2а,b (або також плавникові зони) не покриті, існує вогнетривкої маси для набиття або торкрет-маси. небезпека виникнення хвилястості першої частини На зрошуваній задній стороні 5 першої частиохолоджуючої плити. Цьому запобігають шляхом ни 2 охолоджуючої плити або щита виконані два виконання канавок 31 у крайових зонах 2а,b поперознесені на відстань один від одного заглиблення рек поздовжній осі охолоджуючої плити, які прохо16, 17, що проходять паралельно поздовжній осі дять від крайової ділянки 32 майже до другої часплити 1, кожне з яких має поперечний переріз тини 3 охолоджуючої плити. За рахунок канавок приблизно у формі півкола. Канал 7 охолоджуванкрайові зони мають можливість термічного розшиня із задньої сторони, тобто зі сторони стінки печі, рення без напружень у процесі роботи. замкнутий приблизно плоскою або трохи опуклою Охолоджуючі плити відповідно до винаходу зовні другою частиною 3 охолоджуючої плити у об'єднуються у систему охолоджування. Вони розначенні доповнюючої частини. Тим самим утвозміщуються, наприклад, безпосередньо поруч одрюється канал 7 охолоджування з площею попена з одною, причому їх стабільність може підтриречного перерізу, причому кінцеві зони 18, 19, якмуватися за рахунок використання принципу шипщо дивитися у напрямку поздовжньої протяжності паз у перших частинах охолоджуючих плит. Аль(напрямок х), мають більшу площу поперечного тернативно, крайові зони перших частин охолоперерізу, ніж у середній зоні 20. джуючих плит можуть також розміщуватися з пеІнший переважний варіант здійснення охолорекриттям. джуючої пластини 101 з поперечним перерізом Фрагмент такої системи 33 охолоджування, що каналу охолоджування, відповідно до винаходу, включає в себе декілька охолоджуючих плит 1 або представлений на Фіг.2. У цьому варіанті здійсвідповідно холодильників, показаний на Фіг.7, на нення бажаний поперечний переріз каналу 107 - у якій представлений переважний варіант виконання даному випадку поперечний переріз, перпендикусистеми підвіски для холодильників на стінці 10 лярний поздовжній осі охолоджуючої плити, - випечі. Для цього кожна охолоджуюча плита 1 або значається формою другої частини 103 охоловідповідно холодильник має декілька точок 34-39 джуючої плити. Вказана частина виконана у підвішування, у даному випадку шість, причому вигляді подвійної жолобоподібної форми. За рахувідповідні верхні точки 34, 35 підвішування виконок форми кривизни жолобів 121, 122, а також нані у вигляді нерухомих (фіксованих) точок, а виконання - у даному випадку - короткої або більш точки 36-39 підвішування, що лежать під ними, довгої середньої зони 123, створюється бажаний виконані як вільні точки. поперечний переріз каналу охолоджування із збіУ фіксованих точках 34, 35 (див. Фіг.8 і особльшеними кінцевими зонами 118, 119 по відноливо Фіг.9) виконується нерухоме з'єднання між шенню до середньої зони 120 поперечного переріохолоджуючою плитою 1 і стінкою 10 печі шляхом зу. вкручування зверху гвинта 40. Для цього на стінці Щоб таку охолоджуючу плиту 101 стабілізува10 печі виконується виступ 41, а на задній стороні ти механічно, жолобоподібна друга частина 203 охолоджуючої плити 1 поза зоною каналу охолоохолоджуючої плити або відповідно мідний лист в джування - відповідний виступ 42, переважно за її крайових зонах 324, 325 посилюється, тобто видопомогою зварювання, які мають відповідні отвоконується з більшою товщиною, як показано на ри і які з'єднуються між собою за допомогою гвинФіг.3. та 40. Вільні точки 36-39 виконані способом, подіНа Фіг.4 показаний поздовжній розріз охолобним до навішування дверей, як наочно джуючої плити 1 у положенні кріплення на стінці представлено на Фіг.10. Для цього охолоджуюча печі, наприклад, на стінці доменної печі. Після фікплита у відповідних місцях на її задній стороні має сації охолоджуючої плити 1 за принципом попереобладнані отворами виступи 43, які навішуються чки і тримача простір, що залишився, між охолона відповідно виступаючі із стінок печі цапфи 44, джуючою плитою 1 і стінкою 10 печі заповнюється закріплені у виступі 45. Дані вільні точки 36-39 замасою 26 теплоізоляційної засипки. Відрізки 8 і 9 безпечують можливість термічного розширення труб зварені (27) з другою частиною 3 охолоджуюохолоджуючої плити 1 вниз. Для того щоб необчої плити. Канал 7 охолоджування закритий на хідне для термічного розширення місце у підвісках вільних кінцях кришками 28, 29. або відповідно вільних точках не блокувалося маІнший переважний варіант виконання охолосою теплоізоляційної засипки, на даних місцях при джуючої плити 1, виходячи з варіанту виконання за монтажі вставляється деталь 46, що втрачається, Фіг.1, представлений на Фіг.5. Виконана масивною з синтетичного матеріалу, переважно пінополісти 9 74638 10 ролу. ми перевагами у порівнянні з відомим холодильЗагалом, завдяки запропонованому поперечником. У порівнянні з відомими холодильниками з ному перерізу каналу охолоджування, створюєтьміді заявлений холодильник, у зв'язку з меншою ся холодильник з оптимізованими гідродинамічнитовщиною, забезпечує істотну економію матеріалу ми характеристиками і характеристиками і ваги, наслідком чого є більший корисний об'єм охолоджування, який також володіє технологічниробочого простору печі. 11 74638 12 13 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 74638 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601