9. Конструкция и футеровка стены дсп разных поколений.

…

Футеровка стены подвержена сильным температурным колебаниям, а также комплексному разрушающему воздействию металла, шлака, печной атмосферы и высоких температур. Основные требования к футеровке стены:

-высокая огнеупорность;

-высокая термостойкость;

-малое тепловое сопротивление.

…

В зависимости от величины тепловой мощности ДСП стены могут быть:

-футерованы огнеупорной кладкой (на ДСП обычной или повышенной мощности);

-выполнены из водоохлаждаемых панелей (на ДСП высокой и сверхвысокой мощности).

Износ основных огнеупоров происходит оплавлением в горячем поясе, вблизи зеркала ванны; под воздействием шлака – в шлаковом поясе; скалыванием и оплавлением – выше шлакового пояса.

Обычно стена имеет рабочий слой толщиной Δраб. Также целесообразно применять арматурный (броневой) слой толщиной Δарм. Для этого кожух обкладывают прямым периклазовым кирпичом на плашку (65мм) или на ребро (115мм). Арматурный слой служит от одного кап. ремонта до другого. Рабочий слой огнеупорной кладки стены ДСП второго поколения выполняют из торцевых клиновых термостойких периклазохромитовых кирпичей марки ПХСУТ, укладываемых на ребро (150мм) с постепенным уменьшением толщины Δраб по высоте.

Для компенсации теплового расширения кладки через 4-6 кирпичей укладывают выгорающие прокладки толщиной 0,5-1 мм.

На мощных и сверхмощных ДСП применяют водоохлаждаемые панели различной конструкции:

-трубчатые прямоугольной (для стены) или трапециевидной (для комбинированного свода) формы;

-сварные коробки (кессоны), в которых полости формируют перегородками. При этом возможна неравномерность потока воды, протекающей по лабиринту плоскостей, и неизбежная термическая деформация сварных швов.

Для уменьшения тепловых нагрузок на водоохлаждаемые элементы к тепловоспринимающей поверхности приваривают шлакодержатели (шипы) для удержания огнеупорной обмазки и конденсирующихся брызг шлака и металла в виде гарнисажа.

Стена имеет сегментную водоохлаждаемую футеровку из 12-16 элементов. Воду подводят к нижней полости панели и отводят из верхней. Конструкция крепления и водопровода должна обеспечивать независимый монтаж и демонтаж панели на случай аварийного ремонта.

Такие стены выдерживают тысячи плавок, в результате чего сокращаются простои оборудования и уменьшаются затраты на ремонт. Отсутствие больших масс огнеупоров исключает энергозатраты на их нагрев, оплавление и соответствующее дополнительное шлакообразование. Также увеличивается объем рабочего прост-ва на 10-30 % при неизменных диаметрах ванны и корпуса, что снижает требования к насыпной плотности металлошихты.

Однако этому сопутствует рост тепловых потерь в системе водяного охлаждения, что требует ввода дополнительной тепловой мощности в рабочее прост-во.

10. Конструкция и футеровка свода дсп разных поколений.

…

Свод имеет то же назначение, что и стена, но работает в еще более тяжелых условиях: более высокие тепловые нагрузки от дуг и от зеркала ванны из-за больших значений локальных и средних угловых коэффициентов, более резкое колебание температур внутренней поверхности при открывании печи.

…

В зависимости от величины тепловой мощности ДСП свод может быть:

-кирпичным купольной формы на ДСП обычной или повыш-й мощ-ти;

-комбинированным, плоским, водоохлаждаемым на ДСП высокой и сверхвысокой мощ-ти.

Огнеупорная кладка сферического свода также испытывает постоянную сжимающую силу от распора, возникающего из-за формы кладки свода h_пс. Мех. напряжения в футеровке свода:

-возрастают пропорционально диаметру свода или корпуса ДСП;

-резко увеличиваются при h_пс/Dсв<=0,1;

-изменяются незначительно при h_пс/Dсв>0,1

Целесообразно иметь h_пс/Dсв=0,10-0,15 в зависимости от мех. проч-ти огнеупора.

Своды набирают в основном из термостойкого периклазохромитового кирпича ПХСУТ. Схема кладки может быть секторно-арочная, кольцевая или комбинированная. Радиус сферичности кладки:

R_сф=0,5(0,25D_св²+h_пс²)/h_пс

Наибольшая прочность сводов обеспечивается при h_пс=Dсв/(7…8). Кирпичный свод имеет один слой кладки, без тепловой изоляции. Стойкость периклазохромитовых сводов на малых печах составляет 200-250 плавок, на крупных – 50-100 плавок.

Комбинированный свод состоит из водоохлаждаемого каркаса, съемных водоохдаждаемых элементов, и центральной огнеупорной секции. Опорная рама образует периферийную водоохлаждаемую часть комбинированного свода и состоит из из 2-3х концентрически расположенных труб, соединенных радиальными трубами-пилонами. Пилоны расположены под углом 5-20^о к горизонтали, формируя каркас в виде усеченной пирамиды. Сводовое кольцо может состоять из 2х колец, выполненных из стальных (аустенитного класса) труб диаметром 159\135 или 219\195 и служащих напорным и сливным коллекторами для подвода и отвода охлаждающей воды.

Центральную огнеупорную секцию свода набирают в собственном опорном сводовом кольце.

Масса водоохлаждаемого свода на 30% меньше по сравнению с кирпичным сводом, что снижает механическую нагрузку на его несущую конструкцию. Также подобный свод позволяет работать на более длинных мощных дугах с высоким коэфф-м использования мощности ЭПУ.