1.3 Определение размеров лещади и привязка ее по вертикали

Для проектируемой печи полезным объемом 2875 м³ выбираем цельноуглеродистую конструкцию кладки лещади, состоящую из двух рядов углеродистых блоков и двух рядов муллитовых изделий, т.е. аналогичную представленной на рис. 2а.

Применение двух колец углеродистых блоков на периферии в районе стыка горн - лещадь, обеспечивающих перевязку швов и устройство дополнительного компенсационного зазора, снижает вероятность раскрытия радиальных и горизонтальных швов и подход чугуна к поверхности холодильников.

Нижний ряд лещади (дно стакана) выкладываем из прямоугольных графитированных блоков. В центре блоки высотой 1600 мм устанавливаем вертикально, на периферии - горизонтально, сечение блоков 400x400 мм. Второй ряд лещади выкладываем из прямоугольных углеродистых блоков высотой 1650, сечением 550x550 мм.

Стенки стакана выполняем по схеме двухкольцевой кладки из углеродистых блоков трапециевидной формы, размеры которых не должны превышать номинальные размеры, установленные стандартами. Рекомендуется горизонтальная укладка во внутреннем кольце и вертикальная в наружном,

В центральной части верха лещади применяем два ряда муллитовых изделий высотой по 550 мм каждый.

Толщина футеровки лещади принятой конструкции с учетом швов (см.табл.1), мм:

графитированные блоки 1600+1=1601

углеродистые блоки 1650+1=1651

два ряда муллитовых изделий 2(550+1)=1102

Итого 4354

Принимая толщины элементов воздушного охлаждения следующими (рис. 4), мм:

выравнивающий слой 30 ;

металлический лист 20 ;

углеродистый бетон 100 ;

плита воздушного охлаждения 200 ;

песчано-цементная подливка на пень 30,

получим общую его толщину 380 мм.

Рис.4. Схема воздушного охлаждения лещади*:

1 - кожух печи; 2 - холодильник: 3 - полукольцевое пространство; 4 - графитированные блоки; 5 - выравнивающий слой; 6 - металлический лист; 7 - углеродистый бетон над холодильником; 8 - плита воздушного холодильника; 9 - трубка; 10 - подливка; 11 - пень

*В последние годы вместо плит воздушного охлаждения часто укладывают просто трубы, поэтому толщина воздушного охлаждения может быть уменьшена.

Уровень чугунной летки над уровнем пола (нулевой отметкой) должен быть в пределах 8,9-9,1 м, чтобы обеспечить нужный угол наклона желобов, вписывание одноносковой разливки, постановку чугуновозных ковшей.

Принимаем уровень чугунной летки над уровнем пола 9,1 м. Тогда высота пня

h_п=9100-(h_лещ+h_охл+h_м.с.), (5)

где h_лещ - высота кладки лещади, мм;

h_м.с. - высота мертвого слоя, мм;

h_охл -толщина воздушного охлаждения, мм.

Диаметр футеровки лещади определяется диаметром горна d_г и толщиной футеровки на уровне верха лещади δ_ф.лещ. Приняв конструкцию с перегибом кожуха лещади и горна выше оси чугунной летки, получим, что δ_ф.лещ равна толщине футеровки на горизонте чугунной летки.

Практика показала, что толщина футеровки на горизонте чугунной летки должна быть близкой к 1400 мм. Принимаем ее равной сумме шести длин нормального и алюмосиликатного кирпича, что составит (без учета швов) 1380 мм. Диаметр футеровки лещади с учетом швов

d_ф.лещ =11670+2( 1380+0,5*5) = 14435 мм.

Приняв величину компенсационного зазора между углеродистой кладкой и холодильниками 140 (см.табл.10), толщину холодильников 170 и величину зазора между ними и кожухом 20 мм, определим важный для следующих этапов проектирования печи размер - внутренний диаметр кожуха лещади:

d_{вн.кож.лещ} = 14435+2(140+170+20) = 15095 мм.

1.4 Определение раскладки нижнего ряда футеровки лещади,

выполненного из графитированных блоков

В центре лещади блоки размером 1600x400x400 мм укладываются на торец нитками с перевязкой швов. Эти блоки типовые, и нужно знать только их количество, чтобы заказать заводу-изготовителю. Для этого необходимо рассчитать число ниток и количество блоков в каждой нитке.

На периферии блоки с сечением 400x400 мм укладываются горизонтально (см. рис. 1,2), имеют различную длину, которую нужно определить,

Приведем примерный расчет.

Принимаем предварительно длину графитированных блоков на периферии 1600 мм. Тогда в центральной нитке лещади проектируемой печи уложится блоков с учетом швов

Учитывая, что завод выпускает графитированные блоки длиной от 600 до 1600 мм, округление производим в сторону увеличения и принимаем ближайшее нечетное число блоков n_гр.бл. = 29, чтобы центр лещади совпадал с центром блока. Тогда длина блоков на периферии

[d_ф.лещ - n_гр.бл.(400+δ_ш)]/ 2 = [14435-29(400+2,5)]/2 = 1381,25 мм.

Принимаем длину блока 1381 мм, уменьшение длины двух горизонтальных блоков - на периферии составит 0,5 мм. Изменение зазора кладка - холодильники на эту величину не имеет значения.

Число ниток укладываемых блоков должно быть нечетным, поэтому принимаем его равным 29. При этом длина блоков, укладываемых на периферии соосно взаимно перпендикулярному диаметру (см. рис. 1), составит также 1381 мм.

Для расчета длины блоков на периферии для нитки, следующей за центральной, воспользуемся схемой, представленной на рис. 5.

Рис.5. Схема построения для определения длины очередной нитки

sin α=AB/BC. Напомним, что BC= d_ф.лещ;

AC=BC cos α = 14435x0,9965 = 14384,5 мм.

Количество блоков в ней должно быть четным, чтобы можно было осуществить перевязку швов. Принимаем 30 блоков. Блоки будут скошенными. Длина ребра меньшей боковой грани блоков на периферии для этой нитки составит

14384,5-30(400+2,5)/2 = 1154,75 мм.

Аналогично можно рассчитать число блоков в других нитках, чтобы определить их общее количество и размеры периферийных блоков.

1.5 Определение раскладки второго ряда цельноуглеродистой футеровки лещади, выполненного из углеродистых блоков

Второй - ряд цельноуглеродистой лещади выполняется из углеродистых блоков сечением 550x550 мм и выкладывается аналогично нижнему ряду лещади из графитированных блоков, на торец, параллельными нитками, с горизонтальной укладкой блоков на периферии, только вместо четырех горизонтальных блоков укладываются три с общей высотой 1650 мм.

Расчеты числа ниток, вертикальных блоков в нитках и размеры периферийных горизонтальных холодильников выполняются аналогично (см.п. 1.3).