(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…300 к вертикали. При таком наклоне их можно заправлять. Принимаем угол наклона стен 300. 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 δ1 – толщина футеровки стен на уровне откосов, м;δ2 – 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 Dpсводится 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.
м
от 
, обеспечивающего возможно более равномерной распределение тепловой нагрузки по периметру печи и высокой стойкости футеровки стен.