[go: up one dir, main page]

SU1571387A1 - Water-cooled panel of metallurgical furnace - Google Patents

Water-cooled panel of metallurgical furnace Download PDF

Info

Publication number
SU1571387A1
SU1571387A1 SU853978446A SU3978446A SU1571387A1 SU 1571387 A1 SU1571387 A1 SU 1571387A1 SU 853978446 A SU853978446 A SU 853978446A SU 3978446 A SU3978446 A SU 3978446A SU 1571387 A1 SU1571387 A1 SU 1571387A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pipes
panel
gap
water
cooled
Prior art date
Application number
SU853978446A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Дмитриевич Литвяков
Алексей Семенович Кондрюков
Николай Афанасьевич Иванютенко
Леонид Иннокентьевич Кухарский
Вадим Георгиевич Завьялов
Борис Бенционович Пельц
Геннадий Иванович Орлов
Валерий Павлович Давыдов
Сергей Дмитриевич Саутин
Владимир Игнатьевич Бондарь
Евгений Иванович Архипов
Иван Петрович Нечаев
Евгений Михайлович Пономарев
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority to SU853978446A priority Critical patent/SU1571387A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1571387A1 publication Critical patent/SU1571387A1/en

Links

Landscapes

  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, к конструкции металлургических печей, в частности к конструкции водоохлаждаемых элементов плавильного пространства этих печей. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы панели путем снижени  ее короблени  при нагревании и охлаждении и упрощение технологии изготовлени  панели. Водоохлаждаема  панель пр моугольной формы содержит по крайней мере два спиральных канала, жестко укрепленных соединительными элементами, и элементы дл  удержани  огнеупорной обмазки. Рабоча  часть каналов выполнена из цельных гнутых труб, расположенных с зазором, причем смежные трубы в углах жестко соединены профилированными листами, а на пр мых участках зазор между смежными трубами перекрыт прутками, жестко укрепленными на одной из труб. Величина зазора между смежными трубами составл ет 0,025-0,5 наружного диаметра труб. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.The invention relates to metallurgy, to the construction of metallurgical furnaces, in particular to the design of water-cooled elements of the smelting space of these furnaces. The aim of the invention is to increase the reliability of the panel by reducing its warping during heating and cooling and to simplify the panel manufacturing technology. The water-cooled rectangular panel contains at least two spiral channels rigidly fixed with connecting elements and elements for holding the refractory coating. The working part of the channels is made of solid bent pipes arranged with a gap, with adjacent pipes in the corners rigidly connected by profiled sheets, and in straight sections the gap between adjacent pipes is blocked with rods rigidly fixed on one of the pipes. The size of the gap between adjacent pipes is 0.025-0.5 of the outer diameter of the pipes. 1 hp F-ly, 1 tab., 4 Il.

Description

(21) 3978446/24-02(21) 3978446 / 24-02

(22) (46)(22) (46)

15.11.8511/15/85

15.06.90. Бкш. № 2215.06.90. Bksh. No. 22

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудовани (71) All-Union Scientific Research, Design and Technological Institute of Electrothermal Equipment

(72)А.Д.Литв ков, А,СаКондрюков, Н.А, Иванютенко, Л.И.Кухарекий, В.Г.Завь лов, Б.Б.Пельц, Г.И.Орлов, В.П.Давыдов, С.Д.Саутин, В.И.Бондарь, Е.И.Архипов, И.П.Нечаев и Е.М.Пономарев(72) A.D.Litvkov, A, SaKondryukov, N.A., Ivanyutenko, L.I.Kukhareky, V.G. Zavlov, B.B.Pelts, G.I. Orlov, V.P.Davydov , S.D. Sautin, V.I.Bondar, E.I. Arkhipov, I.P. Nechaev and E.M. Ponomarev

(53)669.187.2.036.538(088.8)(53) 669.187.2.036.538 (088.8)

(56)Патент РСТ (f 81/00758, кл. F 27 D 1/12, 1981.(56) PCT patent (f 81/00758, cl. F 27 D 1/12, 1981.

За вка Франции № 2411380, кл. F 27 D 1/12, 1979.For France of France No. 2411380, cl. F 27 D 1/12, 1979.

(54)ВОДООХЛАЖДАЕМАЯ ПАНЕЛЬ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ(54) WATER COOLED PANEL OF METALLURGICAL FURNACE

(57)Изобретение относитс  к металлургии , к конструкци м металлургичес-1 ких печей, в частности к конструкци м водоохлаждаемых элементов плавильного пространства этих печей. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы панели путем снижени  ее короблени  при нагревании и охлаждении и упрощение технологии изготовлени  панели. Водоохлаждаема  панель пр моугольной формы содержит по крайней мере два спиральных канала , жестко укрепленных соединительными элементами, и элементы дл  удержани  огнеупорной обмазки. Рабоча  часть каналов выполнена из цельных гнутых труб, расположенных с зазором, причем смежные трубы в углах жестко соединены профилированными листами, а на пр мых участках зазор между смежными трубами перекрыт прутками, жестко укрепленными на одной из труб. Величина зазора между смежными трубами составл ет 0,025-0,5 наружного диаметра труб. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.(57) The invention relates to metallurgy, to the designs of metallurgical furnaces, in particular to the structures of water-cooled elements of the smelting space of these furnaces. The aim of the invention is to increase the reliability of the panel by reducing its warping during heating and cooling and to simplify the panel manufacturing technology. The water-cooled rectangular panel contains at least two spiral channels rigidly fixed with connecting elements and elements for holding the refractory coating. The working part of the channels is made of solid bent pipes arranged with a gap, with adjacent pipes in the corners rigidly connected by profiled sheets, and in straight sections the gap between adjacent pipes is blocked with rods rigidly fixed on one of the pipes. The size of the gap between adjacent pipes is 0.025-0.5 of the outer diameter of the pipes. 1 hp F-ly, 1 tab., 4 Il.

с 58with 58

(L

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к конструктици м металлургических печей, в частности к конструкци м водоохлаждаемых элементов плавильного пространства этих печей.The invention relates to metallurgy, in particular to the constructions of metallurgical furnaces, in particular to the designs of water-cooled elements of the smelting space of these furnaces.

Цель изобретени  - повышение надежности работы панели путем снижени  ее короблени  при нагревании и охлаждении и упрощение технологии изготовлени  панели.The purpose of the invention is to increase the reliability of the panel by reducing its warping during heating and cooling and to simplify the panel manufacturing technology.

На фиг.1 изображена предлагаема  панель, общий вид; на фиг.2 - тоFigure 1 shows the proposed panel, a general view; figure 2 - then

же, вид в плане; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1.same, plan view; on fig.Z - section aa in figure 1; figure 4 - section bb in figure 1.

Панель состоит из р дов цельных металлических труб 1. Внутренн   2 и наружна  3 поверхности панели повтор ют поверхность кожуха печи. Металлические трубы панели уложены бифил рно в виде двух концентричных спиралей 4 и 5, расположенных одна в другой с чередованием витков спиралей . Концы 6 спиралей, расположенные в центре панели, соединены и образуютThe panel consists of a series of solid metal tubes 1. The inner 2 and outer 3 surfaces of the panel repeat the surface of the furnace shell. The metal pipes of the panel are laid bifilno in the form of two concentric spirals 4 and 5 arranged one inside the other with alternating turns of the spirals. The ends of the 6 spirals, located in the center of the panel, are connected and form

ел ate

соwith

0000

VIVI

петлю 7, выступающую над наружной поверхностью 3 панели. Два других конца 8 спиралей отогнуты и выступают над наружной поверхностью 3 пане- ли С наружной поверхности 3 (в углах ) панель снабжена металлическими профилированными листами 9, прикреп - ленными к трубам спиралей 4 и 5 сваркой по всему контуру. Трубы 1 спира- лей уложены с зазором 10, составл ющим 0,025-0,5 их наружного диаметра. На пр мых участках труб (сечение А-А на фиг,1) зазоры между трубами закрыты прутками 11 (могут быть применены и листы), прикрепленными сваркой толко к одной из соседних труб. На внутренней поверхности 2 панели равномерно установлены штыри 12 дл  удержани  огнеупорной обмазки и образующегос  в процессе работы печи гарниссажа. Кроме того, на наружной поверхности 3 установлены стержни 13 дл  креплени  панели к кожуху печи„ Подвод воды осуществл етс  в один из отогнутых концов 8 спиралей 4 и 5 о Вода проход  по одной из спиралей , через петлю 7 попадает в другую спираль и выходит из отогнутого конца трубы,loop 7 protruding above the outer surface 3 of the panel. The other two ends of the 8 spirals are bent and protrude above the outer surface of the 3 panels. From the outer surface 3 (in the corners) the panel is provided with metal profiled sheets 9 attached to the pipes of the spirals 4 and 5 by welding along the entire contour. The helix pipes 1 are laid with a gap of 10, which is 0.025-0.5 of their outer diameter. In straight pipe sections (section A-A in FIG. 1), the gaps between the pipes are closed with rods 11 (sheets can also be used) attached by welding only to one of the adjacent pipes. Pins 12 are uniformly mounted on the inner surface 2 of the panel to hold the refractory coating and that are formed during the operation of the garnish. In addition, rods 13 are mounted on the outer surface 3 for fastening the panel to the furnace casing. Water is supplied to one of the bent ends 8 of coils 4 and 5 o Water passes through one of the coils, through loop 7 enters the other coil and leaves the bent pipe end

Выбор зазоров между трубами в пределах 0,025-0,5 их наружного диаметра объ сн етс  следующим образом При зазоре между трубами менее 0,025 их наружного диаметра при сбор ке панелей наблюдаютс  частные случаи невозможности установки спиралей одна в другую из-за допусков на изготовление этих деталей, которые не дают гарантии нормальной установки спиралей одна в другой, Верхний предел зазора между трубами в 0,5 их наружного диаметра объ сн етс  тем,, что9 как показывают проведенные эксперименты на опытных панел х, установленных на нагревательном стенде в лаборатории, при зазоре мемду трубами более 0,5 их наружного диаметра резко снижаетс  стойкость панелей из-за прогара листов в углах панелей по причине недостаточного отвода тепла от листов соседними водоохлаждаемыми трубами,The choice of the gaps between the pipes within 0.025-0.5 of their outer diameter is explained as follows. When the gap between the pipes is less than 0.025 of their outer diameter when assembling the panels, there are particular cases of the inability to install spirals into each other because of the tolerances for the manufacture of these parts, which do not guarantee the normal installation of the coils in one another, the upper limit of the gap between the pipes of 0.5 of their outer diameter is due to the fact that 9 as shown by experiments carried out on experimental panels installed on the heating the stand in the laboratory, with a gap of Mendu pipes of more than 0.5 of their outer diameter, the durability of panels is sharply reduced due to the burnout of sheets in the corners of panels due to insufficient heat removal from the sheets by adjacent water-cooled pipes,

В таблице приведены данные эксперментов по стойкости панелей на нагре вательном стенде.The table shows the data of experts on the durability of panels on a heating stand.

Известно, что стойкость панелей определ етс  количеством ее тепло- смеч или количеством плавок, т.е.It is known that the durability of panels is determined by the amount of its heat smear or the number of heats, i.e.

нагревом ее в период расплавлени  и периода жидкого металла в печи и остывани  в период межплавочного просто . Разрушение (трещинообразование) наступает в трубах и листах панели в результате усталостных напр жений от нагрева (расширение) и остывани  (сжати ) этих элементов.heating it during the period of melting and the period of the molten metal in the furnace and cooling down during the intermelting period is simple. Fracture (cracking) occurs in the pipes and sheets of the panel as a result of fatigue stresses from heating (expansion) and cooling (compression) of these elements.

Испытани м подвергались два типа стеновых водоохлаждаемых панелей. Конструкци  первого типа панелей выполнена в виде двух трубчатых концентричных спиралей, расположенных одна в другой, витки спиралей уложены с зазором в 0,025-0,5 их наружного диаметра, причем зазоры в углах панели закрыты профилированными листами, приваренными к каждой из двух труб, а на пр мых участках труб зазоры закрыты прутками, приваренными к одной из соседних труб, т.е. конструктивно аналогично предлагаемой конструкции. Второй тип испытываемых панелей представл ет собой водоохлаждаемую полость, состо щую из параллельных каналов, уложенных с зазорами, перекрытыми перемычками , приваренными на всем прот жении к двум соседним трубам (каналам ),, т.е. конструктивно подобно известной панели.Two types of water-cooled wall panels were tested. The design of the first type of panels is made in the form of two tubular concentric spirals arranged one inside the other, the turns of the spirals are laid with a gap of 0.025-0.5 of their outer diameter, and the gaps in the corners of the panel are closed by profiled sheets welded to each of the two pipes, and straight sections of pipes, the gaps are closed with rods welded to one of the adjacent pipes, i.e. structurally similar to the proposed design. The second type of test panel is a water-cooled cavity consisting of parallel channels, laid with gaps, covered with bridges welded all the way to two adjacent pipes (channels), i.e. structurally similar to the famous panel.

Плошадь каждой из панелей составл ла пор дка 1,5 м , в каждую из панелей подавалась охлаждаема  вода расходом 12 мэ/ч, панели были выполнены из труб наружным диаметром 7 мм, толщиной стенки 12 мм. Испытание панелей проводилось на нагревательном стенде, позвол ющим имитировать тепловую нагрузку на панели до 100 квт/м , т„е. аналогично испытываемой панел ми в реальных услови  на дуговой сталеплавильной печи и заключались в установке панели на нагревательный стенд, выдержки ее на стенде в течение 30 мин, сн тии со стенда, охлаждении за счет протока в ней охлаждающей воды и повторных установках панели на нагревательный стенд до первого разрушени , выраженного либо в по влении течи, либо в прогаре листов, закрывающих зазоры между трубами панели.The area of each panel was about 1.5 m, cooling water with a flow rate of 12 me / h was supplied to each panel, the panels were made of pipes with an outer diameter of 7 mm and a wall thickness of 12 mm. The panels were tested on a heating stand that allowed simulating the heat load on the panels up to 100 kW / m, i.e. similarly to the tested panels in real conditions on an electric steel-smelting furnace, they consisted in installing the panel on a heating stand, holding it on the stand for 30 minutes, removing it from the stand, cooling it by cooling the water in it and reinstalling the panel on the heating stand to the first destruction, expressed either in the appearance of a leak, or in a burnout of sheets covering the gaps between the pipes of the panel.

Результаты испытаний панелей представлены в таблице.The test results of the panels are presented in the table.

Из данных таблицы следует, что при испытании панелей первого типа From the data in the table it follows that when testing panels of the first type

при превышении зазоров между трубами вьре 0,5 их наружного диаметра снижалась стойкость панелей из-за прогара листов в углах панелей, вызванного большими термическими нагрузками на листы и недостаточного теплоот- вода от них соседними водоохлаждае- мыми трубами.when the gaps between the pipes of 0.5 of their outer diameter were exceeded, the durability of the panels decreased due to burnout of the sheets in the corners of the panels caused by large thermal loads on the sheets and insufficient heat dissipation from them by adjacent water cooled pipes.

При испытании панелей второго типа обнаружилась их низка  стойкость (по сравнению с панел ми первого типа) из-за разрушени  в результате высоких термических напр жений, которые возникают из-за невозможности смещени  труб каналов относительно друг друга, что приводило к разрыву сварных швов приварки листов к трубам и по влению течи воды (при зазорах между трубами выше 0,3 их наружного диаметра) и разрыву сварных швов и прогару листов (при зазорах между трубами выше 0,3 их наружного диаметра).When testing the panels of the second type, their durability was found (compared to the panels of the first type) due to the destruction due to high thermal stresses, which are due to the impossibility of pipe channels being displaced relative to each other, which resulted in breaking of the welds to pipes and the appearance of water leaks (with gaps between pipes greater than 0.3 of their outer diameter) and rupture of welds and burnout of sheets (with gaps between pipes greater than 0.3 of their outer diameter).

Предлагаема  панель работает следующим образом. The proposed panel works as follows.

При работе печи электрические дуги облучают внутреннюю (рабочую) поверхность водоохлаждаемой панели. Тепловой поток из печи проходит через обмазку или гарниссаж, удерживаемый на панели и снижаетс  охлаждаемой водой, протекающей в витках панели.When the furnace is in operation, electric arcs irradiate the internal (working) surface of the water-cooled panel. The heat flux from the oven passes through the coating or garnish retained on the panel and is reduced by cooled water flowing in the panel turns.

Под действием тепловых нагрузок в панели возникают термические напр жени , которые при наличии сплошныхUnder the action of thermal loads, thermal stresses arise in the panel, which, in the presence of continuous

00

5five

00

5five

00

5five

сварных швов на пр мых участках труб могут привести к разрушению труб и прорыву воды в печь. Проведенна  сери  широких экспериментов по выбору зазоров между трубами панели позволили найти оптимальное соот ношение выбора этих зазоров, которые позвол ют повысить надежность работ ты панели и упростить технологию ее изготовлени .welds in straight pipe sections can lead to pipe breakage and water breakthrough into the furnace. A series of wide experiments on the choice of gaps between the panels of the panel made it possible to find the optimal ratio of the choice of these gaps, which make it possible to increase the reliability of the panel and simplify the technology of its production.

Claims (2)

1.Водоохлаждаема  панель металлургической печи, содержаща  по крайней мере два спиральных канала, жестко укрепленных соединительными элементами, и элементы дл  удержани  огнеупорной обмазки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы панели путем снижени  ее короблени  при нагревании и охлаждении и упрощени  технологии изготовлени  панели, рабоча  часть каналов выполнена из гнутых труб, расположенных с зазором, причем смежные трубы в углах жестко соединены профилированными листами, а на пр мых участках зазор между смежными трубами перекрыт прутками, жестко укрепленными на одной из труб.1.Water-cooled panel of a metallurgical furnace containing at least two spiral channels rigidly fixed with connecting elements and elements for holding a refractory coating, characterized in that, in order to increase the reliability of the panel by reducing its distortion during heating and cooling and simplify the technology the panel is manufactured; the working part of the channels is made of bent pipes arranged with a gap, with adjacent pipes in the corners rigidly connected by profiled sheets, and in straight sections the gap between cm Eich pipes blocked by rods rigidly mounted on one of the pipes. 2.Панель поп.1, отличающа с  тем, что величина зазора между смежными трубами составл ет 0,025-0,5 наружного диаметра труб.2. Panel pop.1, characterized in that the size of the gap between adjacent pipes is 0.025-0.5 of the outer diameter of the pipes. 0000 1571387815713878 .1родолжение таблицы.1 table continuation Фиг.11 АBUT 6-6 6-6 3 /Ю3 / S ФигМFigm Фиг.22 ФигЗFigz
SU853978446A 1985-11-15 1985-11-15 Water-cooled panel of metallurgical furnace SU1571387A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978446A SU1571387A1 (en) 1985-11-15 1985-11-15 Water-cooled panel of metallurgical furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978446A SU1571387A1 (en) 1985-11-15 1985-11-15 Water-cooled panel of metallurgical furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1571387A1 true SU1571387A1 (en) 1990-06-15

Family

ID=21205949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853978446A SU1571387A1 (en) 1985-11-15 1985-11-15 Water-cooled panel of metallurgical furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1571387A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4207060A (en) Vessel for metal smelting furnace
US4021603A (en) Roof for arc furnace
CA1169244A (en) High temperature box annealing furnace
KR100494759B1 (en) Composite refractory insulating tile and Method of fabrication
SU1571387A1 (en) Water-cooled panel of metallurgical furnace
US4182610A (en) Water-cooled furnace cover
US6137823A (en) Bi-metal panel for electric arc furnace
US4132852A (en) Cooled roof of electric furnace
US4960967A (en) Device for protecting the poles of inductors and inductor equipped with such device
US3302621A (en) Method of supporting horizontal heater tubes fired from both sides
US4391587A (en) Slab heating furnace
EP0699885B1 (en) Furnace vessel for a direct current arc furnace
EP0010286B1 (en) Cooled panels for walls of electric furnaces
US4485766A (en) Conduction cooled tube supports
KR102482851B1 (en) Vitrification cold crucible and installing method thereof
RU2021571C1 (en) Electric furnace dome section
US3198148A (en) Metallurgical furnace roof
DE2924991A1 (en) Water cooled element for electric furnaces - with high pressure tubes carrying webs and ribs
EP0971193B2 (en) Water cooled finger
SU1749676A1 (en) Water-cooled bed tube
JPH0727488A (en) Light-weight panel heater
SU1693338A1 (en) Crucible electric furnace
WO2023218435A1 (en) A set of water-cooled panels for electric arc furnaces
SU1042210A1 (en) Work-coil for heating articles
RU2104452C1 (en) Steel melting furnace arch