Охолоджувальний елемент для шахтових печей (варіанти)
Формула / Реферат
1. Охолоджувальний елемент для шахтових печей, що мають жаростійку обшивку, зокрема доменних печей, який виконано з міді або низьколегованого сплаву міді з каналами для хладагента, розташованими у порожнині, який відрізняється тим, що він складається з відрізку профілю, виготовленого шляхом безперервного пресування або прокатування, містить у порожнині один чи кілька круглих або за формою інших, ніж круглі, охолоджувальних каналів (2), має бокові ребра (3) і має на боці, протилежному стінці (9) доменної печі, принаймні, одне шлакове ребро (4), що проходить у вертикальному напрямі, а на боці, поверненому до стінки (9) доменної печі, принаймні, одне кріпильне ребро (5).
2. Охолоджувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що його верхні та нижні кінці разом з охолоджувальним каналом (2) відігнуті у напрямі стінки (9) доменної печі на 90 градусів і відділені від бокових перемичок (3) .
3. Охолоджувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що він має на боці, протилежному стінці (9) доменної печі, принаймні, два шлакові ребра (4), що проходять паралельно одне одному у вертикальному напрямі.
4. Охолоджувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що в кріпильному ребрі (5) виконаний, принаймні, один отвір (6).
5. Охолоджувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що в боковому ребрі (3) виконано уступ (18) .
6. Охолоджувальний елемент за пп. 1-5, який відрізняється тим, що кріпильні ребра (5) встановлено на кріпильних елементах (8) стінки (9) доменної печі за допомогою пальців (7), а ребра (3) розташовані з перехльостом в уступі (18).
7. Охолоджувальний елемент за пп. 1-5, який відрізняється тим, що кріпильні ребра (5) розташовані на кріпильних елементах (8) стінки (9) доменної печі за допомогою пальців, а ребра (3) охолоджувальних елементів (1) з'єднані урівень одне з одним.
8. Охолоджувальний елемент для шахтових печей, що мають жаростійку обшивку, зокрема доменних печей, який зроблено з міді чи низьколегованого сплаву міді з каналами для хладагента, розташованими в порожнині, який відрізняється тим, що він складається з відрізка, одержаного шляхом безперервного пресування прямокутного профілю з канавкою (11), і відрізка, одержаного шляхом безперервного пресування прямокутного профілю з виступом (13), причому у відрізках профілю розташовані охолоджувальні канали (12), при цьому відрізки профілю закрито верхньою кришкою (15) та нижньою кришкою (17), а на верхній кришці (15) і нижній кришці (17) збоку встановлено по одному патрубку (16), які з'єднані з охолоджувальними каналами (12) охолоджувального елемента (1).
9. Охолоджувальний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що охолоджувальний елемент (1) закріплений кріпильними елементами (14) на кожусі (9) доменної печі.
10. Охолоджувальний елемент за п. 9, який відрізняється тим, що верхня кришка (15) і нижня кришка (17) мають, кожна, один уступ (18).
Текст
1 Охолоджувальний елемент для шахтових печей, що мають жаростійку обшивку, зокрема доменних печей, який виконано з МІДІ або низьколегованого сплаву МІДІ з каналами для хладагента, розташованими у порожнині, який відрізняється тим, що він складається з відрізку профілю, виготовленого шляхом безперервного пресування або прокатування, містить у порожнині один чи кілька круглих або за формою інших, ніж круглі, охолоджувальних каналів (2), має бокові ребра (3) і має на боці, протилежному СТІНЦІ (9) доменної печі, принаймні, одне шлакове ребро (4), що проходить у вертикальному напрямі, а на боці, поверненому до стінки (9) доменної печі, принаймні, одне кріпильне ребро (5) 2 Охолоджувальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що його верхні та нижні КІНЦІ разом з охолоджувальним каналом (2) відігнуті у напрямі стінки (9) доменної печі на 90 градусів і відділені від бокових перемичок (3) 3 Охолоджувальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що він має на боці, протилежному СТІНЦІ (9) доменної печі, принаймні, два шлакові ребра (4), що проходять паралельно одне одному у вертикальному напрямі 4 Охолоджувальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що в кріпильному ребрі (5) виконаний, принаймні, один отвір (6) Винахід стосується охолоджувального елемента для шахтових печей, що мають жаростійку обшивку, зокрема, доменних печей, який складається з МІДІ або низьколегованого сплаву МІДІ, З каналами для хладагента, розташованими у поро 5 Охолоджувальний елемент за п 1, який відрізняється тим, що в боковому ребрі (3) виконано уступ (18) 6 Охолоджувальний елемент за пп 1-5, який відрізняється тим, що кріпильні ребра (5) встановлено на кріпильних елементах (8) стінки (9) доменної печі за допомогою пальців (7), а ребра (3) розташовані з перехльостом в уступі (18) 7 Охолоджувальний елемент за пп 1-5, який відрізняється тим, що кріпильні ребра (5) розташовані на кріпильних елементах (8) стінки (9) доменної печі за допомогою пальців, а ребра (3) охолоджувальних елементів (1) з'єднані урівень одне з одним 8 Охолоджувальний елемент для шахтових печей, що мають жаростійку обшивку, зокрема доменних печей, який зроблено з МІДІ чи низьколегованого сплаву МІДІ З каналами для хладагента, розташованими в порожнині, який відрізняється тим, що він складається з відрізка, одержаного шляхом безперервного пресування прямокутного профілю з канавкою (11), і відрізка, одержаного шляхом безперервного пресування прямокутного профілю з виступом (13), причому у відрізках профілю розташовані охолоджувальні канали (12), при цьому відрізки профілю закрито верхньою кришкою (15) та нижньою кришкою (17), а на верхній кришці (15) і нижній кришці (17) збоку встановлено по одному патрубку (16), які з'єднані з охолоджувальними каналами (12) охолоджувального елемента (1) 9 Охолоджувальний елемент за п 8, який відрізняється тим, що охолоджувальний елемент (1) закріплений кріпильними елементами (14) на кожусі (9) доменної печі 10 Охолоджувальний елемент за п 9, який відрізняється тим, що верхня кришка (15) і нижня кришка (17) мають, кожна, один уступ (18) жнині Системи охолодження для кожуха шахтових печей, зокрема, доменних печей, докладно описано у журналі "Stahl und Eisen" ("Сталь та залізо"), 106 (1986), № 5, с 205 - 210 Водночас з охоло О ю 00 00 49885 дженням так званого коробчатого холодильника, в останні роки все частіше застосовується охолодження за допомогою охолоджувальних плит, так званий холодильник з чавуну та МІДІ З DE 39 25 280 відома охолоджувальна плита з сірого чавуну, де охолоджувальні канали утворені охолоджувальними трубами, які залито у тіло виливка Недоліком при цьому є те, що для відвертання навуглецювання необхідним є покриття охолоджувальних труб, яке запобігає потоку тепла від гарячого боку охолоджувальних плит чи холодильника, через корпус холодильника і трубчасту стінку, до охолоджувальної води Тому такі холодильники часто сягають високих температур, за яких відбувається руйнування перліту (>760°С), у чавунному корпусі утворюються тріщини, і вже за порівняно короткий час ливарний матеріал сходить з охолоджувальних труб Робились спроби підвищити СТІЙКІСТЬ цих чавунних холодильників за рахунок того, що виливали кілька охолоджувальних труб і розташовували їх частково і у різних площинах паралельно до гарячого боку Хоча при цьому чавунні холодильники ставали значно складнішими і дорогими, їх СТІЙКІСТЬ не підвищувалось утій самій мірі Значне вдосконалення являють собою так звані МІДНІ холодильники, ВІДОМІ З DE 29 07 511 і зроблені з катаного мідного матеріалу, причому охолоджувальні канали прокладають шляхом глибокого свердлення, паралельно до гарячого боку Завдяки цьому досягають потоку тепла, якому ніщо не перешкоджає, що захищається покриттям труби Такі МІДНІ холодильники на своєму гарячому боці є значно холоднішими, ніж холодильники з сірого чавуна, тому там інакше, ніж у разі чавунних холодильників, утворюється стабільна кірка з матеріалу шихти, яка діє як ІЗОЛЯЦІЯ МІДНІ ХОЛОДИЛЬ НИКИ, незважаючи на високу теплопровідність цього матеріалу, відводять з доменної печі менше тепла, ніж холодильники з сірого чавуна Ще одна перевага мідних холодильників полягає в тому, що конструктивно їх роблять тоншими (близько 150мм), ніж холодильники з сірого чавуна (близько 250мм) При заданому профілі доменної печі, у разі застосування мідних холодильників, значно збільшується корисний об'єм Однак, дійсною перевагою мідних холодильників, порівняно з холодильниками з сірого чавуна, є те, що, завдяки певним властивостям матеріалу, не спостерігається утворення тріщин, знос їх поверхонь є дуже малим В експерименті, що тривав понад 10 років, знос матеріалу становив лише 3 4мм 3 цього випливає, що при використанні ребер заввишки 50мм, обчислений термін служби становитиме близько 150 років, що набагато перевищує строк служби самої доменної печі Вадою простих мідних холодильників є те, що їх роблять все ще відносно масивними, і тому вони важкі і дорогі Внаслідок механічної обробки, що виконується з усіх боків, такої як фрезерування канавок, свердлення глибоких отворів, а також приварювання патрубків, витрати на обробку є значними Матеріал, що йде у стружку, складає значну частку загальної ваги і після утилізації повертається у значно меншій КІЛЬКОСТІ ІНШИМ недоліком є те, що при глибокому свердленні на глиби ну понад 2 - Зм, діаметр каналу не повинен зменшуватись, оскільки інакше виникає небезпека відведення свердла Охолоджувальні канали, що так виконуються, за розміром виявляються більшими, ніж потрібно, теж саме стосується і КІЛЬКОСТІ води, оскільки необхідна найменша швидкість становить близько 1,5м/с, щоб у разі більш високого термічного навантаження руйнувались пузирі пари, що можуть утворюватись на СТІНЦІ труби Внаслідок цього швидкість нагрівання охолоджувальної води є неекономічне малою Завдання винаходу полягає у значному зменшенні як КІЛЬКОСТІ матеріалу, так і витрат на обробку, порівняно з відомими мідними холодильниками, і, проте, створення стабільного охолоджувального елемента, що витримує високі навантаження при роботі доменної печі, який може монтуватись з незначними витратами на монтаж і має строк служби, принаймні, приблизно той самий, що і доменна установка Інше завдання винаходу полягає в тому, щоб, завдяки використанню відповідної, не круглої, форми поперечного перерізу потоку охолоджувальної води, одержати більш високу швидкість нагрівання охолоджувальної води, не виходячи за межі необхідної мінімальної швидкості для охолоджувальної води, яка потрібна для того, щоб за високих термічних навантажень руйнувати і виводити бульбашки повітря, що утворюються на СТІНЦІ труби І, нарешті, бік нагрівання виконується таким чином, що і за незначних витрат одержується поверхня, до якої добре прилипає кірка з матеріалу шихти Вирішення цієї задачі забезпечується завдяки ознакам, що містяться в пункті 1 формули винаходу, додаткове більш прийнятне втілення винаходу подано у підпунктах 2-7 формули винаходу, що його стосуються Альтернативне вирішення проблеми досягається у спосіб, що його описано у пункті 8 формули винаходу, додаткове, більш прийнятне втілення винаходу подається у ВІДПОВІДНИХ підпунктах 9-10 формули винаходу ВІДПОВІДНО ДО пункту 1 формули винаходу поставлене завдання вирішується таким чином У той час, як звичайний мідний охолоджувальний елемент має чотири паралельні охолоджувальні канали, що проходять у мідному блоці паралельно до гарячого боку, охолоджувальний елемент згідно з винаходом складається з мідного профілю підхожої довжини, який одержують шляхом безперервного пресування чи прокатування, який містить один чи кілька круглих або форми, іншої ніж кругла, охолоджувальних каналів Завдяки ВІДПОВІДНИМ ребрам, що відходять від охолоджувального каналу чи охолоджувальних каналів, досягається достатня жорсткість профілю, одержаного шляхом безперервного пресування або прокатування, завдяки чому він витримує високі навантаження під час роботи доменної печі, це стосується, зокрема, кріпильного ребра чи кріпильних ребер, розташованих на охолоджувальному елементі, на боці, поверненому до кожуха доменної печі Вони водночас служать для закріплення охолоджувального елемента на кожусі доменної печі Бокові ребра мідних охолоджувальних еле 49885 ментів, розташовані паралельно до кожуха доменної печі, захищають кожух доменної печі, закриваючи по всій площині, їх ширину вибирають таким чином, що вони перекривають ВІДПОВІДНИМИ ребрами сусідні елементи з перехльостом чи урівень Завдяки цьому зрівнюється також різниця у діаметрах або колова різниця у конусних частинах кожуха доменної печі (заплечики, шихта) Шлакові ребра, що виступають всередину печі на гарячому боці, зроблено шляхом механічної обробки таким чином, що вони полегшують утворення і стале утримання шару з твердих чи пастоподібних матеріалів шихти на гарячому боці мідних охолоджувальних елементів Перед складанням на будівельному майданчику МІДНІ охолоджувальні елементи можна розрізати на потрібну довжину і вигинати Для цього на верхньому і нижньому боці охолоджувальних елементів шляхом розпилювання, розділювального шліфування або розрізування за допомогою горілок ВІДДІЛЯЮТЬ чи усувають бокові перемички, круглий чи некруглий поперечний переріз каналу, що утворився, відгинають ВІДПОВІДНИМ ЧИНОМ І крізь ВІДПОВІДНИЙ прохідний отвір вводять у кожух доменної печі За допомогою проміжних патрубків для пропускання охолоджувальної води до циркуляційного охолоджувального контуру доменної печі вмикаються охолоджувальні елементи При цьому, для того, щоб одержати якнайменші діаметри отворів у кожусі, поперечний переріз каналу, що лежить у кожусі доменної печі і поза ним, знову приводять до круглого поперечного перерізу Для закріплення охолоджувальних елементів на кожусі охолоджувальні елементи мають отвори у ребрах, що проходять у бік кожуха, у ці ребра вставляються несучі елементи, закріплені на кожусі доменної печі, з'єднання між ребрами і несучими елементами здійснюється, наприклад, за допомогою запобіжних приганяльних штифтів чи пальців, що вставляються Після механічного складання у відомий спосіб здійснюється заповнення мідних охолоджувальних елементів вогнетривкою масою, що має низьку теплопровідність В альтернативній формі втілення винаходу застосовуються також МІДНІ профілі, одержані шляхом прокатування чи безперервного пресування, причому їх роблять прямокутними, і на своїх боках вони мають канавки і виступи для з'єднання охолоджувальних елементів між собою Завдяки стикуванню кількох таких елементів між собою утворюється мідний блок, що складається у одне ціле, з прямокутними охолоджувальними каналами, розташованими у ньому Шляхом такого виконання боків охолоджувальних елементів досягається безшовний перехід окремих конструктивних частин, необхідний для вирівнювання конусовості у шахті доменної печі та заплечиках доменної печі Завдяки цьому в усіх місцях забезпечується безстиковий захист кожуха доменної печі від високих температур На головних кінцях охолоджувальних елементів виконуються аналогічні, одержані шляхом безперервного пресування профілі U-подібноі форми але з поперечними каналами з більшим поперечним перерізом Введення та виведення охолоджувальної води здійснюється тоді через патрубок на кожній верхній і нижній частині складеного охолоджувального елемента Охолоджувальний елемент, який виготовлено таким чином, хоча і потребує дещо більшої витрати матеріалу та витрат на виготовлення, зумовлених стикуванням профілів корпуса, а також виготовленням елементів основи та головної частини, але він виготовляється більш плоским, ніж МІДНІ охолоджувальні елементи з поперечним перерізом або поперечними перерізами труб, а також з насадженими ребрами, і мабуть тому легше пристосовується до кривизни стінки печі Закріплення на СТІНЦІ печі може здійснюватись у звичайний спосіб, за допомогою нарізаних глухих отворів в охолоджувальному елементі, а також за допомогою кріпильних гвинтів, що проходять крізь кожух печі, які роблять газощільними на зовнішньому боці з навареними захисними ковпачками Далі винахід пояснюється більш докладно за допомогою приклада втілення, зображеного на кресленні На фіг 1 зображено поперечний переріз мідного охолоджувального елемента зі шлаковими ребрами, фіг 2 - вид збоку мідного охолоджувального елемента зі шлаковими ребрами, фіг 3 - мідний охолоджувальний елемент у поздовжньому перерізі зі шлаковими ребрами, фіг 4 - поперечний переріз мідного охолоджувального елемента з прямокутних профілів, фіг 5 - вид збоку мідних охолоджувальних елементів, розташованих один над одним, з прямокутних профілів, фіг 6 - мідний охолоджувальний елемент з прямокутних профілів у поздовжньому перерізі, фіг 7 - вид зверху на верхню кришку мідного охолоджувального елемента з прямокутних профілів, фіг 8 - вид зверху на нижню кришку мідного охолоджувального елемента з прямокутних профілів На фіг 1 зображено поперечний переріз охолоджувального елемента 1 з відрізка профілю, одержаного шляхом безперервного пресування або прокатування, який всередині має один чи кілька круглих або у формі, що відрізняється від круглої, поздовжньо відформованих охолоджувальних каналів 2 Охолоджувальний елемент 1 має бокові ребра З, у яких на боці, протилежному СТІНЦІ 9 доменної печі, розташоване шлакове ребро 5 На боці 2, поверненому до стінки 9 доменної печі, розташоване кріпильне ребро 5 Охолоджувальний елемент 1 за допомогою пальців 7 закріпляється в отворах 6 кріпильного елемента 8, стінки 9 доменної печі та кріпильного ребра 5, проміжок між охолоджувальним елементом 1 та стінкою 9 доменної печі заповнюється жаростійкою набивкою 10 Згідно З фіг 2, верхні та нижні КІНЦІ охолоджувального елемента 1 з охолоджувальним каналом 2 вигнуті у напрямку стінки 9 доменної печі на кут 90° і проходять крізь отвори 19 у СТІНЦІ 9 доменної печі Верхні та нижні ребра 3 та шлакові ребра 4 проходять вертикально і утворюють виступами 18 стикове з'єднання з наступнім охолоджувальним елементом Закріплення на СТІНЦІ 8, 9 доменної печі здійснюється пальцем 7, який проходить крізь кріпильне ребро 5 та кріпильний елемент 8 На фіг 3 зображено у поздовжньому перерізі охолоджувальний елемент 1 з овальним охолоджувальним каналом 2 Обабіч від охолоджувального каналу 2 розташовані ребра 3 На боці, поверненому до кріпильного елемента 8 стінки 9 доменної печі, є подовжене кріпильне ребро 5 Крізь отвір 6 у деталі 5 та 8 проходить палець 8 для закріплення охолоджувального елемента на СТІНЦІ доменної печі На фіг 4 зображено вид зверху на ще одну, альтернативну форму виконання охолоджувального елемента 1, який складається з прямокутного охолоджувального елемента 11 з канавкою, а також з прямокутного охолоджувального елемента 13 з виступом, у яких зроблено охолоджувальний канал Охолоджувальний елемент 1 закріплено на кожусі 9 доменної печі за допомогою кріпильних елементів 14 Між охолоджувальним елементом 1 та кожухом 9 доменної печі знаходиться жаростійке наповнення 9 На фіг 5 зображено вид збоку охолоджувальних елементів 1, 11, 12, 13, закріплених один над одним на кожусі 9 печі Кожен охолоджувальний елемент 1 герметично закрито верхньою кришкою 15 та нижньою кришкою 17 з патрубками 16 для підведення та відведення хладагента Завдяки розташованим із зміщенням уступам проходу 18 у кришках 15, 17 здійснюється установка охолоджувальних елементів 9 на кожусі 9 доменної печі з перехльостом На фіг 6 зображено у поздовжньому перерізі змонтований охолоджувальний елемент 1, який 49885 8 складається з прямокутного охолоджувального елемента 11 з канавкою та прямокутного охолоджувального елемента 13 з виступом, а також верхньої та нижньої кришки 15, 17, кожна - з патрубком 16 та уступом 18 Охолоджувальна вода надходить через патрубок 16 у нижній кришці 17 і після протікання крізь охолоджувальні канали 12 виходить через верхню кришку 15, 16 На фіг 7 та 8 зображено вид зверху на верхню кришку 15 та нижню кришку 17 з патрубками 16 та частинами охолоджувального елемента 11 з канавкою і виступом 13 обох охолоджувальних каналів 12 Перелік позицій 1 - охолоджувальний елемент 2 - овальний охолоджувальний елемент 3 - бокове ребро 4 - шлакове ребро 5 - кріпильне ребро 6 - отвір у 5 та 8 7 - палець 8 - кріпильний елемент 9 - кожух доменної печі 10 - жаростійке наповнення 11 - охолоджувальний елемент, прямокутний з канавкою 12 - охолоджувальний канал 13 - охолоджувальний елемент, прямокутний з виступом 14 - кріпильний елемент 15 - верхня кришка 16 - патрубок 17 - нижня кришка 18 - канавка/уступ 19 - отвори у 9 10 10 Фіг.2 11 12 49885 Фіг.З \ \«\ \ \ \ \ \ ФІГ.4 \ 13 49885 Фіг.5 14 15 16 49885 16 I I І і At 13 Фіг.6 1 If 7 1 5 із-* п p 1 2 Фіг.7 17 18 49885 І t і 16--H І 1 і і t І І 12 _L 1 -* f ~ п.Т.1 L_T. 11 Фіг.8 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCooling element for shaft furnaces (versions)
Назва патенту російськоюОхлаждающий элемент для шахтных печей (варианты)
МПК / Мітки
МПК: C21B 7/10
Мітки: елемент, печей, варіанти, шахтових, охолоджувальний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-49885-okholodzhuvalnijj-element-dlya-shakhtovikh-pechejj-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Охолоджувальний елемент для шахтових печей (варіанти)</a>
Попередній патент: Похідні a-гідроксикарбонової кислоти та лікарський засіб на їх основі
Наступний патент: Спосіб ушивання груднини
Випадковий патент: Запірний клапан випробувача пластів