ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
129
Толщину футеровки стены на уровне откосов принимаем равной 500 мм, из расчёта
выкладки основания стены магнезитовым кирпичом длиной 460 мм с засыпкой 40 мм, зазора
между кирпичной кладкой и кожухом печи, например, крошкой из отходов магнезитовой
кладки. Эта засыпка выполняет роль демпферного слоя, компенсирующего тепловое расши-
рение кирпичной кладки стены. С точки зрения теплоизоляционного эффекта роль засыпки
незначительна, причём чем выше теплопроводность засыпки, тем легче условия работы ог-
неупорной кладки стены. Ввиду этого в качестве материала засыпки можно использовать
крошку из отходов графитированных электродов. Внутренний диаметр кожуха
D
к
=
D
ст
+ 2
⋅
500 = 8300 + 1000 = 9300 мм.
При цилиндрическом кожухе целесообразна вертикальная стенка уступами с посте-
пенным уменьшением толщины стены от основания до верха. Исходя из стандартных длин
огнеупорных кирпичей 300, 380 и 460 мм, принимаем три размера толщины стены, включая
слой засыпки: 500 мм в нижней части, 420 мм в средней и 340 мм в верхней части.
Свод выполняется из магнезитохромитового кирпича длиной 460 мм без дополни-
тельной тепловой изоляции. Стрела пролёта купольного свода составляет 15% пролёта
(внутреннего диаметра свода).
Для футеровки подины намечаем следующую конструкцию: теплоизоляционное ос-
нование из легковесного шамота суммарной толщиной 260 мм (четыре слоя «на плашку»),
огнеупорная кладка из магнезитового кирпича суммарной толщиной 575 мм (пять слоёв «на
ребро») и огнеупорная набивка толщиной 125 мм из магнезитового порошка со связующими
в виде смолы и пека.
Исходя из условий загрузки в печь мульдами шлакообразующих и легирующих мате-
риалов, размеры рабочего окна можно принять
b
×
h
= 1600×1600 мм. Боковые поверхности и
верх оконного проёма обрамляют П-образной водоохлаждаемой рамкой. Заслонка рабочего
окна выполняется в виде водоохлаждаемой нефутерованной коробки.
Определение тепловых потерь через футеровку
дуговой сталеплавильной печи
Так как огнеупорная кладка изнашивается с каждой плавкой, то тепловые
потери через стены и свод рекомендуется или рассчитывать для начала и конца
компании при износе наполовину, либо вводить в расчёт коэффициент средних
потерь, равный 0,75. К футеровке подины это не относится, так как её после
каждой плавки заправляют свежим огнеупорным порошком.
Пример определения тепловых потерь через футеровку дуговой сталеплавильной
печи ёмкостью 300 т
. Стена печи имеет три равных по высоте участка разной толщины:
460 мм на нижнем, 380 мм на среднем и 300 мм на верхнем участке. Материал огнеупорной
кладки – магнезитохромит. Демпферный слой засыпки толщиной 40 мм в расчёт можно вво-
дить, полагая, что его тепловым сопротивлением пренебрегают.
Определим удельные тепловые потери нижнего участка стены для двух крайних слу-
чаев – при полной толщине новой огнеупорной кладки 460 мм и при износе её до 230 мм. В
табл. 4.5 приведены некоторые свойства огнеупорных материалов и изделий, необходимых
для дальнейших расчётов.
Температуру внутренней поверхности огнеупорной кладки принимаем
t
1
= 1600
о
С.
Температурой внешней поверхности кладки задаёмся в первом приближении
t
′
2
= 300
о
C и
для магнезитохромитовой кладки находим коэффициент теплопроводности
λ
′
= 3,88 – 1,48 10
-3
t
ср
= 3,88 – 1,48(1600 + 300)/2 = 2,47 Вт/(м
⋅
К).
