(2.16)
м
Таблица 1 Зависимость высоты плавильного пространства
от диаметра на уровне откосов
Емкость печи, т
|
Доля  от 
|
0,5…5
|
0,5…0,45
|
10…50
|
0,45…0,4
|
100…
|
0,38…0,34
|
Выше откосов стены делаются наклонными под углом 15…30
0 к вертикали. При таком наклоне их можно заправлять. Принимаем угол наклона стен 30
0. Высота наклонной части стен составит: (2.17)Высота цилиндрической части стен (2.18)Диаметр стен определяется по формуле: (2.19)Оставшиеся размеры печи определяются с учетом материала и толщины огнеупорной кладки подины, стен и свода.
2.2 Расчет конструкция футеровки ДСПКонструкция футеровки кроме внутреннего профиля рабочего пространства определяют материалы и толщину рабочего, арматурного и теплоизоляционного слоев кладки, а также форма и размеры кожуха ДСП. Для кладки рабочего слоя ДСП используются основные и кислые огнеупорные материалы. Основная футеровка ДСПФутеровка подины состоит из рабочей части и теплоизоляционного слоя. Рабочая часть футеровки подины состоит из набивного слоя и кирпичной кладки. Верхний набивной слой обычно выполняют из магнезитового порошка, замешанного на смеси смолы и пека, толщиной 100...200 мм. Средний огнеупорный слой выполняется из магнезита марки МУ-91, МО-91, МУ-89. Толщина рабочего слоя должна составлять 70...80 % футеровки ванны, то есть 4.. .6 рядов кирпича. Нижний - изоляционный слой - выполняют из легковесного шамота марки ШЛБ-1,3, одним-двумя слоями (нормальный кирпич имеет размеры 230x115x65 мм).
На металлическое днище укладывают листовой асбест и насыпают выравнивающий слой шамотного порошка общей толщиной 30...40 мм.Для печей различной емкости рекомендуется следующая толщина отдельных слоев и всей футеровки подины (таблица 2).Таблица 2 – Толщина отдельных слоев и всей футеровки подины ДСП, мм.
Емкость печи, т
|
< 12
|
25-50
|
100
|
200
|
300
|
400
|
Набивной слой, мм
|
100
|
100
|
150
|
150
|
160
|
180
|
Кирпичная кладка, мм
|
300-365
|
395-495
|
530
|
575
|
595
|
620
|
Изоляционный слой, мм
|
85
|
105
|
170
|
190
|
195
|
200
|
Общая толщина, мм
|
485-550
|
600-700
|
850
|
915
|
950
|
1000
|
Исходя из данных, приведенных в таблице 2, принимаем общую толщину подины 485 мм. Футеровка подины состоит из рабочей части и теплоизоляционного слоя.Нижний изоляционный слой выполняем из листового асбеста толщиной 10 мм, укладываемого на металлическое днище и легковесного шамота марки ШЛБ-1,3, суммарной толщиной 85 мм (один слой «на плашку»).Средний огнеупорный слой выполняется из магнезита марки МУ-91 суммарной толщиной 325 мм (пять слоёв «на плашку»).Огнеупорная набивка выполняется из магнезитового порошка со связующим в виде смеси смолы и пека толщиной 150 мм.Откосы ниже уровня шлака выкладываются обычным магнезитовым кирпичом марки МО-91, а в районе шлакового пояса плотным магнезитовым кирпичом.
2.3 Расчет стен ДСПС тем, чтобы облегчить тепловую работу и повысить стойкость футеровки, кладка стен обычно не имеет тепловой изоляции. Верх стен изнашивается меньше, поэтому он выкладывается кирпичом меньшего размера, с одним - двумя уступами.
В зависимости от емкости можно рекомендовать следующую толщину огнеупорной кладки стен (таблица 3).Таблица 3 – Толщина огнеупорной кладки стен ДСП
Емкость печи, т
|
< 12
|
25-50
|
100
|
200
|
300-400
|
Общая толщина на уровне откосов δ1, мм
|
365-445
|
445-495
|
525-575
|
575-610
|
550-650
|
Общая толщина в верхней части δ2, мм
|
230-300
|
300-365
|
365-415
|
380-450
|
400-470
|
Толщину футеровки стены на уровне откосов принимаем равной 365 мм (300 мм кирпич магнезитохромитовый марки МХСП и 65 мм легковесным шамотом). Выбрав материалы и толщину огнеупорной кладки стен, определяем внутренний диаметр кожуха на уровне откосов: , м; (2.20) ми его цилиндрической части: , м; (2.21) м,где δ
1 – толщина футеровки стен на уровне откосов, м;δ
2 – толщина футеровки цилиндрической верхней части стен, м.Кожух сваривается из котельной стали. Толщина кожуха определяется: , м; (2.22) мВ обшивке кожуха вырезают отверстия для летки и рабочего окна.Рабочее окно печи имеет следующие размеры:Ширина: , м; (2.23) мВысота: , м; (2.24) мСтрела выпуклости арки рабочего окна: , м; (2.25)
м
2.4 Расчет свода ДСП
Футеровку сводов основных дуговых печей наиболее часто выполняют из прямого и небольшого количества клинового кирпича марки МХОП и в отдельных случаях из динасового кирпича.
Толщина футеровки свода соответствует длине стандартного кирпича и обычно составляет (таблица 4):
Таблица 4 – Толщина футеровки свода ДСП
Емкость печи, т
|
≤ 12,5
|
25 – 50
|
100
|
δсв, мм
|
230 – 300
|
380
|
380 - 460
|
Свод выполняется из магнезитохромитового кирпича марки МХСП длиной 230 мм без дополнительной тепловой изоляции.В современных ДСП свод опирается на кожух печи и поэтому можно считать, что его диаметр примерно равняется диаметру верха кожуха, т.е. мСтрела выпуклости свода ( ) зависит от материала и пролета (диаметра) свода (таблица 5). Из соображения строительной прочности рекомендуется:Таблица 5 – Геометрические параметры свода в зависимости от материала футеровки
Материал свода
|
|
Магнезитовый (хромомагнезитовый)
|
(0,11…0,12)
|
Динасовый
|
(0,08…0,1)
|
Стрела выпуклости свода равна: , м; (2.26) мПри этом высота центральной части свода над уровнем откосов составит: , м; (2.27)
м
Интенсивность облучения определяется диаметром распада электродов Dp, который задает расстояние «дуга-стенка». Поэтому задача определения рационального значения Dp сводится к выбору величины соотношения 
, обеспечивающего возможно более равномерной распределение тепловой нагрузки по периметру печи и высокой стойкости футеровки стен.
Наилучшее условия при минимальном значение . Однако возможности его уменьшения ограничиваются соображениями конструктивного характера (необходимость размещения электрододержателей, обеспечения достаточно высокой строительной прочности центральной части свода).
При проектировании печей следует принимать значения, приведенные в таблице 6.
Таблица 6 – Величины для различных ДСП.
Емкость печи, т
|
12 … 50
|
100
|
200
|
|
0,40 … 0,35
|
0,25
|
0,20
|
На основании данных таблицы 6 принимаем отношение: (2.28) м.