ЧУГУННАЯ ЛЕТКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
IRON NOTCH OF BLAST FURNACE

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию горна доменной печи.
Известна чугунная летка доменной печи, рама которой выполнена цилиндрической, а стенки рамы с фланцем заключены в высокоглиноземистую набивку на безводной связке. Толщина этой набивки внутри рамы, заменяющей кирпичную раку, составляет 0,2÷0,5 ширины канала рамы. Футляр с футлярным гнездом для носка пушки выполнен из футлярной массы в форме усеченного конуса (1).
Недостатками конструкции известной чугунной летки являются:
- краткосрочная служба футляра;
- значительный объем ручного труда при изготовлении футляра;
- сушка футляра сопровождается выделением летучей связки и продуктами сжигания газа горелки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является чугунная летка доменной печи, содержащая соединенную с кожухом горна раму, размещенную в холодильниках, футляр из огнеупорного материала с футлярным гнездом для носка пушки и канал летки, выполненный в виде сверленого отверстия в углеродистых блоках стенки горна (2). Данная конструкция чугунной летки принята за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной летки, относится то, что наружное кольцо рамы не защищено износоустойчивым огнеупорным бетоном. Проблема, связанная с работой такой летки, заключается в том, что в результате термического расширения и сжатия различных составляющих огнеупорного материала при резком тепловом воздействии жидкого чугуна поверхность бетона трескается, в частности, на участке, расположенном под наружным кольцом рамы. Укрепление наружного кольца рамы путем прикрепления наружных усиливающих ребер жесткости имеет недостаток, заключающийся в том, что рама начинает локально изгибаться и выдаваться наружу. Предпринимаемые в таком случае попытки принудительного охлаждения (воздушного или водяного) приводят к разрушению и снижению стойкости чугунной летки доменной печи.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение срока службы летки для выпуска горячего расплава чугуна.
Поставленная задача достигается за счет того, что предлагается чугунная летка доменной печи, содержащая соединенную с кожухом горна раму, размещенную в холодильниках, футляр из огнеупорного материала, примыкающий к стенам рамы, образующий футлярное гнездо для носка пушки, и канал летки, выполненный металлической цилиндрической трубой с внутренним диаметром 80-100 мм, имеющей общую продольную ось с полостью сверленого отверстия в кирпичной кладке, при этом рама содержит наружное кольцо, приваренное к кожуху, стенки которого заключены в защитную обшивку из огнеупорного бетона, снабженную металлической оболочкой с приваренными анкерами.
Существенным отличительным признаком является то, что металлическая оболочка и защитная обшивка вокруг наружного кольца рамы соединены друг с другом анкерными средствами. В результате соединения образуется выровненный тепловой поток как в продольном, так и поперечном сечении летки. Согласно изобретению металлическую оболочку с анкерными средствами можно не охлаждать снаружи, наоборот, за счет защитной обшивки (изоляции) поддерживать ее при высокой температуре за счет воздействия излучения от расплавленного чугуна. Технический результат изобретения - снижение термического напряжения в полости футляра, в канале летки.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где фиг.1 представлена чугунная клетка, на фиг.2 - разрез А-А.
Футеровка летки становится плотнее, повышается стойкость, снижаются газовыделения горнового газа из доменной печи.
Чугунная летка содержит раму 1, которая усиливает кожух печи 2, защищает холодильники 3. Наружное кольцо рамы 4 заключено в обшивку 5 из огнеупорного бетона, защищенную металлической оболочкой 6 с армированным материалом 7. В качестве армированного материала использованы анкера (стальные иглы), которые приварены к металлической оболочке и заделаны в огнеупорную обшивку. Аналогичным огнеупорным бетоном защищены стенки рамы внутри печи. Огнеупорный бетон, заполняющий полость рамы, образует футляр чугунной летки 8 с футлярным гнездом 9. Через продольную ось рамы летки и огнеупорную кладку печи проходит канал чугунной летки 10, выполненный металлической цилиндрической трубой с внутренним диаметром 80-100 мм, заполняемый при закрытии выпуска чугуна леточной массой. Конструкция чугунной летки обеспечивает надежную защиту леточных холодильников 3. Для закрытия чугунной летки используют пушку с носком 11, плотно прижимаемым к футляру 8.
Чугунная летка доменной печи работает следующим образом. Рама чугунной летки 1 с наружным кольцом 4 обеспечивает жесткость конструкции и компенсирует ослабление кожуха в месте отверстия в кожухе печи. Исполнение канала рамы 1 должно сочетаться с наклоном продольной оси рамы под углом 18° к горизонтальной плоскости, чтобы предотвратить приближение потока чугуна канала 10 чугунной летки к леточным холодильникам 3. Наружное кольцо рамы заливается огнеупорным бетоном до металлической оболочки 6 с приваренными анкерами 7. Для упрочнения защитная обшивка, выполненная из огнеупорного бетона, соединена с металлической обечайкой анкерными средствами. Металлическая труба, установленная в раме летки, образует в футляре 8 канал летки 10. Полость металлической трубы и полость сверленого отверстия в кирпичной кладке имеют общую продольную ось.
Высокоглиноземистый заливной бетон (типа CERALIT CAST KU 71014), подвергаемый после изготовления и твердения термической обработке в течение 12 часов, обладает повышенной термостойкостью, высокой стойкостью к коррозии против воздействия жидкого чугуна. Бетонная заливка, расположенная под рамой 1 летки и по периметру металлической оболочки 6 с упрочняющим армирующим материалом 7 - приваренными анкерами, предупреждает трещинообразование в футляре. При закрытии летки пушкой безводная леточная масса заполняет канал летки 10. Выпуски чугуна производят по графику.
Футляр из наливного бетона обеспечивает многомесячную службу. Его повторное изготовление производят при капитальном ремонте третьего разряда. Сушка бетона обеспечивается теплом, аккумулированным в горне.
Увеличение срока службы футляра, уменьшение выброса в атмосферу улучшают условия труда.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР № 1523571 A1, C21B 7/12, 1989 г.
2. Патент Российской Федерации № 31578 U1, C21B 7/12, 2003.