Кесон мідний металургійної печі
Винахід відноситься до охолоджуючих елементів металургійних печей кольорової та чорної металургії, зокрема конструкції каналів охолодження і забезпечення надійності їх ущільнення.
Відома конструкція кесона з міді або його сплаву, що містить охолоджувану плиту з каналами охолодження у вигляді свердлених отворів, технологічні отвори, що закриваються пробками з різьбленням з наступним обварюванням пробок (Складальний чорт. № ТВ 2959.00.00.0. Інститут Гіпронікель» Норільська філія «Інститут Норильськпроект» (ПКЦ).
Однак різьбове з'єднання, як правило, без додаткових ущільнюючих матеріалів, не може забезпечити надійну (стабільну) гідравлічну щільність, а зварювання, залежно від якості та умов виконання, також не може гарантувати гідравлічну щільність, особливо при відносно високих тисках. Це часто є причиною шлюбу, що виявляється під час випробувань перед монтажем обладнання після транспортування при температурі зі значними перепадами температур.
Завдання винаходу - підвищення надійності та збільшення ресурсу роботи кесонів, як відповідальних елементів печей.
Відповідно до винаходу поставлена задача вирішена за рахунок того, що в мідному кесоні отвори в місцях установки пробок і самі пробки, що закривають отвори, а також патрубки та отвори в місцях з'єднання з плитою кесона виконані конічними з конусністю отворів, пробок і патрубків в межах від 1 10 до 1:20, посадка пробок та патрубків виконана на «гарячу» по отвору або на «холодну» по пробці та патрубку. Приварювання пробок і патрубків виконано з підігрівом плити кесона до 400-450°З одночасною подачею захисного (інертного) газу у внутрішні порожнини кесона. Кесон може бути виготовленийіз мідного сплаву з температурою рекристалізації не нижче 300-350°С.
Виконання отворів у місцях встановлення пробок та самих пробок, а також патрубків конічними дозволяє забезпечити герметичність з'єднання навіть без зварювання та інших додаткових заходів завдяки виникненню відповідних зусиль тертя при малій конусності від 1:10 до 1:20. Посадка пробок та патрубків на «гарячу» по отвору або на «холодну» по пробці та патрубку дозволяє додаткове обтиснення з'єднання при вирівнюванні температур, за рахунок чого герметичність та надійність з'єднання стає ще вищою. Зварювання пробок і патрубків при нагрітій до 400-450 ° С плиті гарантує високу якість зварювального шва, а подача захисного газу у внутрішні порожнини при зварюванні з підігрівом до 400-450 ° С забезпечує безокислювальний режим нагріву, що, у свою чергу, гарантує високий коефіцієнт тепловіддачі в каналах кесона охолоджуючої води. Виготовлення кесонів з мідних сплавів з температурою рекристалізації нижче 300-350°З забезпечує конструктивну міцність і збереження кесонів при випадкових перегріваннях стінок від механічного руйнування через зміцнення металу, наприклад сплаву міді марки МО і МСр 0,1 відповідають цим вимогам Це збільшує робочий ресурс кесонів у рази. Новий технічний результат, що досягається заявленим винаходом, полягає у підвищенні гідравлічної щільності зварних сполук охолодних каналів кесона.
Винахід ілюструється малюнками, де на фіг.1 зображено загальний вигляд кесона в розрізі; на фіг.2 - вид А на кінцеву пробку; на фіг.3 - вид Б на поперечну пробку; на фіг.4 - вид на з'єднання патрубка з каналом плити.
Кесон містить охолоджувану плиту 1, 2 канали охолодження плити, пробки 3, що закривають технологічні отвори,патрубки 4 З'єднані з каналами охолодження плити.
Пропоновані кесони, встановлені в піч, працюють наступним чином. Через вхідний патрубок подається охолодна вода в свердлені канали, що утворюють змійовик усередині плити кессона, і, послідовно Проходячи з однаковою швидкістю, вода відводиться через вихідний патрубок в систему охолодження або може вступити у вхід наступного кесона в залежності від ступеня нагрівання. При цьому конічні пробки кесона, обжаті при складанні та приварені до плити зберігають герметичність з'єднання завдяки збереженню попередньої напруженості, яка з часом набуває міцності дифузійного з'єднання.
Мідний сплав з температурою рекристалізації не нижче 300-350 ° С гарантує надійність роботи кесона без аварій при значно більших перегрівах зовнішніх шарів металу, що продовжує ресурс роботи обладнання як зокрема, так і печі в цілому.