SU1571387A1 - Water-cooled panel of metallurgical furnace - Google Patents
Water-cooled panel of metallurgical furnace Download PDFInfo
- 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
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
(Л(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)
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) |
-
1985
- 1985-11-15 SU SU853978446A patent/SU1571387A1/en active
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 |