RU2152845C1

RU2152845C1 - Lid to apparatus for drying ladles

Info

Publication number: RU2152845C1
Application number: RU99114148A
Authority: RU
Inventors: С.Ю. Бубнов; В.Н. Евсюков; А.Н. Ильин; В.Н. Григорьев; А.В. Паршиков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2000-07-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: lid to apparatus for drying ladles includes metallic framework, embedded metallic members and lining. Embedded metallic members are in the form of endless zigzag-shaped belt and they are arranged symmetrically relative to central axis of lid. Apices of belt zigzags are secured to metallic framework. Non-uniform linear expansion of mutually opposite sides of heated metallic members is compensated by their elastic deformation. EFFECT: reduced warping degree of lid, enhanced reliability of securing metallic members to lid framework. 3 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к ковшевому хозяйству. The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the bucket industry.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и предлагаемому результату является крышка для сталеразливочного ковша по патенту N 2104121, кл. B 22 D 41/00, содержащая металлический каркас, футеровку, металлические закладные элементы в виде лент зигзагообразной формы, закрепленных вершинами зигов на металлическом каркасе. Closest to the proposed technical solution for the technical nature and the proposed result is a lid for a steel pouring ladle according to patent N 2104121, class. B 22 D 41/00, containing a metal frame, lining, metal embedded elements in the form of zigzag tapes, fixed by the tops of the zigs on a metal frame.

Недостатком известного технического решения является изменение формы (коробление) крышки в процессе работы под действием высоких температур. A disadvantage of the known technical solution is the change in shape (warping) of the lid during operation under the influence of high temperatures.

Это обусловлено тем, что закладные элементы, расположенные в зазорах между огнеупорными кирпичами, соединены друг с другом и представляют собой жесткую систему. При этом температура закладных элементов по толщине футеровки не одинакова. Ребра закладных элементов, обращенные внутрь ковша, нагреваются сильнее, чем ребра, закрепленные на металлическом каркасе. Более нагретые ребра закладных элементов расширяются (увеличиваются) на большую величину, чем менее нагретые, при этом усилия от неравномерного линейного расширения передаются от одного элемента другому (суммируются) вследствие их жесткой связи, что в конечном итоге приводит к короблению крышки. Кроме того, коробление крышки приводит к увеличению отрывающих усилий в месте крепления закладных элементов к металлическому кожуху, что способствует снижению надежности упомянутого крепления. This is due to the fact that the embedded elements located in the gaps between the refractory bricks are connected to each other and represent a rigid system. The temperature of the embedded elements in the thickness of the lining is not the same. The ribs of the embedded elements facing the inside of the bucket heat up more than the ribs mounted on a metal frame. The warmer edges of the embedded elements expand (increase) by a larger amount than the less heated, while the forces from uneven linear expansion are transferred from one element to another (summarized) due to their rigid connection, which ultimately leads to warpage of the cover. In addition, the warpage of the cover leads to an increase in tearing forces at the place of attachment of the embedded elements to the metal casing, which contributes to a decrease in the reliability of said attachment.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - уменьшение коробления крышки в процессе сушки ковшей и повышение надежности крепления закладных элементов к металлическому каркасу. The problem the technical solution is aimed at is reducing the warpage of the lid during the drying of the buckets and increasing the reliability of fastening the embedded elements to the metal frame.

При этом достигается возможность получения такого технического результата, как снижение себестоимости сушки ковшей за счет повышения стойкости футеровки крышки. At the same time, it is possible to obtain such a technical result as reducing the cost of drying ladles by increasing the durability of the lining of the lid.

Указанные недостатки исключаются тем, что в крышке к устройству для сушки ковшей, включающей металлический каркас, футеровку, металлические закладные элементы, выполненные в виде лент зигзагообразной формы, закрепленных вершинами зигов на металлическом каркасе, ленты выполнены кольцевыми и расположены концентрично относительно центральной оси крышки. These disadvantages are eliminated by the fact that in the lid to the device for drying ladles, including a metal frame, a lining, metal embedded elements made in the form of zigzag tapes, fixed by the tops of the zigs on a metal frame, the tapes are made circular and arranged concentrically with respect to the central axis of the lid.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает что заявляемая крышка отличается своим конструктивным выполнением, а именно тем, что ленты выполнены кольцевыми и расположены концентрично относительно центральной оси крышки. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the inventive lid is distinguished by its structural design, namely, that the tapes are circular and are arranged concentrically relative to the central axis of the lid.

Отсюда следует, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна". It follows that the proposed solution meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что конструкции крышек с футеровкой, имеющие металлические закладные элементы, выполненные в виде кольцевой ленты зигзагообразной формы и расположенные концентрично относительно центральной оси крышки, известны. Кроме того, введение упомянутых элементов в конструкции крышки к устройству для сушки ковшей обеспечивает не только уменьшение коробления крышки в процессе сушки ковшей и повышение надежности крепления закладных элементов к металлическому каркасу, но также способствует снижению себестоимости сушки ковшей за счет повышения стойкости футеровки крышки. A comparative analysis of the proposed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions showed that the design of the lids with a lining having metal embedded elements made in the form of a ring tape in a zigzag shape and arranged concentrically with respect to the central axis of the lid are known. In addition, the introduction of the above-mentioned elements in the structure of the lid to the device for drying the buckets provides not only a reduction in the warpage of the lid during the drying of the buckets and an increase in the reliability of fixing the embedded elements to the metal frame, but also helps to reduce the cost of drying the buckets by increasing the lining durability.

Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень". It follows that the claimed combination of significant differences provides the mentioned technical result, which, according to the authors, meets the criteria of the invention "Inventive step".

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей. The proposed technical solution will be clear from the following description and the accompanying drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид крышки к устройству для сушки ковшей. In FIG. 1 shows a general view of the lid of the ladle drying apparatus.

На фиг. 2 изображен вид А фиг. 1. In FIG. 2 is a view A of FIG. 1.

На фиг. 3 изображен фрагмент (сечение Б-Б) фиг. 1. In FIG. 3 shows a fragment (section BB) of FIG. 1.

Крышка к устройству для сушки ковшей включает в себя металлический каркас 1, заливную футеровку 2 и металлические закладные элементы 3. Закладные элементы 3 выполнены в виде кольцевой ленты зигзагообразной формы 4 и расположены концентрично относительно центральной оси 5 крышки, при этом вершины зигов 6 кольцевой ленты закреплены на металлическом каркасе 1. The lid to the device for drying ladles includes a metal frame 1, a filling lining 2 and metal embedded elements 3. The embedded elements 3 are made in the form of a ring tape in a zigzag shape 4 and are concentric with respect to the central axis 5 of the lid, while the tops of the zigs 6 of the ring tape are fixed on a metal frame 1.

Крышка к устройству для сушки ковшей работает следующим образом. The lid to the device for drying buckets works as follows.

Ковш 7, предназначенный для сушки, устанавливают на раму (на черт. не показана) и накрывают крышкой 8 со смонтированной в ее центральной части горелкой 9. После этого в горелку подают топливо, теплотой горения которого производится сушка ковша 7. The ladle 7, intended for drying, is mounted on the frame (not shown in the drawing) and covered with a lid 8 with a burner 9 mounted in its central part. After that, fuel is supplied to the burner by the heat of burning of which the ladle 7 is dried.

В начальной стадии нагрева ковша 7 крышка подвергается интенсивному нагреву, при котором температура слоя футеровки и сторон 10 закладных элементов 3, обращенных внутрь ковша, значительно выше температуры металлического каркаса и сторон закладных элементов 3, обращенных к нему. При установившемся процессе сушки ковша разница температур упомянутых сторон 6 и 10 закладных элементов уменьшается, но направление градиента температур не изменяется. Следовательно, сторона 10 закладных элементов 3, обращенная внутрь ковша, подвергается большему линейному расширению чем сторона 6, прилегающая к каркасу 1. А так как закладные элементы 3 представляют собой ленту зигзагообразной формы 4, то разница линейных расширений противолежащих сторон 6 и 10 упомянутых элементов 3 компенсируется упругостью (упругой деформацией) зигов ленты 4. При этом силовое коробление закладных элементов, вызывающее деформацию металлического каркаса 1 и всей крышки 8, отсутствует. Отсутствие коробления крышки 8, в свою очередь, снижает вероятность растрескивания футеровки 2, что способствует повышению ее стойкости. In the initial stage of heating the bucket 7, the lid is subjected to intense heating, in which the temperature of the lining layer and the sides 10 of the embedded elements 3 facing the inside of the bucket is significantly higher than the temperature of the metal frame and the sides of the embedded elements 3 facing it. With the steady-state process of drying the bucket, the temperature difference of the mentioned sides 6 and 10 of the embedded elements decreases, but the direction of the temperature gradient does not change. Therefore, the side 10 of the embedded elements 3, facing the inside of the bucket, undergoes a greater linear expansion than the side 6 adjacent to the frame 1. And since the embedded elements 3 are a tape in a zigzag shape 4, the difference between the linear extensions of the opposite sides 6 and 10 of the said elements 3 compensated by the elasticity (elastic deformation) of the zigs of the tape 4. In this case, the force warping of the embedded elements, causing the deformation of the metal frame 1 and the entire cover 8, is absent. The absence of warpage of the cover 8, in turn, reduces the likelihood of cracking of the lining 2, which helps to increase its durability.

Кроме того, как показал опыт эксплуатации, при установившемся процессе сушки ковшей 7 периферийная и центральная зоны футеровки 2 нагреваются не одинаково, температура ее нагрева изменяется от центральной зоны к периферийной. А так как в предлагаемом техническом решении закладные элементы 3 расположены концентрично относительно центральной оси 5 крышки, то каждый из них находится в изотермическом слое (слое равных температур), и в одном закладном элементе 3 градиент температур между стороной 10, обращенной внутрь ковша 7, и стороной 6, обращенной к металлическому каркасу 1, одинаков по всей его длине. In addition, as shown by operating experience, with the steady-state drying process of the buckets 7, the peripheral and central zones of the lining 2 do not heat up the same, its heating temperature changes from the central zone to the peripheral one. And since in the proposed technical solution the embedded elements 3 are arranged concentrically with respect to the central axis 5 of the lid, each of them is in an isothermal layer (a layer of equal temperatures), and in one embedded element 3 a temperature gradient between the side 10 facing the inside of the bucket 7, and side 6 facing the metal frame 1, the same along its entire length.

Следовательно, температура вершин 10 соседних зигов одинакова. При этом их линейное расширение и возникающие при этом силы упругой деформации равны по величине. А так как упомянутые силы упругой деформации соседних зигов направлены навстречу друг другу, то они взаимно компенсируются, что позволяет разгрузить место крепления (сварой шов) 11 закладных элементов 3 к металлическому каркасу 1 от усилий, возникающих при тепловом расширении закладных элементов. Consequently, the temperature of the vertices 10 of the adjacent zigs is the same. Moreover, their linear expansion and the resulting forces of elastic deformation are equal in magnitude. And since the mentioned elastic deformation forces of neighboring zigs are directed towards each other, they are mutually compensated, which allows to relieve the attachment point (weld) of 11 embedded elements 3 to the metal frame 1 from the forces arising from the thermal expansion of embedded elements.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения для крышки к устройству сушки ковшей позволяет уменьшить коробление крышки в процессе сушки ковшей и повысить надежность крепления закладных элементов 3 к металлическому каркасу 1. Thus, the use of the proposed technical solution for the lid to the drying device of the buckets allows to reduce the warpage of the lid during the drying of the buckets and to increase the reliability of fastening the embedded elements 3 to the metal frame 1.

Следовательно, задача, на решение которой направлено техническое решение, выполняется. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение себестоимости сушки ковшей за счет повышения стойкости футеровки крышки (путем уменьшения расходов на замену футеровки). Consequently, the task to which the technical solution is directed is fulfilled. At the same time, it is possible to obtain such a technical result as reducing the cost of drying buckets by increasing the durability of the lining of the lid (by reducing the cost of replacing the lining).

Claims

A cover for a device for drying ladles, comprising a metal frame, a lining, metal embedded elements made in the form of zigzag ribbons fixed by the tops of the zigzags on a metal frame, characterized in that the belts are circular and arranged concentrically with respect to the central axis of the lid.